• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권2호
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• pp.119-127
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• 2000

금속판/형과스크린 계측기와 CCD 카메라를 이용한 방사선영상장치가 현재 전자포탈영상에 널리 쓰이고 있다. 이 장치의 효율적인 영상획득을 위해 계측효율이 좋고, 공간분해능력이 뛰어난 금속판/ 형과스크린 계측기의 두께를 최적화할 필요가 있었다. 이 논문에서는 금속판과 형광스크린의 두께가 계측효율과 공간분해능에 미치는 영향이 연구되었다. 이 결과는 치료 엑스선 영상장치에 쓰일 수 있는 금속판/형과스크린 계측기의 최적화된 두께를 결정하는데 쓰일 수 있다. 몬테칼로 방법을 이용하여 계산한6 MV 선형가속기에서 발생되는 엑시선의 에너지 스펙트럼을 바탕으로, 여러 가지 두께의 금속판/형광스크린에 대하여 계측효율과 공간분해능을 계산하였고, 이를 실험을 통해 검증하였다. 계측효율은 입사된 엑스선의 에너지가 형광스크린에 흡수된 비율로 계산되며, 공간분해능은 흡수된 에너지의 공간 분포를 통해 계산되었다. 계측효율은 금속판의 두께에 의해, 공간분해능은 형광스크린의 두께에 의해 결정될 수 있음을 본 연구를 통해 확인할 수 있었고, 이로써 특정이용에 관련된 금속판/형광스크린의 두께에 대한 서로 보상 (trade-off) 관계에 있음을 계산과 측정결과를 통해 확인할 수 있었고, 이로써 특정이용에 관련된 금속판/형광스크린 계측기의 최적화된 두께를 산출할 수 있게 되었다. 계산을 바탕으로 CCD를 이용한 전자포탈영상장치의 시작품을 설계 및 제작하였고 팬텀을 이용하여 영상을 얻었다. 단일 프레임 영상은 노이즈가 많으나, 프레임 평균 방법을 이용하여 영상의 질을 향상시킬 수 있었다.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제11권2호
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• pp.143-149
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• 2008

목적: 근위 상완골 골절에서 잠김 압박 금속판과 비잠김 금속판 고정의 방사선학적 임상적 추시 결과를 비교 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 2003년부터 2007년 까지 본원에서 근위 상완골 골절로 입원하였던 87명의 환자중 금속판 고정술을 시행 받았던 환자 20명을 대상으로 하였으며 20명의 환자는 잠김 압박 금속판 고정을 시행하였던 환자 10명, 비잠김 금속판 고정을 시행하였던 환자 10명의 두 군으로 나뉘었다. 각각의 환자군은 수술 직후와 수술 후 6개월 뒤 방사선 사진상 상완골의 경간각, 골유합까지 소요된 시간, 합병증의 빈도 그리고 마지막 추시 당시의 Constant score를 측정하여 서로 비교 분석 하였다. 결과: 상완골의 경각간 및 골유합, Constant score에 대해서 두 군은 유의한 차이를 보이지 않았으나 비잠김 금속판을 사용한 군에서 나사 풀림 현상이 3례에서 발견되었다. 결론: 추시 결과상 잠김 압박 금속판의 사용이 비잠김 금속판에 비하여 임상적, 방사선학적으로 유의한 차이는 없었으나 근위 상완골 골절의 치료에서 나사 풀림 현상 등의 합병증이 적은 잠김 압박 금속판을 사용하는 것이 더 효과적일 것으로 사료된다.

• 대한관절경학회지
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• 제13권1호
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• pp.46-52
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• 2009

