• 구강회복응용과학지
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• 제25권2호
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• pp.157-169
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• 2009

본 논문의 목적은 코팅처리의 기계적 성질과 임플란트 지대주나사의 코팅처리가 고정체와의 결합안정성에 미치는 영향을 연구하고자 함이다. 이를 위해 Megagen 임플란트 시스템과 직경 15 mm, 높이 1 mm의 티타늄원판을 사용하였다. 지대주 나사와 원판에 TiN, TiCN, 및 TiC를 코팅하여 실험군으로, 코팅처리하지 않은 것을 대조군으로 하였다. 실험군은 지대주나사를 32 Ncm로 체결한 후 풀림회전력과 조임회전각을 측정하고, 10만 번씩 저작 모방 시험을 실시하여 풀림회전력의 변화를 관찰하였다. 조임회전각은 TiCN, TiC코팅나사에서 코팅하지 않은 나사보다 크게 나타났다(p<0.05). 그러나 풀림회전력은 TiCN, TiC코팅나사에서 코팅하지 않은 나사보다 낮게 나타났다(p<0.05). 저작 모방 시험후 코팅한 나사에서 코팅하지 않은 나사보다 풀림 회전력이 더 높게 나타났으며 풀림회전력은 건조상태와 습윤상태 사이에 유의한 차이가 없었다. 이상의 결과로 TiC 코팅군은 저작 모방 시험 전에는 풀림회전력이 낮았지만 저작 모방 시험 후에는 낮은 마찰계수로 인한 높은 풀림회전력과 조임회전각을 가져 임플란트 지대주나사의 결합안정성에 영향을 미치는 효율적인 방법임을 시사한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.94-98
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• 2012

정확한 토크 체결력을 제공하기 위하여 토크 측정기는 최소자승이 적용된 커브피팅 알고리즘을 사용한다. 본 논문에서 제안하는 보정 최소자승 커브피팅 알고리즘은 토크 정밀 측정을 사용하는 다양한 산업분야에서 볼트와 너트에 향상된 체결력을 제공할 수 있다. 먼저, 제안한 알고리즘에 대한 수학적 모델을 소개하고, 제안한 알고리즘을 시뮬레이션하여 기존 알고리즘과 그 결과를 비교하였다. 보정된 최소자승 알고리즘은 기존의 토크 측정에 사용되었던 알고리즘보다 낮은 표준 오차 값을 보임으로써 제안한 보정된 최소자승 알고리즘의 성능의 정확성을 증명한다. 따라서, 본 알고리즘을 토크 계측에 적용함으로써 정밀 산업기계 및 전자부품 그리고 기타 항공기, 우주선등 나사의 조임 체결력이 적용되는 산업분야에 적용함으로써 비용 및 안전성 향상에 기여될 것을 예상한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권2호통권45호
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• pp.143-150
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• 2000

마찰접합용 고장력 볼트 셋트의 관련 규격에서 허용하는 치수공차 범위 내에서 너트 구멍의 편심과 와셔 구멍 지름의 공차는 체결 시 편심에 의한 접촉면적의 결손을 초래하고 체결력의 산포를 유발하는 요인이 된다. 편평한 너트 자리면과 와셔의 접촉시 분포되는 압력의 비선형성을 고려하여 편평한 자리면 형상을 원호곡면으로 바꾸면 초기 선 접촉은 체결이 진행됨에 따라 면 접촉으로 발전한다. 원호 접촉면은 편심에 의한 접촉면적의 결손을 감소시켜 접촉상태가 양호해지므로 자리면 마찰토크(체결력) 안정화에 기여하게 된다. 유한요소법으로 너트와 와셔 접촉면의 압력을 구하고 나사면과 자리면의 마찰계수는 토크계수 A, B급이 포함되도록 조합하고 최대편심 시 토크계수를 계산하였다. 토크계수의 분포로부터 원호자리면의 적정 곡률반지름이 결정된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제50권4호
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• pp.243-248
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• 2012

