• 제목/요약/키워드: 기계적 스트레스

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골관절염에서 줄기세포를 이용한 연골 재생의 최신 지견 (Current Update of Cartilage Regeneration Using Stem Cells in Osteoarthritis)

  • 선종근;최익선;고지욱
    • 대한정형외과학회지
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    • 제54권6호
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    • pp.478-489
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    • 2019
  • 골관절염은 관절연골 침식의 진행을 특징적으로 보이는 질환으로 관절운동 중에 통증을 증가시키고 기계적 스트레스를 견디는 능력을 감소시켜 결과적으로 관절의 가동성과 기능을 저하시킨다. 외상 또는 퇴행성으로 인한 관절연골의 손상이 일반적 관절염의 주요 원인으로 생각되며 이러한 관절연골 손상의 재생에 관한 수많은 연구와 시도들이 현재까지 진행되어 오고 있다. 현재까지 연골 손상의 경우 미세골절술과 자가연골세포 이식술이 일반적인 수술적 치료방법으로 제시되어 왔으나 비교적 양호한 임상 결과에도 불구하고 정상 유리연골의 생성이 미흡하여 시간이 경과하면서 결과가 악화되는 등 단점이 있다. 이를 보완하기 위하여 줄기세포 기반 치료법이 개발되었다. 이 종설에서는 현재 사용되는 다양한 연골 재생 방법들의 장단점 및 결과에 대해 요약하고 특히 중간엽 줄기세포(mesenchymal stem cells) 기반 연골 재생 치료법을 논하고 나아가 이상적인 미래 연골 재생 치료법에 대해서도 고민해보고자 한다.

마이크로 공진 구조체 제작을 위한 다층 폴리실리콘의 스트레스 특성 (Stress characteristics of multilayer polysilicon for the fabrication of micro resonators)

  • 최창억;이창승;장원익;홍윤식;이종현;손병기
    • 센서학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.53-62
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    • 1999
  • MEMS(Microelectromechanical System) 기술분야에서 폭넓게 사용하고 있는 폴리실리콘 박막을 이용하여 폴리실리콘 미소 공진 구조체를 제작하였다. 폴리실리콘 증착은 저압기상화학증착 장비를 사용하여 대칭적 두께로 박막을 적층하였고 폴리실리콘의 응력과 응력구배를 최소화시키기 위한 적층, 도핑 방법 및 열처리에 따른 특성을 분석하였다. 이를 위하여 브리지 빔과 캔티레바 테스트 패턴을 제작하여 기계적 응력 특성을 측정하였으며, 아울러 공정 조건별 개별 시료에 대한 물성을 XRD, SIMS등으로 분석하였다. 공진 구조체는 대칭적 증착 구조를 가지며, 최종적으로 $6.5{\mu}m$의 두께로 적층되었다. 제작된 평면형 공진 구조체의 진동특성은 직류 15V, 교류 0.05V의 구동전압, 1000mtorr 압력에서 공진 진폭이 $5{\mu}m$ Q값이 1270임을 보였으며, 개발된 마이크로 폴리실리콘 공진체는 마이크로 자이로 및 가속도 센서에 응용될 수 있다.

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클리트 간격에 따른 지중케이블 전자력 영향 검토 (Review on the Electromagnetic Force of Underground Cable According to the Cleat Distance)

  • 강지원;박흥석;장태인;탁의균;김양상;윤종건;이관성;장우석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.2091_2092
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    • 2009
  • 지중케이블 시스템에서의 고장은 필연적으로 대전류 현상을 수반하는 경우가 대부분으로서 고장전류는 고장 케이블 자체와 인접해 있는 타 선로 및 통신선 등에 악영향을 미칠 가능성이 크고, 초고압 케이블의 운전전압 레벨이 지속적으로 증가하고 있는 상황에서 사고의 파급 및 위험정도 또한 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 단락 고장의 경우 고장전류의 크기도 크지만 고장전류 발생에 따른 전자력을 동반하게 되어 케이블 및 접속함, 각종 금구류에 전기적, 기계적인 스트레스를 야기할 수 있다[1]. 따라서 본 논문에서는 지중케이블의 삼각배열 구간의 단락전자력 영향을 최소화하기 위한 방안을 모색하기 위하여 154kV OF케이블 3상 단락 실증시험을 2회 시행하였고, 유한요소법을 이용하여 단락전자력 발생시 클리트 설치간격에 따른 케이블 변위를 계산함으로써 케이블의 단락 전자력 영향 검토결과를 기술하였다.