목적: AO C-형 원위 대퇴골 골절의 치료로서 대퇴골 외측에 금속판을 삽입한 후, 관절경 보조하 최소 침습적 금속판 제거를 시행하였던 환자들을 대상으로 술식의 유용성을 조사하였다. 대상 및 방법: 2002년 10월부터 2005년 11월까지 AO C-형 원위 대퇴골 골절로 관혈적 정복 및 대퇴골 외측면에 금속판 내고정술을 시행하였던 환자들 중 대퇴골 외과 부위의 불편감으로 인해 관절경 보조하 최소 침습적 금속판 제거를 시행하였던 17예와 관절경 없이 고식적인 방법으로 금속판 제거슬 시행한 15예, 총 32예를 대상으로 하였다. 평균 연령은 42.6세(20~66세), 최초 골절 상태는 AO/ASIF 분류상 C1 16예, C2 11예, C3 5예였다. 술 중 확인된 관절내 병변, 술 후 합병증 및 술 후 일상 생활로의 복귀 시간, 수술에 대한 만족도, 술 전 및 술 후 6개월 추시상의 슬관절 통증을 조사하였다. 결과: 전 예에서 금속판의 최고 원위부는 슬관절 내에 위치하였고, 23예에서 이와 접촉하는 외측 관절낭의 손상이 확인되었다. 관절경 보조하 금속판 제거술을 시행한 군에서 금속판 제거술 후 지속적 창상 배액으로 세척술 및 창상 재 봉합술을 시행한 경우가 1예 있었다. 술 후 일상 생활로의 복귀는 관절경 보조하 금속판 제거술을 시행한 군에서 평균 7일이었고, 고식적 금속판 제거술을 시행한 군에서 평균 7.6일 이었다. 관절경 보조하 금속판 제거술을 시행한 군은 14예(82.4%)에서 '보통' 이상의 수술 만족도를 보였으며, VAS 통증 지수는 수술 전 4.9에서 수술 후 6개월에 1.9로 감소하였다. 고식적 금속판 제거술을 시행한 군은 13예(86.7%)에서 보통' 이상의 수술 만족도를 보였으며, VAS 통증 지수는 수술전 5.2에서 수술 후 6개월에 2.5로 감소하였다. 결론: 본 술식은 원위 대퇴골에 삽입된 금속판 제거와 함께 슬관절 내의 다양한 병변의 확인 및 치료가 가능한 장점이 있었다. C-형 원위 대퇴골 골절의 치료를 위해 삽입된 금속판에 의한 슬관절 외측 관절낭의 손상이 매우 빈번히 확인되었고, 금속판을 제거함으로서 슬관절 통증이 감소하는 것을 확인하였음으로, C-형 원위 대퇴골 골절과 같이 금속판의 최고 원위부가 관절내에 위치하는 경우에는 골절의 유합이 이루어지면 금속판을 제거되어야 할 것으로 사료된다.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제15권2호
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• pp.123-129
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• 2012

목적: 견봉 쇄골 탈구의 수술적 치료에서 갈고리 금속판의 견봉측 고정장치 (acromial locking system)가 유용한지에 대한 조사를 위하여 견봉측 고정장치가 있는 Wolter 금속판과 그것이 없는 AO hook 금속판 두 가지 방법의 임상적 결과와 합병증을 비교하고자 하였다. 방법: Rockwood 분류 III-V형의 견봉 쇄골 관절 탈구로 수술한 환자 중 1년 이상 추시가 가능했던 71명을 대상으로 하였다. 이 중 Wolter 금속판을 이용하여 수술을 한 환자 39명, AO hook 금속판을 이용한 환자가 32명이었다. 술 후 평가는 Constant-Murley 평가 지표를 이용하여 수술 후 약 1개월, 3개월, 6개월, 12개월에 관절 기능을 점수화하고 운동범위를 측정하였으며 금속판과 골의 방사선적 합병증을 조사 하였다. 결과: 수술 후 1년 추시 Constant-Murley score는 Wolter 금속판 $85.2{\pm}5.3$점, AO Hook 금속판 $83.2{\pm}6.8$점으로 유의한 차이 없이 우수하였다. 운동범위는 수술 후 1개월 및 3개월에서 Wolter 금속판의 운동 범위가 유의하게 높게 호전 되었으나 6개월 이후에는 AO hook 금속판과 차이가 없었다. 수술 후 합병증으로 Wolter 금속판은 4예에서 방사선상 나사못의 이완 및 파열이 나타났으며, AO hook 금속판은 7예에서 견봉하 골용해 소견과 금속판 주위 골절이 나타났다. 결론: 견봉측 고정장치 유무에 상관없이 두 가지 수술 방법 모두 장기적인 임상 결과는 우수하며, 유용한 방법이라고 생각되나 견봉측 고정장치가 없는 AO hook 금속판이 수술 후 초기에 관절운동 제한이 더 많이 관찰 되었으며, 견봉의 골용해도 많았다. 그러나 Wolter 금속판은 큰 절개가 필요하다는 등의 단점이 있고 나사못의 이완 및 파열, 견봉 골절 등이 나타날 수 있어 두 방법 각각의 장단점이 있다고 판단되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.963-970
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• 2015

