• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.293-301
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• 2011

치과보철물의 소재는 생물 화학적, 물리적 안정성을 위하여 우수한 생체친화성이 요구된다. 그래서 본 연구에서는 새로운 기술인 레이저 선택용융 가공법으로 제작된 Co-Cr합금(SC시편), Ti합금(ST시편)을 일반적으로 사용되는 주조법으로 제작된 Co-Cr합금(CC시편), Ni-Cr합금(CN시편)과 비교분석하여 기계적 특성과 생물학적 안정성 평가를 실시하였다. 기계적 특성 평가를 위하여 인장시험을 통한 탄성계수를 측정하였다. 그리고 생물학적 안정성 평가를 위하여 유사체액(lactic acid-NaCl solution)을 이용한 용출물질 분석과 용출배지를 이용한 세포독성을 관찰하였다. 그 결과 레이저 선택용융 가공법으로 제작한 Co-Cr 합금이 주조법으로 제작한 Co-Cr합금보다 탄성계수가 높게 나타났다. 그리고 용출물질 분석과 세포독성 평가에서 레이저 선택용융 가공법으로 제작한 Co-Cr합금의 생물학적 안정성이 양호한 것으로 평가되었다. 결과에 의하여 레이저 선택용융 가공법으로 제작한 합금이 치과보철물 제작을 위한 합금으로 적용할 수 있는 것으로 판단된다.

• 기계저널
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• 제20권6호
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• pp.457-467
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• 1980

가동중조사(ISI)에 적용되는 ASME-MI 의 1974년 Edition에 ISI시 검출된 흠함을 평가하는 절 차가 제시되었다는 것은 이미 언급한 바 있다. 가동중검사의 개념은 ASME-III에 따라 건설된 부품이라 하더라도 원자력발전소의 온 수명기간동안 또는 정해진 수명기간동안 재료 내부에 흠 함이 전혀 생기지 않는다거나 또는 성장하지 않는다고 볼 수 없다는데 에 근거를 둔 것이다. 즉, 부품을 건설할 때 ASME-III의 규정에 따라 수행한 비파괴시험(nondestructive examination)에 의하여 합격된 부품이라 할지라도 시험방법의 유효성 및 합격기준등에 의하여 발견되지 않았 거나, 발견되었더라도 합격된 흠합등이 있을 수 있다. 이러한 흠함들이 원자로의 가동과 더불어 성장하거나, 또는 부품의 사용조건에 따라 흠함이 새로이 발생할 경우는 RCPB의 구조적 건전성 및 안정성은 위협을 받게된다. 이에 대처하기 위하여 원자력발전소의 전수명기간의 통하여 정 기적으로 ISI를 수행해 줄 것이 10CFR50의 50, 55a, "Codes and Standards"에 법적으로 명문 화되어 있다. ISI 시발견된 흠함은 그 크기를 평가하여 합격기준을 초과하는 경우에는, 흠함의 제거(removal), 항리(repair), 부품의 대체(replacement), 또는 파괴력학적인 해석에 의하여 그러한 흠함이 구조건 안전성을 손상시키지 않는다는 것을 입증해 주어야 한다. ISI 시에 검출된 흠함을 평가하고 파괴력학적으로 해석하는 규정으로서 ASME-XI에 명시된 절차는 다음과 같다.차는 다음과 같다.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권7호
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• pp.31-37
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• 2009

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.309-317
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• 2010

치과 교정치료를 위하여 스테인리스 선재가 널리 사용되고 있다. 그러나 내식성이 우수한 스테인리스강 선재가 복합적인 구강환경에서 부식되어 구강조직에 과민반응 또는 이상반응이 발생되고 있다. 이러한 문제를 보완하기 위하여 본 연구에서는 초내식성의 듀플렉스 스테인리스 선재를 교정용 선재로 제시하고 자 한다. DSS선재의 교정용 선재로 제시하기 위하여 기계적 강도와 생물학적 안정성을 평가하였다. 기계적 강도는 상용 교정용 SS선재와 6종의 열처리(실온($28^{\circ}C$), $500^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $700^{\circ}C$, $800^{\circ}C$, $900^{\circ}C$)를 실시한 DSS선재를 이용하여 인장강도시험을 실시하였다. 그리고 최적의 강도를 가지는 열처리 조건에서 제작된 DSS선재를 이용하여 굽힘 모멘트 시험을 실시하여 최대 응력과 탄성계수를 산출하였다. 그리고 생물학적 안정성 평가를 위하여 세포성장률 시험을 실시하였다. 선재를 이용하여 금속용출배지를 만들어 세포를 배양 후 세포성장률을 관찰하였다. 기계적 강도 평가 결과 SS선재($8.17\times10^4\;N/mm^2$)와 DSS500($8.05\times10^4\;N/mm^2$)선재가 유사한 기계적 강도를 가졌다(p=0.05). 생물학적 안전성 평가 결과 세포 독성이 없는 것으로 나타났다(p=0.05). 따라서 본 연구에 제시한 초내식성의 듀플렉스 스테인리스 선재가 교정용 선재로 사용이 가능한 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.1346-1360
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• 1989