연구 목적: 본 연구의 목적은 임플란트 지대주 연결에 사용되는 기성품 나사와 맞춤형 나사의 풀림 토크를 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 세가지 임플란트 시스템에(Osstem, Astra, Zimmer) 대해 고정체와 지대주의 연결에 기성품 나사군(대조군)과 맞춤형 나사군(실험군)으로 총 6군(n = 6)으로 나누었다. 조임 토크조절은 디지털 토크 측정기를 이용하였으며 각 임플란트 제조사가 추천한 조임 토크 값을 적용하였다. 체결 10분 후 동일한 조임 토크를 다시 적용하고 5분 후에 풀림 토크력을 측정하였다. 이 과정을 10회 반복 측정하였다. 반복 하중 실험에서는 6개 군(n = 3)에 대해 체결 10분 후 2차 조임 토크를 적용하고 $30^{\circ}$ 경사로 50 N 하중으로 총 1,000,000번 반복 하중을 가하였다. 반복 하중 적용 이후 풀림 토크값을 측정하였다. 통계 방법으로는 10회 반복 측정에서 풀림 토크값의 차이를 비교하기 위해 repeated measures of ANOVA test (${\alpha}$=.05)를 사용하였고, 반복 하중 후 풀림 토크값의 차이를 비교하기 위해서 각 시스템별 Independant t-test로 통계 처리하였다. 결과: 모든 군에서 반복 횟수가 증가할수록 풀림 토크값이 유의성 있게 감소하는 것으로 나타났다(P<.05). 10회 반복 측정 실험에서는 세 종류의 임플란트에서 대조군(기성품나사)과 실험군(맞춤형 나사) 간에 풀림 토크값은 유의차가 없었다(P>.05). 반복 하중 실험에서 세가지 시스템에서 대조군과 실험군 간의 풀림 토크력은 유의한 차이가 없었다(P>.05). 결론: 반복 측정된 풀림력 검사와 반복 하중을 적용 후 풀림력 검사에서 맞춤형 나사와 기성품 나사의 풀림력은 유의한 차이가 없었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.3692-3697
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• 2015

나사는 나선형의 홈으로 구성된 체결용 기계요소이다. 최근의 모바일 기기의 소형화 추세로 인하여 나사의 소형화 및 경량화 요구도 크게 증가하고 있는 실정이다. 우수한 기계적 성질과 높은 정밀도의 나사를 생산하기 위해서는 금형 및 공정설계가 성공적으로 수행되어야 한다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 초소형 나사의 머리부 냉간 단조 성형에 대한 공정설계를 수행하였다. 특히, 금형의 형상과 마찰력이 성형에 미치는 영향을 분석하기 위하여 실험계획법을 적용하였고, 그 결과 마찰력이 성형 시 발생하는 접힘 결함의 지배적인 요인임을 밝혀내었다. 이러한 결과로부터 금형 형상을 개선하였고, 개선된 금형으로 단조 실험을 수행하였고, 실험 결과로부터 접힘 결함 불량이 해소된 것을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제24권2호
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• pp.8-16
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• 2000

The thread load distribution as applied to large stud bolts for steam turbines is investigated using the finite element method. The stress concentration in tapered threads is studied with varying prestress and taper angle. Based upon the thread load distribution, the optimal taper angles to reduce the stress concentration are determined for various prestresses. The presented finite element model is validated by comparing results of the calculated thread load with analytic ones. The optimal taper angles obtained from this research can be used in designing tapered threads of large stud bolts for steam turbines.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1003-1007
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• 1997

This study is na introduction of ADS in which we have written out programs which can design three-dimensional machine parts and reduce the required time for design them comparing with other CADs. Among the machine parts, screws are commonly used in joining one part to another because of easy handling but welding and rivet are used to join permanently them even thought hard operation. Consequently, w have developed the screw for permanent fixing using stairs type screw threads, which is considered as the main machine parts in joining. For that, we designed permanent fastened screws according to the different rotation angle using VisualLISP and transferred it to ANSYS, structural solution program, to find out allowance load, maximum equivalent stress and where it occur.