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전기적 신호의 반사파 측정법을 적용한 부식 진단 기술의 개발 및 시뮬레이션 (Development and Simulation of a Detecting Method using Reflectometry of Electrical Signal)

  • 윤승현;방수식;신용준;임윤묵
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.367-372
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    • 2018
  • 오래된 구조물의 내부 결함은 그 구조물의 안전에 큰 영향을 미친다. 따라서 안전에 문제가 생기기 전에 미리 검사를 진행하고 발견하는 것이 중요하다. 가장 쉽고 효율적인 방법은 육안으로 구조물을 진단하는 것이나, 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 교량과 같은 구조물에서 부식이나 공극 같은 결함들은 피복으로 감싸져 있어 육안으로는 확인이 불가하다. 따라서 내부 결함도 진단할 수 있는 비파괴검사방법을 이용하여 진단해야 한다. 본 연구에서 사용되는 기술은 전력용 케이블을 진단할 때 주로 사용되는 시간 영역의 반사파 계측법과 시간-주파수 영역의 반사파를 적용하여 종단지점에 부착된 측정기계에서 인가한 신호가 이동하는 중 전기적 임피던스 변화에 의해 발생하는 반사파를 분석하는 기술로 측정시간 단축, 검사의 간편 성과 같은 측면에서 훨씬 큰 효율성을 가진다. 하지만 토목 구조물은 전력용 케이블과 달리 내부 구조가 복잡하여, 실제 진단을 진행하는데 어려움이 있기에 본 연구에서는 실제 실험과 COMSOL을 이용한 시뮬레이션의 결과를 확인 및 비교하여 시뮬레이션의 정확도와 적용가능성을 확인하였고, 반사파 계측법이 복잡한 구조물을 대상으로도 사용 가능한지 그 가능성 또한 보았다. 또한 더 나아가, 시뮬레이션을 통해 프리스트레스트 콘크리트(PSC) 교량의 덕트 내부에 공극 및 부식과 같은 결함이 생겼을 때, 그 결함들이 반사파에 미치는 영향을 보았다.

고저항 전도체의 전기기계적 상관작용과 작용응력 예측이 가능한 긴장재의 제안 (Electromechanical Relation of Conductive Materials with High Electrical Resistance and Its Application to the Estimation of In_situ Stress of Structural Tendons)

  • 지광습;전기우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권2A호
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    • pp.363-370
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    • 2006
  • 프리스트레스 긴장재에 현재 작용하고 있는 응력을 계측하는 방법으로서 고저항 전도체의 전기기계적 상관작용을 이용하는 방법을 제안했다. 사용 고저항 전도체를 선택하기 위해 탄소섬유와 금속계 열선의 특성을 일반적인 응력제어와는 달리 변형률제어를 통해 실험적으로 연구했다. 탄소섬유의 경우 변형 초기에는 일반적으로 알려진 포물선 형태의 상관관계를 보였으나 재하-제하시 상관관계의 기울기가 일정하지 않아서 본 목적에는 부합하는 않는 것으로 확인되었다. 금속계 열선은 거의 전 구간에서 탄성 재하, 제하 및 재재하시 일정한 선형 상관계수를 보여 본 목적에 매우 적합한 것으로 확인되었다. 금속계열선의 전기기계적 상관관계를 예측하기 위해 완전소성론에 기초한 간단한 식을 제안하였다. 또한 금속계 열선을 이용한 긴장력 측정이 가능한 긴장재를 최초로 제안했다. 본 연구의 부수적인 결과로서 함침되지 않은 탄소섬유의 경우, 특정 변형률 이후 추가 변형에 대해 거의 선형적인 전기기계적 상관관계를 갖는 새로운 경향을 발견했다.