본 연구에서는 기준 모델 적응제어 방식에서 직접 적응제어 방식을 사용하여 부하의 변동 및 외란이 발생할 경우에도 매니퓰레이터의 정확한 궤적의 추종 및 속도 의 실시간 제어가 가능한 적응제어시스템을 설계하고자 한다. 제2절에서는 로봇 매니퓰레이터의 기구학적 이론 및 동적 모델링에 대한 기본이론을 전개하고, 제3절 에서는 제어시스템의 설계를 위한 제어 알고리즘과 초안정(hyperstability)이론을 통한 안정성 해석을 다룬다. 그리고 제4절에서는 제안된 제어기의 성능 평가를 위해 6관절 로봇인 스탠포드 로봇 매니퓰레이터에 대한 시뮬레이션을 통한 결과를 토오크 계산법(computed torque method)에 의한 결과와 비교 검토함으로서 제안된 제어기의 성능을 예증한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.40.1-40.1
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• 2009

최근 세계적으로 환경 규제가 강화되면서 수송기계 산업 등의 경량화 소재 개발이 관심을 모으고 있다. 특히 금속재료 중 밀도가 낮고, 비강도 기계적 가공성이 우수한 마그네슘은 경량소재로써 많은 각광을 받고 있다. 그러나 상업적으로 널리 사용되는 Mg-Al계 합금은 $Mg_{17}Al_{12}$상이 형성되어 고온 기계적 특성이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 마그네슘의 강도 개선을 위한 원소로써 고용강화 원소로 많이 쓰이는 Zn와 고온에서 안정한 $Mg_2Sn$이 형성되는 Sn을 첨가한 Mg-Zn-Sn합금을 선택하여 시효온도에 따른 기계적 특성과 석출물을 관찰하였다. 실험 이전에 열역학적 분석을 바탕으로 Mg-Zn-Sn합금의 Zn함량 변화에 따른 상태도 계산 및 석출량 변화와 석출온도를 도출하였다. 도출된 석출온도를 바탕으로 Mg-Zn-Sn합금을 용체화 처리하고 시효시간에 따른 경도 변화와 미세구조를 관찰하였다. 또한 기계적 특성을 평가하기 위해 인장시험을 실시하였고 XRD, 주사전자현미경을 이용하여 석출상을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권11호
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• pp.1283-1290
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• 2014

최근에는 법공학 분야에 구조해석 및 구조-유동 연성해석을 이용한 다양한 시뮬레이션 기법을 활용하여 안전사고 및 재난사고에 대한 법적 책임문제를 해명하고 보다 정확한 원인분석을 통해 원인을 규명하고 있는 추세이다. 본 연구에서는 법공학적 관점에서 DCM(Deep Cement Mixing) 선박의 침몰 사고의 원인을 밝혀내고자 하였다. 사고 선박은 선박 건조 당시 SCP(Sand Compaction Pile) 전용 선박으로 건조되었으며, DCM 선박으로 구조 변경을 위해 안정성 검토 없이 리더부 높이 변경 및 증설을 하였다. 이러한 구조물의 증설 및 변경이 본 침몰 사고에 미치는 영향을 알아내고자 상용 구조 해석프로그램인 ADINA를 이용하여 구조안정성 평가를 수행하였으며, 본 연구를 통하여 구조물의 증설 및 변경에 따른 ADINA 해석 결과를 비교, 분석함으로써 DCM 선박 침몰 사고의 정확한 원인을 밝혀낼 수 있었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제24권4호
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• pp.337-349
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• 2008