다양한 분야에서 금속 재료의 우수한 기계적 특성을 위해 경량화는 필수적이다. 최근에는 보다 효율적인 차체 경량화와 함께 내충격성 강화를 위하여 금속 부품 대신에 섬유 금속 적층판을 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 경량화를 위해서 자동차 및 항공기에서 복합재료나 샌드위치 구조로 이루어진 섬유 금속 적층판이 유용하다. 하지만, 섬유 금속 적층판 형태에 따른 기계적 특성이 도출되지 않은 실정이다. 본 논문에서는 적층판 두께 조합에 따른 특성 비교를 위하여 두께를 인자로 하고, 섬유 금속 적층판의 완전 요인 배치법으로 실험을 계획한다. 또한 유한요소 해석을 사용하여 알루미늄 판과 섬유 금속 적층판을 탄성과 소성 해석을 한다. 이를 통해 적층판 두께 조합에 따른 섬유 금속 적층판 형태에 따른 기계적 특성을 분석하고, 굽힘 대변형 거동을 예측하는 유한요소 해석모델을 구축한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.285-292
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• 2007

본 논문은 정형외과영역인 대퇴부에 고정하여 사용하는 금속판으로 골 고정 골절치료의 유합술 골절치료를 할 수 있도록 구성하였는데, 사용되는 치료방법은 견고하고, 안정적이며, 역동적인 생물학적 금속판으로 고정 골수강 내 고정술을 적용되도록 견고한 골접촉 곡선형 시스템을 분석하였다. 금속판은 두 가지 유형으로 장형과 단형으로 구성되고, 금속판의 굴곡이 구조적이고 기하학적으로 경성 및 강도가 고루 분포하도록 최적화 하였다. 장 플레이트의 골접촉에 따른 곡선형으로 굽힙강도는 11,000N 이고, 단 플레이트의 골접촉에 따른 곡선형으로 굽힙강도는 6,525N 이며, 금속판에 골편간 압박을 주는 인장강도는 $1573N/m^2,\;1539N/m^2$정도이다. 금속판은 곡선부와 금속판부의 두 가지 부분으로 나뉘어져 있는데, 곡선부만 있는 단형과 밑 부분의 금속판이 달려있는 장형으로 진행되며, 곡선부의 단형은 전체적인 Profile이 낮고, 금속판이 달려있는 장형은 슬리브의 일체형으로 Profile보다 약간 높아져서 있다. 본 논문의 결과로 제공되는 것은 Hip Implant의 Revision case에 있어 보완뿐만 아니라 Hip Neck Fracture 경우에 사용되었던 Compression Hip Screw의 사용이 가능할 것으로 예상된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.41-44
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• 2008

본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지용 금속분리판의 전기화학적 부식을 방지하기 위한 금속 첨가 DLC(Diamond-like-carbon) 표면처리 방법을 개발하였으며, stainless steel 304를 모재로 하여 텅스텐 첨가 DLC, 티타늄 첨가 DLC, 몰리브덴 첨가 DLC 금속분리판을 제작하였다. 제작된 금속분리판을 이용하여 내구성 평가,전기화학적 부식 특성, 성능평가 및 접촉저항 특성 등을 평가하였다. 전기화학적 부식특성의 경우 각각의 분리판에 대해 6.69, 1.2, 1.0 ${\mu}A/cm^2$로 모재인 STS 304의 25 ${\mu}A/cm^2$의 부식전류밀도에 비해 우수한 부식특성을 보였다. 또한 초기 성능에서 몰리브덴 첨가 DLC 분리판의 경우 300 mA/$cm^2$에서 0.757 V로 측정되었으며, 이는 graphite 분리판 측정 결과인 0.758 V와 유사한 성능을 보였다. 또한 내구성 평가에서 초기 성능 대비 성능 감소율이 10% 감소하는데 소요된 시간은 graphite 분리판의 경우 2,000시간으로 나타났으며, 몰리브덴 첨가 DLC 분리판의 경우 1,700시간으로 측정되었다. 1,500시간 까지의 성능 감소율은 grphite,텅스텐 첨가DLC,티타늄 첨가DLC, 몰리브덴 첨가 DLC 분리판 순으로 각각에 대해 37.7, 60.3, 92.8, 45.7 ${\mu}V$/hr로 나타났다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.130.1-130.1
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• 2010

