• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.14-24
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• 2018

몇 가지 전형적인 기존 및 진보된 초탄성 구성모델들의 고무패치 이축인장 및 구형 또는 원통형 풍선 팽창에서의 불안정성에 대해서 밝힌다. 적용할 구성모델은 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델, Gent 모델, Arruda-Boyce 모델, Fung 모델, Pucci-Saccomandi 모델 등이다. 팽창 및 분기 해석은 이들 변형에너지 함수들의 막 방정식을 이용하여 수행할 수 있다. 해석에는 사각패치에 대한 Kearsley의 분기현상, 고무풍선의 일반화 한 팽창현상, 고무풍선의 분기현상을 다룬다. 이들 변형에너지 함수들 중에서도 오직 Mooney-Rivlin 모델에서만 Kearsley의 분기현상이 일어남을 확인하였다. 팽창 방정식은 구형풍선과 원통형 풍선을 함께 다룰 수 있도록 일반화 시켰다. 팽창해석에 의하여 극한점과 임계 물성치들을 무차원 압력 및 팽창 부피의 항들로 구하였다. 그렇게 구해진 결과들로부터 분기현상을 구할 수 있었다. 또한 유한요소법을 사용하여 고무류의 구조적 불안정 문제들을 다룰 때 필요한 특별한 조처에 대해서 제안하였다. 결론적으로 고무류의 불안정성을 포함하는 문제를 다룰 때는 해석기법은 물론 구성모델의 선택에 따라 결과가 달라질 수 있으므로 신중한 처리가 요구된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권6호
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• pp.731-742
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• 2010

설계 또는 해석을 위해 고무를 모델링할 때, 쓸 수 있는 구성방정식이 너무 많음으로 말미암아 종종 당황하거나 수수께끼 같은 일을 경험할 때가 있다. 어떤 모델들은 몇 개의 재료상수만을 갖지만 또 다른 모델들은 많은 수의 재료상수를 갖는다. 연구자들은 광범위한 실험데이터를 준비하여 신중하게 피팅을 하여야 한다. 본 논문에서는 먼저 8배 정도까지 큰 신장 영역에 대해 대표적인 고무재료의 구성방정식들을 비교해 보았다. 대부분의 공학적 응용에서처럼 상대적으로 변형이 적은 경우에는 연속체기반모델 또는 체인분자모델이 유사하게 쓰일 수 있지만, 대부분 생체적 거동에서 볼 수 있는 큰 변형의 경우에는 체인분자모델들이 더 유용함을 알 수 있었다. 구성방정식에 따른 분기점의 존재 여부를 알아보기 위하여 트렐로어 패치와 원통형 막대풍선에 대한 분기점 해석을 이론적 및 수치적으로 수행하였다. 키슬리의 조건식으로부터 트렐로어 패치에서의 분기점은 연속체기반 모델에서는 존재하였으나 체인분자모델에서는 존재하지 않음을 보였다. 원통형 막대풍선은 축신장 허용의 경계조건에 대해서는 모든 모델들이 분기점 거동을 보여주었다. 따라서 고무의 분기점 거동을 구하고자 할 때는 분기점의 존재유무 자체가 재료모델의 선정에 의존적이라 할 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권7호
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• pp.820-828
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• 2017

익수자의 부력을 지원할 수 있는 도구나 장비는 익수자의 생명 연장에 중요하다. 본 연구의 목적은, 최소 1분의 시간 동안 사람의 머리가 수면위로 부상하여 호흡할 수 있는 것으로 가정한 최소 부력의 형성에 필요한 가스의 양과 뉴턴(newton) 단위의 부력을 추정함에 있다. 부력 실험 장치는 이산화탄소 가스를 주입한 긴 고무풍선을 이용하였고, 6명의 대학생을 대상으로 부력측정 실험을 하였다. 부력의 정도는 5점 척도를 이용하여 측정하였고, 측정한 데이터의 통계 값을 분석하여 최소 부력에 필요한 이산화탄소의 양을 추정하였다. 실험 결과, 이산화탄소 8 그램은 72 %의 신뢰수준에서 최소부력 조건을 만족하고, 부력은 44.66 뉴턴으로 계산되었다. 이산화탄소 12 그램은 100 %의 신뢰수준에서 최소부력 조건을 만족하고, 부력은 66.99 뉴턴으로 계산되었다. 본 연구를 통해서 저가이면서 휴대가 간편한 최소부력지원 장치의 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제31권2호
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• pp.113-120
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• 1989