• 대한치과보철학회지
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• 제46권2호
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• pp.137-147
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• 2008

임플랜트 보철물에서 각 구성 요소를 연결하는 나사 풀림 현상이 흔히 발생하고 있다. 나사 풀림을 최소화하기 위해서 연결 구성 부품 사이의 압축력을 최대로 하는 것이 중요한데, 나사 신장의 허용 한계 내에서 조임회전력을 증가시켜 나사 내부의 인장력 즉 전하중을 극대화하기 위해서는 마찰 계수를 감소시켜 초기 조임회전력의 손실을 최소화해야 한다. 건조 윤활제를 나사 표면에 코팅한 나사들이 전하중을 증가시키고 나사 풀림을 감소시키나 나사의 반복체결에 따른 코팅표면의 마모가 문제점으로 지적되고 있다. 최근 내마모성이 우수하며 동시에 나사의 마찰 저항을 최소화할 수 있는 텅스텐 카바이드/탄소 코팅을 이용한 나사가 임상에 사용되고 있으나 실제적으로 연결부 안정성에 미치는 영향에 관한 연구는 미미한 편이다. 이에 본 연구에서는 external butt joint 형태를 가지는 US II 시스템과 one stage용 8도의 internal cone 연결형태의 SS II 시스템 및 11도의 internal cone 연결형태의 GS II 시스템에서 티타늄 합금 나사의 텅스텐 카바이드/탄소 코팅이 지대주 나사 풀림에 미치는 영향을 알아보기 위하여 100만 회 반복 하중 전후의 풀림회전력 및 상실률을 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 초기 풀림회전력은 티타늄 합금나사보다 텅스텐 카바이드/탄소 코팅 나사를 사용한 경우 작게 나타났으며 (P<.01), 동일 나사를 사용한 경우에는 임플랜트 시스템 간에 차이가 없었다 (P>.05). 2. 반복하중에 따른 풀림회전력의 상실률은 두 나사 모두에서 external butt joint 형태의 US II 시스템이 internal cone 연결형태의 SS II 와 GS II 시스템 보다 크게 나타났으나, SS II 와 GS II 시스템 사이에는 차이를 보이지 않았다 (P<.01). 3. 텅스텐 카바이드/탄소 코팅 나사를 사용한 경우 티타늄 합금 나사에 비해 모든 시스템에서 반복하중 후 풀림회전력 상실률이 작게 나타났으며 (P<.01), 코팅 나사 사용으로 인한 상실률의 감소차는 임플랜트 시스템 간에 차이를 보이지 않았다 (P>.05).

• 대한치과보철학회지
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• 제54권4호
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• pp.387-392
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• 2016

목적: 본 연구의 목적은 grooved abutment가 지대주 나사풀림 현상에 미치는 영향을 확인하는 것이다. 재료 및 방법: 2015년 3월부터 7월까지 연세대학교 치과대학병원 보철과에 내원한 50명, 51개 임플란트에 대해서 임플란트 보철 장착 후 6개월 점검 시 지대주 연결나사의 안정성을 평가하였다. 대조군은 groove가 없는 지대주를 사용한 30개 임플란트이었고, 실험군은 groove가 있는 지대주를 사용한 21개 임플란트이었으며, Astra, Straumann, Implantium, Osstem 시스템이 사용되었다. 6개월 점검 시에 지대주 연결나사의 풀림여부를 조사하였고, 동일한 힘으로 재체결 시 지대주 연결나사의 추가 회전각을 측정하였으며, 보철물 협측하방 부위에서 PTV를 측정하였다. SPSS 프로그램을 이용하여 정규성 분석 후 Mann-Whitney 분석을 시행하였다. 결과: 51개 임플란트에 대해 보철 장착 후 6개월 점검을 시행한 바, 나사 풀림이나 보철물 파절 등의 특이할 만한 합병증은 나타나지 않았다. 6개월 후 지대주 연결나사의 추가회전각은, 실험군 평균은 $4.75^{\circ}$이었고 대조군 평균은 $7.35^{\circ}$이었으며, 통계적으로 유의한 차이는 없었다 (P = .576). PTV에서도 유의한 차이는 없었다 (P = .767). 결론: 지대주의 groove 여부가 지대주 연결나사의 안정성에 미치는 영향은 유의한 차이가 없으나, 이에 대해 좀더 장기적이고 다수의 증례를 이용한 추가적인 연구가 필요해 보인다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.827-833
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• 2001

This study is an introduction of ADS in which we have written out programs which can design three-dimensional machine parts and reduce the required time for design them comparing with other CADs. Among the machine parts, screws are commonly used in joining one part to another because of easy handing but welding and rivet are used to join permanently them even thought hard operation. Consequently, we have developed the screw for permanent fixing using stairs type screw threads, which is considered as the main machine parts in joining. For that, we designed permanent fastened screws according to the different rotation angle using VisualLISP and transferred it to ANSYS, structural solution program, to find out allowance load, maximum equivalent stress and where it occur.