최적의 골유착을 얻기 위하여 임플란트 디자인의 개선과 다양한 표면처리 방법이 개발되어 왔는데, 특히 최근 알칼리 에칭과 이온 주입법, 양극산화법 등 생화학적인 골유착을 유도할 수 있는 표면개질 방법이 관심의 대상이 되고 있다. 이러한 방법 중 마그네슘 이온을 함유한 전해액속에서 양극산화피막처리한 임플란트(마그네슘 임플란트)를 이용하여 조기 하중의 가능성이 제시된 바 있다. 그러나 마그네슘 임플란트의 경우 장기간의 기능적 하중을 가한 경우에 대한 연구가 부족한 상태이므로, 이에 본 연구에서는 비글견을 이용한 동물실험을 통해 지연하중을 가한 마그네슘 임플란트의 방사선적, 임상 안정성 검사 및 조직형태학적 분석을 시행하여 화학적 표면개질 임플란트의 골조직 반응을 기계가공 임플란트와 비교 평가하고자 하였다. 발치 후 3개월의 치유과정을 가진 비글 성견 6마리의 하악에 좌우 3개씩 실험용으로 제작된 직경 3.75 mm, 길이 10.0 mm의 나사 형태 임플란트 36개를 보편적인 임플란트 시술시 이용하는 식립법을 이용하여 식립하였다. 18개의 대조군은 기계가공만 한 상태였고, 실험군은 마그네슘을 함유한 전해액에서 양극산화 피막처리하였다. 식립 후 3개월 동안의 치유기간 후 이차수술을 실시하였으며, 연결고정하지 않고 단일치 금관수복으로 보철물을 장착하여 하중을 가하였다. 3개월 동안 하중을 가한 후에 희생시켜 비탈회 연마 표본을 제작하여 조직형태 계측학적 분석을 시행하였다. 임플란트 식립시, 이차 수술시, 하중을 가한 1개월, 3개월 후에 변연골 흡수를 평가하기 위해 방사선학적 검사를 실시하였고, 골계면 사이에서의 안정성을 평가하기 위해 공진주파수 수치를 측정하였다. Mann-Whitney U test와 repeated measured ANOVA를 이용하여 95 퍼센트 유의수준으로 통계적 유의성을 확인하였다. 총 36개의 임플란트 중 8개에서 일차 수술 후 골유착의 실패가 나타났으며, 1개는 3개월의 부하 후에 실패 양상이 나타났다. 공진주파수분석결과, 마그네슘 임플란트군은 대조군과는 달리 공진주파수 수치가 증가하다가 다소 감소하는 양상을 보였으며, 하중을 가한 3개월 후에는 두 군의 수치가 비슷하였다. 방사선 사진 분석 결과 두 군 모두 시간에 따른 변연골 흡수량이 증가하였으며, 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 조직형태학적인 분석 결과 마그네슘-임플란트가 대조군에 비해 더 높은 수치의 골임플란트 계면접촉율을 보여 주었으나, 나사산내 골면적은 더 낮았다. 그러나 두 군 모두에서 통계적 유의성은 없었다. 이상의 결과에서 지연 하중을 가하는 경우에 있어서 골유착에 대한 마그네슘-임플란트의 효과는 기계가공된 임플란트와 유사하였다. 조기 하중시 더 빠르고 강한 골반응을 보여주던 이전 연구와 종합하여 볼 때, 마그네슘 임플란트는 즉시 또는 조기 하중 가능성을 증진시켜 주며, 지연 하중에서는 생체 적합성이 우수한 타이타늄과 유사한 골유착 정도를 보이는 것으로 사료된다. 그러나 임상적으로 화학적 표면개질 방법의 유용성을 판단하기 위해 다양하고 장기적인 임상 연구가 필요하리라 사료된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제48권1호
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• pp.28-40
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• 2010