가잠에서 분리된 새로운 미포자충(S85)의 특성을 구명하기 위한 일환으로 포자의 미세구조를 전자현미경으로 관찰한 결과는 아래와 같다. 1. 포자는 전자밀도가 상이한 3층의 피각으로 되어 있으며 그 외각은 전자밀도가 높고 요철이 다소 심한 편이고 내각은 전자밀도가 낮으며 포자피각 두께의 대부분을 차지하였다. 2. 극막층은 그 배열이 조밀하고 성긴 두 부분의 Lamellae 구조로 되어 있었다. 3. 극사는 13개의 coil을 가지고 있으며 전자밀도가 서로 다른 8개의 동심원층으로 되어 있었다. 4. 포자는 1개의 핵을 가지고 있으며 다포자아막을 형성하고 막내에 16개 이상의 포자를 가지고 있었다. 5. 포자의 표면은 거칠고 주름이 있으며 다포자 아막은 고무풍선처럼 생긴 얇은 막구조로서 표면에는 약간의 주름이 있었다.

• 한국환경보건학회지
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• 제49권4호
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• pp.210-217
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• 2023

Background: N-nitrosamines are carcinogenic substances often found in rubber products. They are produced when certain additives of rubber products react with nitrite in saliva or air. Exposure assessment for the proper management and communication of N-nitrosamines in rubber balloons should be carried out. Objectives: This study was conducted to determine the concentrations of N-nitrosamines in rubber balloons in the South Korean market and assess exposure among Korean children. Methods: Forty eight rubber balloon products in the domestic market were purchased and a total of 68 balloons were analyzed for N-nitrosamines and N-nitrosatable substances. Chemical analysis was conducted by HPLC-MS/MS according to the method EN 71-12. For exposure assessment, an exposure algorithm and coefficients were obtained from previous studies. Results: Among the 68 rubber balloons, N-nitrosamines were detected in 18 (26.5%) with an average level of 60.77 ㎍/kg. N-Nitrosatable substances were detected in 44 products (64.7%) with an average level of 1353.33 ㎍/kg. As a result of the exposure evaluation, the exposure dose differed according to how exposure coefficients were applied. The median exposure (50th percentile) was higher in the age group of 6~12 years, and high exposure (95th percentile) was higher in the age group of 13~18. Conclusions: We evaluated the N-nitrosamines contained in rubber balloons purchased in the domestic market and assessed oral exposure among South Korean children. For integrated risk management of N-nitrosamines, further studies and discussion regarding exposure and risk assessment are required.

• 한국환경보건학회지
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• 제49권4호
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• pp.228-235
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• 2023

Background: As the public interest in chemical substances found in daily life has increased, environmental health education content has been developed and related studies have been conducted. However, there is still insufficient research on methodologies for environmental health education. Objectives: This study aimed to explore risk communication strategies by focusing on N-nitrosamines in rubber balloons. Methods: In this study, two different health messages were composed: a gain-framed message emphasizing the advantages of practicing the health behavior and a loss-framed message emphasizing the negative consequences of not practicing the health behavior. The effect of the message containing risk information was evaluated by measuring the health beliefs and health behavior potential for female caregivers. As the Environmental Health Act defines a child as "a person under the age of 13," a total of 131 women with children under the age of 13 were studied. Results: The age, awareness, and interest of the participants in the gain frame group and these in the loss frame group were similar. In terms of message framing effect, the gain-framed message was more effective in terms of health belief and potential health behavior than was the loss-framed message. As a result of an independent t-test, among the six variables of health belief model the message effect was statistically significant at the level of p<0.05 in three variables: perceived severity (t=2.287, df=129, p=0.024), self-efficacy (t=2.123, df=129, p=0.036), and health behavior potential (t=2.094, df=129, p=0.038). Conclusions: This study presented a direction for effective environmental health education by studying the effects of risk communication messages based on scientific evidence. It is necessary to extend the scope of environmental health education research by expanding research into various household products.