자동차 운전자 졸림 감지 기술 (Car Driver Drowsiness Detection Technology)

  • 정완영;김종진;권태하
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.481-484
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    • 2011
  • 최근의 자동차 기술이 기계적 장치 위주에서 전장부품 특히, 차량의 안전 및 편의 기술로서 발전되고 있어서, 추후 자동차의 경쟁력은 에너지 효율성문제와 안전편의 기술의 적용에 의해 그 경쟁력이 결정될 것으로 판단된다. 본 연구에서는 자동차 운전자 졸림의 검지하기 위한 각종 기술을 소개하고 상용화된 기술의 장단점을 비교하여서, 이의 문제점을 해결하기 위한 복합 센싱기술을 소개한다. 기존의 카메라에 의한 눈동자인식을 기반으로한 직접적인 졸림검지와 운전자의 생체신호를 검출하여 간접적으로 스트레스, 피로도, 졸림을 검출하는 방법을 결합하여, 보다 정확도가 높은 졸림검지가 가능한 알고리즘을 개발하였다.

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고혈압 노인과 건강한 노인의 항산화 영양상태 비교

  • 김미정;김정희
    • 대한지역사회영양학회:학술대회논문집
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    • 대한지역사회영양학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1079-1079
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    • 2003
  • 최근 노인인구의 증가와 함께 식생활의 변화에 의해 사망원인의 변화가 일어나고 있다 한국인의 주요 사망원인 중 뇌혈관 및 심장질환 등 순환기계 질환에 의한 사망이 증가하고 있는 추세이며, 심장순환계 질환의 위험요인인 고혈압의 이환률도 65세 이상 노인에게서 증가하고 있다. 고혈압은 만성질환으로 산화적 스트레스를 증가시키는 질환이므로 본 연구에서는 건강한 노인과 고혈압 노인의 체내 항산화 영양상태를 비교하기 위해 울산지역 50세 이상 노인을 대상으로 하였다. 대조군은 질환이 없거나 골다공증, 위장질환과 같은 기타 질환을 가진 사람 96명이었으며, 고혈압환자군은 고혈압을 가진 모든 질환자 118명이었고, 항산화 영양소 섭취나 혈장내 항산화 영양상태에 영향을 미치는 성별, 연령, 흡연 및 음주상태를 보정하여 비교하였다. 고혈압환자의 평균 유병기간은 6.1년이었으며, 항산화 비타민 섭취량은 비타민 A, retinol, $\beta$-carotene과 비타민 C 섭취량 모두 고혈압 유무에 따른 유의적인 차이가 나타나지 않았으나 고혈압환자의 섭취량이 높은 경향을 보였다. 한국인영양권장량과 비교한 결과 대조군의 비타민 A 섭취는 권장량의 86.2%, 고혈압환자군은 권장량의 103.0%를 섭취하여 고혈압군에서 유의적으로 높았고, 권장량의 75% 이하 섭취자의 비율은 대조군에서 46.9%, 고혈압군에서 41.5%로 조사되었다. 비타민 C 섭취는 대조군에서 권장량의 176.6%, 고혈압군에서는 189.0%로 나타나 질환의 유무에 관계없이 두 군 모두 권장량의 170%이상을 섭취하고 있었으나 권장량의 75% 이하를 섭취하는 사람의 비율이 대조군에서 13.5%, 고혈압군에서 17.0%로 고혈압군에서 높게 나타났다. 혈장 비타민 C의 농도는 대조군 15.3 mg/L, 고혈압환자 15.9mg/L, 혈장 $\beta$-carotene 농도는 대조군 0.21mg/L, 고혈압환자 0.22 mg/L로 나타나 고혈압 유무에 따른 차이가 없었고, 혈장 비타민 A,E 농도 및 총 항산화능력은 대조군에 비해 고혈압환자에게서 유의적으로 높게 나타났다. 또한 혈장 지질과산화물의 농도도 유의적이지는 않지만 고혈압환자에게서 높은 경향이 나타났다. 따라서 고혈압에 따른 항산화 영양상태를 비교한 결과 전반적인 항산화 비타민의 섭취량, 혈중 비타민 농도 및 총 항산화능력이 예상과 달리 대조군 보다 고혈압환자에게서 유의적으로 높게 나타났다. 이런 결과는 질환자들이 자신이 가진 질병의 진전을 막거나 치료의 목적으로 치료제를 복용하고, 식이요법을 실시하고 있기 때문으로 사료되며, 고혈압과 같이 산화적 스트레스가 증가하는 질환의 경우 체내 항산화 체계 반응이 이러한 변화에 효율적으로 대처하기 위한 방향으로 증가되었을 가능성이 있을 것으로 사료된다. 특히, 본 연구의 대상자들의 유병기간이 6.1년으로 비교적 길기 때문에 질환의 진행정도에 따른 항산화 상태를 측정하거나 비교적 질환으로 판정된 직후의 사람들의 대상으로 한 연구 등 더 많은 연구가 필요하다.