분리판(Bipolar plate)은 MEA 및 GDL의 구조적지지, 연료와 산화제를 공급해 주는 통로역할, 발생한 전류의 수집 및 전달, 그리고 반응 생성물의 수송 및 제거 등의 다양한 역할을 한다. PEMFC 및 DMFC의 분리판에 주로 사용되고 있는 재질은 Graphite 및 금속 물질이다. Graphite는 내부식성이 좋고 가벼워 현재 가장 많이 사용되고 있지만, 가공이 어렵고 깨질 위험이 있으며 두껍고 비교적 값이 비싸다. 금속은 가공성이 좋고 높은 전기 전도도를 가지며 가격이 저렴한 반면, 내부식성이 좋지 않은 단점이 있다. 연료전지를 실용화하는데 있어 중요한 문제 중 하나는 전지 성능의 수명과 경제성이며, 위와 같은 Graphite와 금속의 특성으로 인하여, Graphite 분리판을 금속 분리판으로 대체하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 원가절감을 위한 대량생산공정 중 하나인 염욕질화공정의 도입 및 적용을 위한 목적으로, 다양한 처리조건에 의해서 금속 표면을 처리하였으며, 표면처리된 금속은 부식특성, 접촉저항, 및 내구성 등을 평가하고 이를 통하여 금속계 분리판 적용성에 대해 알아보고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.166-166
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• 2011

연료전지 핵심 부품 가운데 하나인 분리판(Bipolar plate)는 막전극체(MEA), 기체확산층(GDL)과 함께 발생한 전류의 수집 및 전달, 반응 가스의 수송, 반응/생성물의 수송 및 제거, 반응열 제거 등을 위한 냉각수 전달 등의 다양한 역할을 담당한다. 이러한 역할을 위하여 분리판은 우수한 전기전도성, 열전도성, 화학적 안정성이 요구되어 진다. 기존의 연료전지용 분리판은 흑연계 소재 및 수지와 흑연을 혼합한 복합 흑연 재료를 통해 제조하여 요구 되어지는 물성을 만족시켜 왔으나 흑연계 분리판의 경우 강도 및 가스 밀폐성 측면에서 낮은 특성을 보이며 특히 고가의 제조 공정 비용과 낮은 양산성으로 인하여 자동차 연료전지 상용화에 수많은 해결 과제를 안고 있었다. 흑연계 분리판의 이러한 문제점을 대체하기 위한 연구로 최근 금속계 분리판의 적용 및 개발이 활발하게 진행되고 있다. 특히 금속계 분리판은 양산 제조 공정이 적용 가능하여 대량생산이 가능하며 자동차 연료전지 스택의 경량화 및 박판화가 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나, 박판의 스테인리스강을 소재로 적용한 금속분리판의 양산을 위하여 반드시 선행되어야 할 연구가 바로 금형 코팅 연구이다. 일반 자동차 생산 금형을 평균 약 50만타로 예측한다면 연료전지 금속계 분리판 성형 금형의 현재 수명은 약 10만타로 추정 가능하다. 이러한 원인은 고하중의 프레스 사용과 정밀 금형으로 인한 극한 공정 조건으로 야기된 결과이며 문제 해결을 위하여 성형 금형에 PVD 코팅 적용 연구를 진행하였다. 성형 금형의 PVD 코팅 적용을 통하여 금형 교체 주기 감소를 통한 생산 원가 절감 및 이형성 개선을 통한 성형성 확보를 목표로 본 연구를 진행하였다.

• 세라미스트
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• 제7권6호
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• pp.76-81
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• 2004

가동온도가 $800^{\circ}C$ 이하인 평판형 SOFC에서는 기존의 세라믹 분리판 대신에 금속 분리판이 적용될 가능성이 높아지고 있다. 금속 분리판은 가공성 및 경제성 등이 세라믹 분리판 보다 우수하여 SOFC의 실용화를 앞당기는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 그러나 금속 분리판의 적용을 위하여서는 아직 해결되어야만 할 문제점들이 남아 있는데, 표면 산화층의 형성에 따른 접촉 저항의 증가와 합금 성분 중의 Cr의 증발에 의한 전극 열화의 문제 등이 대표적인 그것이다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 SOFC용 분리판의 요구특성에 적합한 신합금의 개발과 고기능 표면 코팅 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.