• 핵의학기술
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• 제16권1호
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• pp.27-33
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• 2012

수신증 진단을 받은 소아 환자 $^{99m}Tc$-DMSA 신장 검사에서 영상 획득 후 좌-우측 신장의 섭취 비율을 분석하기 위해 관심영역을 설정하는데, 장비의 자동 관심영역 설정 시 수신증으로 확장되어 있는 신우 부위까지 관심영역에 포함되어 정확한 좌-우 신장의 섭취율이라 할 수 없기에 본 연구는 신장 모형과 확장된 신우의 모형을 이용한 실험을 통해 수신증으로 인해 확장된 신우를 포함한 관심영역과 포함하지 않은 관심영역을 비교하여 보다 개선된 관심영역의 설정 방법을 제시 하고자 한다. 또한, 확장된 신우에 섭취된 방사성 의약품이 신장 피질 세포에서의 섭취인지 아니면 요관의 막힘으로 인한 잔류 소변 인지를 알아 보기 위해 판독의의 도움을 받아 알아 보기로 한다. 두 개의 신장 모형에 같은 양의 물을 채우고 $^{99m}TcO_4$ 111 MBq를 각각 넣어 섞었다. 확장된 신우를 표현하기 위해 5개의 고무 풍선에 물 용량을 각각 10 mL로 채운 후 $^{99m}TcO_4$를 각각 18.5, 37, 55.5, 74, 92.5 MBq를 각각 섞어 준비 하였다. 또한, 고무 풍선에 $^{99m}TcO_4$를 37 MBq으로 고정하고 물 용량을 각각 5, 10, 15, 20, 25 mL를 섞어 준비하였다. 좌측 신장은 모양 그대로 유지하고 우측 신장 모형에 이 고무 풍선을 붙여 수신증의 신장과 비슷한 모형을 만든 후 각각 200만 계수를 수집하였다. 수집된 영상을 확장된 신우를 포함한 관심영역과 포함하지 않은 관심영역을 그려서 좌-우 신장의 섭취비율을 비교 하였고, 재현성을 위해 한 영상당 5회씩 관심 영역을 설정하였다. 환자의 경우 $^{99m}Tc$-DMSA를 1.5~1.9 MBq/kg 주사하고, 3~4시간 후에 검사하였고, 숙련된 3명의 방사선사가 각각 1회씩 관심 영역을 설정하여 비교 평가 하였다. 두 자료 간의 통계적 유의성을 알아보기 위해 SPSS (ver. 17) Wilcoxon Signed Ranks Test 사용하였다. 신장 모형 실험 결과로 확장된 신우를 포함하여 관심영역을 설정한 것과 포함하지 않고 관심영역을 설정한 두 집단간에 수집계수, 주변 계수, 섭취율을 비교해 본 결과 수집계수와 섭취율의 변화된 결과를 얻을 수 있었고, 환자 검사 영상에서 또한 섭취율의 변화된 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 확장된 신우에 섭취된 방사성 의약품은 확장된 신우에 의해 요관으로 내려가지 못한 잔류 된 소변이라는 것이 확인되었다. 위 결과에서 보여 주듯이 신장의 좌-우측 섭취율 도출 시에 수신증으로 인해 신우가 확장된 신장에서 신우를 포함하여 관심영역을 설정했을 때의 섭취율이 포함하지 않았을 때의 섭취율에 비해 과섭취율을 보여 주고 있다. 검사자의 작업 편의성과 결과의 신속성을 위해 자동 관심영역으로 설정하여 결과를 도출해 내고 있지만, 이러한 수신증 환자의 경우에는 확장된 신우에 방사성의약품이 섭취가 되어있는 것은 잔류된 소변이므로 관심영역 설정 시에 확장된 신우 부분을 제외하고 수동으로 관심영역을 설정해야 정확한 좌-우측 신장의 섭취율을 도출할 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 춘계총회 및 제22차 학술발표회
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• pp.126-127
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• 2003