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한국인 대학생에서 수면의 질과 정서적 요인에 관한 상관관계 (Association between Sleep Quality and Psychologic Factors among University Students in Korea)

  • 강진규;임현대;이유미
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제33권3호
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    • pp.257-267
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    • 2008
  • 정신신체질환은 개개인의 서로 다른 성격, 정서적 스트레스에 대한 반응과 기질적인 요소 등이 함께 반응하여 소화기계, 순환기계, 호흡기계 및 근골격계 등에 수많은 질환을 야기하며, 그 중에 만성통증도 역시 포함한다. 구강안면 영역의 증상으로 내원하는 이유 중 가장 많은 비율을 차지하는 것은 통증이며 증상에 영향을 주는 기여요인은 생물학적 요인, 행동요인, 환경요인, 사회요인, 정서요인, 인지요인 등을 포함한다. 이러한 기여요인은 개인의 성격, 인성에 좌우되어 증상의 경로에 영향을 미치게 된다. 통증에 있어 수면은 하나의 기여요인으로 작용하며, 통증은 수면장애를 가져오거나 악화시키기도 하며, 수면장애 역시 통증을 악화시킬 수 있다. 수면의 질의 저하는 정서적 스트레스를 가속화 시킬 수 있는 한 요인으로 작용할 수 있다. 이에 구강안면 영역에 증상을 보이는 환자에게 비교적 정확하고 간단하게 시행할 수 있는 수면의 질 평가 및 정신 검사를 필히 시행하여 평가해야 한다. 본 연구는 PSQI를 통한 수면의 질 평가와 간이정신진단검사(SCL-90-R)를 비교 평가하여 수면과 정서적, 심리적 상태와의 관계를 규명하고자 하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다. poor sleeper 는 남자가 18명, 여자가 1명이었으며, PSQI 총수면 지수는 남자에서 $6.11{\pm}2.38$, 여자에서 $4.67{\pm}2.18$로 나타났다. SCL-90-R 지수는 남녀간 차이를 보이지 않았고 poor sleeper에서 신체화(SOM), 강박증(O-C), 대인예민성(I-S), 불안(ANX), 공포불안(PHOB), 정신증(PSY)에서 유의성 있게 높은 평균치를 보였으며 전체 심도지수(GSI), 표출증상합계(PST)가 유의성 있게 높았다. 또한 수면의 질에 따른 SCL-90-R의 T-점수는 주관적 수면의 질이 나쁠수록 강박증(O-C), 대인 예민성(I-S)에서, 수면장애가 심할수록 편집증(PAR), 정신증(PSY), 표출증상합계(Positive symptom total, PST)가, 주간수면장애에서는 우울(DEP), 불안(ANX), 적대감(HOS), 공포불안(PHOB), 편집증(PAR), 전체 심도지수(GSI)에서 유의하게 높은 평균치를 보였다. 이와 같이 수면의 질과 정서적 상태는 서로 밀접한 연관성을 지닌다고 할 수 있으며, 이는 구강안면 영역의 만성 통증에 영향을 미치리라 생각된다. 이에 구강안면통증을 다루는 임상가들은 환자의 수면의 질과 정서적 상태에 대해 적절히 평가하는 것이 반드시 필요하며, 추후 구강안면통증에 있어 수면과 정서적, 심리적 인성관계에 대한 연구가 더 필요하리라 사료된다.