연구 목적: 임플란트의 성공과 실패는 숙주 관련 요인, 위치 관련 요인, 수술 관련 요인, 임플란트 관련 요인, 수복물 관련 요인 등 다양한 인자에 의해 결정된다. 본 연구는 그 중 임플란트의 식립 위치, 골질, 임플란트 표면, 길이 및 직경, 초기 안정성, 보철물 유형이 생존율에 미치는 영향을 평가하여, 임플란트의 예후를 예측하는데 도움을 주고자 한다. 연구 재료 및 방법: 1991년 2월부터 2009년 5월 사이에 연세대학교 치과대학병원에서 5인의 외과의가 임플란트 수술을 시행하고, 1인의 보철 전문의에 의해 보철 수복이 이루어져 적어도 6개월 이상 보철물에 대한 주기적인 검사가 이루어진 879명환자, 2796개의 임플란트에 대한 후향적 연구를 시행하였다. 진료 기록부 및 방사선 사진을 통해 환자의 식립 당시 나이와 성별, 임플란트의 제조회사, 표면, 직경 및 길이, 식립 부위 및 골질, 초기 안정성, 보철물의 유형, 생존 기간에 관한 자료를 수집하였다. 이를 통해, 임플란트의 성공과 실패에 영향을 미치는 국소 인자의 유형, 분포 및 국소 인자와 생존율 간의 관계를 연구하였다. 생존율 분석은 Kaplan-Meier 생존 분석법을 이용하였으며, 평가 인자 내 항목들의 생존율 비교는 Chi-square test를 사용하였다. 또한, 임플란트의 실패 위험성을 평가하기 위해 오즈비 (odds ratio)를 구하였다. 결과: 1. 총 879명에게 식립된 2796개의 임플란트 중 150개가 실패하여 누적 생존율은 94.64%로 나타났다. 그 중 기계 절삭 표면 임플란트의 누적 생존율은 91.76%, 거친 표면 임플란트의 누적 생존율은 96.02% 이었다. 2. 식립위치, 임플란트의 표면 특성, 기계 절삭 표면 임플란트의 직경, 초기 안정성, 보철물 유형, 환자의 연령 및 성별이 생존율에 미치는 영향은 통계학적으로 유의하였다 (P<.05). 3. 식립 부위의 골질, 임플란트 제조사별 거친 표면 특성, 임플란트의 길이 및 기계 절삭 표면을 제외한 거친 표면 임플란트의 직경이 생존율에 미치는 영향은 통계학적으로 유의하지 않았다 (P>.05). 4. 특히, 실패율이 높은 경우는 상악 구치부에 식립 시 (8.84%), 기계 절삭 표면의 임플란트 식립 시 (8.24%), 기계 절삭 표면 임플란트 중 wide 직경을 사용하는 경우 (14.47%), 초기 고정이 불량한 경우 (28.95%), 상악에 implant retained overdenture (기계 절삭 표면 26.69%; 거친 표면 10%) 및 telescopic denture (기계 절삭 표면 100%; 거친 표면 27.27%)로 수복하는 경우, 60-79세 환자에게 식립하는 경우 (6.90%), 남성에게 식립하는 경우 (6.36%) 이었다.

• 동력기계공학회지
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• 제14권5호
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• pp.41-47
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• 2010

티타늄과 티타늄 합금은 재료적 특이성 때문에 심장 혈관 임플란트에서 일반적으로 사용되어 왔다. 일찍이 적용된 예로는 인공심장판막, 심박조율기의 보호케이스, 혈액 순환 장치 등이 있다. 하지만 물질유도혈전증(Material-induced thrombosis)은 혈전폐색에 의해 기인한 기능 손실로 심장혈관 임플란트 장치의 주된 합병증으로 존재하고 있으며, 심장혈관 임플란트의 혈전유전자는 심장혈관장치의 발달에 주된 난관 중 하나로 남아있다. 그리고 텍스처 혈액 접합 물질(Textured blood-contacting material)은 1960년대 초반 이후부터 혈액순환 보조 장치의 임상실험에 사용되고 있다. 접합 물질에 내장된 텍스처 섬유조직 표면은 형성, 성장, 안정적 부착, 생물학적 내벽(neointimal layer) 등 유도 혈액(entrapping blood) 성분에 의해 형성된다. 공동(cavity) 형상의 용해 가능한 미립자를 사용하는 SCPL법(Solvent casting/particulate leaching method)은 티타늄 기질 이전에 형성된 폴리우레탄 위에 텍스처(texture)를 생성하기 위해 사용되었다. 또한 콜라겐의 부동화(不動化)에 의한 공동(cavity)은 혈액 접합면에 잔존하기 위한 내피세포를 고정할 수 있는 효과가 있다. cpTi로 층화된 PU 기소공성(microporous)은 구조적 특성과 혈전증 감소를 위한 생물학적 내벽 사용의 잠재성을 평가하기 위한 세포 공동체 실험을 통해서 평가되었다.