원예산물의 밀도나 비중은 내부성분, 숙도, 내부붕괴(internal breakdown)와 같은 생리장해에 큰 영향을 받기 때문에, 밀도를 측정함으로써 내부품질에 대한 간접적인 판정이 가능하다고 보고되고 있다. 이 연구는 수박의 밀도와 당도와의 상관관계를 구명하고자 수행하였으며, 이를 위해 밀도의 실시간 계측시스템을 개발하였다. 현재 농산물의 밀도를 어느 정도 측정 정밀도를 유지하면서도 신속하게 측정할 수 있는 방법은 부력법(platform scale method)이다. 이 방법은 일정 크기의 용기에 물을 가득 채운 후 대상물을 담가 배제된 물의 무게를 측정하여 밀도를 환산한다. 그러나 매번 측정할 때마다 물을 보충하고, 물을 계량해야하는 등 전처리과정이 복잡하고, 1회 측정하는데 3~5분 정도가 소요되는 단점이 있고, 또한 인력 측정시 반복간 오차가 클 것으로 예상된다. 따라서 이 연구에서는 이 같은 계측상의 번거로움을 해소하고 동시에 신속하고 반복간 측정정밀도를 높일 수 있도록 수박 밀도 실시간 계측시스템을 설계 제작하였다. 시스템은 투명아크릴 수조($\Phi$400$\times$500), 로드셀, 프레임, 채반, 전기모터, 제어장치 및 컴퓨터로 구성하였다. 밀도 계측은 인장형 로드셀(CAS SB-20L, Max. 20kg)을 사용하여 대기중에서와 수박을 완전히 물에 잠기도록 한 후 무게를 각각 측정하여 밀도를 환산하였다. 밀도 계측시스템에 이용한 AD변환기의 분해능은 12bit이고, 수박의 무게 측정범위를 4~10kg로 가정할 때 20kg 로드셀의 1 digit(1bit)로 발생되는 오차는 0.09~0.24%FS 이었고, 따라서 이 시스템의 밀도 해상도는 0.001g/㎤이하였다. 시스템 평가를 위해 탄력이 좋은 고무풍선에 수박 크기 정도로 물을 채워 고정채반에 넣고 밀도를 측정한 결과 1.002g/㎤을 나타냈다. 즉 물의 이론밀도인 1g/㎤에 근접한 값을 보여 정확한 밀도 계측이 가능한 것으로 판단되었다. 또한 밀도 계측시스템의 측정 반복간 정밀도를 파악하기 위해 수박 6개를 임으로 선정하여 3반복 측정 시험한 결과, 측정표준편차가 0.001~0.004g/㎤로 해상도보다는 다소 높았으나 대체로 양호한 결과를 나타냈다. 수박 35개를 이용하여 개발 계측시스템과 사람이 직접 부력법으로 밀도를 측정 비교한 결과, 계측시스템에 의해 측정된 수박 밀도가 사람이 측정했을 때 보다 낮게 측정되었다. 수박의 외관인자(무게, 길이, 직경, 체적), 밀도와 당도의 상관관계 구명시험을 위해 원예연구소 시험포장에서 재배된 삼복꿀수박 총 74개를 공시재료로 하였고, 시험은 출수일별로 10~14개씩 수확하여 외관인자, 밀도, 당도를 각각 측정하고, 이들 인자들간의 상관관계를 구명하였다. 외관인자들간에는 높은 상관관계를 보였으나, 외관인자들과 밀도, 외관인자들과 당도, 밀도와 당도와는 매우 낮은 상관관계를 나타냈다.

• 핵의학기술
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• 제20권1호
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• pp.24-27
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• 2016

방광 주변에 병변이 있는 환자의 경우 소변의 충만으로 방광 주변에 병변 평가의 영향이 있기 때문에 방광 팬텀을 직접 제작하여 방광 충만 여부에 따라 주변 병변이 미치는 영향을 평가하고자 한다. Biograph mCT40 (siemens, germany)을 사용하여 6개의 insert에 각각 14.8 MBq ($400{\mu}Ci$), Background 110 MBq (3 mCi), 방광에 74 MBq (2 mCi)를 주입하였다. NEMA IEC body 팬텀을 이용하여 고무풍선을 방광으로 대체하고 6개의 insert를 방광 주변 병변으로 설정하고, %BV, SUV, peak count rate의 영상평가 인자를 이용하여 비교하였다. % BV는 방광으로부터 거리가 멀수록 감소하는 것을 확인하였다. 방광으로부터 거리에 따른 hot sphere는 방광의 충만여부에 따라 $7.8{\pm}3.8%$의 SUV 차이가 났다. 방광으로부터의 거리가 0.4 cm 이하까지 방광을 비웠을 경우 평균 카운트가 약 14% 높게 측정되었으며, true count는 38% 감소한 반면, single count는 44%, random count는 61% 감소하였다. 그리고 그 이상의 거리에서는 큰 변화를 보이지 않았다. 그러므로 방광에 찬 소변이 주변 병변에 영향을 미치는 것을 확인하였고, 방광으로부터 거리가 가까울수록 영향이 크다는 것을 확인하였다. 방광이나 방광 주변에 병변이 있는 환자뿐만 아니라 PET-CT 검사를 하는 모든 환자에 있어 방광을 비우고 검사를 하는 것이 정확한 검사를 하는데 도움을 제공해 줄 것으로 사료된다.