400 kV급 반합성지 전력케이블 및 접속함 개발 (Development of 400 kV Oil-filled Power Cable and Joints Insulated with Polypropylene Laminated Paper)

  • 연복희;김동욱;김정년;김성윤;이상진;김종수;;이인호;임철헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.155-157
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    • 2006
  • 송전전압이 점차 초고압화되면서 절연체의 유전특성을 개선하여 송전용량을 향상시키고, 절연내력을 높여 케이블 외경을 저감시키려는 시도에 따라 우수한 유전특성 및 절연내력을 갖는 폴리머 절연층과 기계적 특성, 절연유와의 적합성이 우수한 크라프트지의 장점을 혼합시킨 반합성지가 개발되어 전력케이블의 주절연재료로 사용되고 있다. 본 논문은 LS전선이 국내최초로 개발한 400 kV급 반합성지 전력케이블 및 접속함 개발과정 및 이와 관련된 요소기술에 대해 기술하였다. 송전시스템에서 요구되는 유전특성의 반합성지를 설계 제작하여, 기존 크라프트 절연지 대비 유전손실은 50% 수준, 절연내력은 125%이상의 반합성지를 개발하였고, 반합성지 고유의 특성인 팽윤율을 조절하여 케이블을 제조하였다. 반합성지 절연 케이블에 필요한 접속함에서는 보강절연재로 케이블과 동일한 반합성지를 사용하여 전체적인 3기를 감소시키고, 열저항성을 줄이고자 노력하였다. 또한, 접속함 조립공정에 필요한 저온연공법을 개발하여 반합성지에 열적 스트레스를 최소화하였다. 상기 관련기술의 개발 결과로, IEC 60141, AEIC CS2-97 및 NGTS 3.5.1에 근거하여 400 kV급 반합성지 OF 케이블 및 접속함에 대해 국제 공인기관인 KEMA의부터 Type Test을 인증받았다.

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자동차 유압브레이크용 고무호스의 내구성 시험 및 미세손상에 관한 연구 (Durability Test and Micro-Damage Formation of Rubber Hose for Automotive Hydraulic Brake)

  • 곽승범;최낙삼;임영한
    • Composites Research
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    • 제21권1호
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    • pp.40-45
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    • 2008
  • 자동차용 유압브레이크 고무호스 어셈블리 제품은 자동차에 장착되어 실제로 사용 중에 가압, 굽힘, 비틀림, 열하중 등의 복합적인 스트레스를 받는다. 고무호스의 재질은 EPDM(ethylene-propylene diene monomer)고무와 PVA(polyvinyl acetate)섬유 보강층 그리고 중간고무로 NR(natural rubber)고무가 사용되고 있다. 고무호스 어셈블리 제품의 내구성과 파괴 메커니즘을 조사하기 위해 굽힘과 비틀림의 반복하중 사이클 수가 10만, 20만, 30만, 40만, 최종파열 사이클 수까지 되도록 시험하였다. 유압브레이크 고무호스의 초기크랙 발생을 알아보기 위해 제품 시험편을 다이아몬드 휠커터를 이용하여 수직 절단하여 폴리싱한 후 광학현미경과 주사형 전자현미경(SEM)으로 단면을 관찰하였다. 40만 사이클의 피로하중을 받은 시험편을 보면 외면고무와 PVA섬유 사이의 계면을 따라 길이 1mm의 층간분리가 일어났으며, 이러한 손상은 외면고무의 표피층으로 균열을 진전시켜 고무호스를 최종적으로 찢어지게 하는 것이다.