• 제목/요약/키워드: 뼈의 구조

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연꽃잎 모사를 통한 생체모방 계층적 표면 구조 제작 (Fabrication of a biomimetic hierarchical surface structure replicated from a lotus leaf)

  • 이형진;김민성;김근형
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.108-108
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    • 2017
  • 다양한 생체 재료들을 이용한 마이크로 및 나노 크기의 표면 구조 모사는 조직공학에서 세포의 성장 및 분화에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 특히, 마이크로-나노 구조가 공존하는 계층적 표면 구조는 골 아세포의 증식과 분화에 탁월하여 뼈 조직 재생에 응용되어 왔다. 기존에는 화학적 처리 기법을 이용하여 마이크로 표면 구조가 제작 되었으나 미세 거칠기 및 계층적 표면 구조의 제어가 어려웠다. 현재 이러한 문제점들을 극복하기 위해 플라즈마를 이용한 애칭 기법이 주로 이용되고 있으나 높은 온도 공정 환경에 의한 재료 선택의 한계점 및 오랜 공정 시간에 의한 플라즈마 처리 효율이 감소되어 원하는 표면구조 및 거칠기를 얻을 수 없다는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 극복하기 위해 마이크로/나노 주조 기법 이용하여 생체적합성 합성고분자 poly(${\varepsilon}$-caprolactone) (PCL) 위에 연꽃잎 구조를 모사한 후 플라즈마 애칭 기법을 이용하여 마이크로-($3.01-3.07{\mu}m$)와 나노크기 ($97{\pm}16nm$)를 동시에 갖는 계층적 구조를 제작하였다. 제작된 구조의 효능을 관찰하기 위해 조골세포를 배양한 결과 평평한 PCL 구조보다 제작된 계층적 구조가 높은 세포성장률 (>2.9배)및 세포 분화도(>2.1배)를 보였다. 이러한 결과는 새로운 표면 공학적 모델로서 손상된 뼈 및 치아조직 재생을 위한 적합한 거칠기 및 표면적인 환경을 제공해 빠른 재생 능력과 더불어 치료기간의 단축을 가져 올 수 있을 것으로 사료된다.

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출판계에도 '뼈 깎는' 구조조정 바람

  • 박천홍
    • 출판저널
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    • 통권230호
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    • pp.4-4
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    • 1998
  • 출판사들이 군살빼기를 서두르고 있다. 대량해직과 임금삭감, 조직의 축소개편 등 구조조정이 이뤄지고 있다. 몇몇 출판사의 경우 경영상태가 상대적으로 안정적임에도 단발적인 위기대응을 하고 있다는 비판도 만만치 않다.

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방사광을 이용한 골다공증 평가법 개발 (Development of Osteoporosis Evaluation Method Using Synchrotron Radiation)

  • 김수복;장상훈;안지현;이언석
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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    • pp.1038-1040
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    • 2019
  • 본 연구는 방사광을 이용하여 새로운 골다공증 진단 평가법을 구축하고자 하였다. 방사광 기반 흰 쥐 넙다리뼈의 해부학적 구조와 내부미세구조를 시각화하였다. 그 후, 시각화에 기초하여 방사광에서 얻은 이미지를 통해 정상과 골다공증 모델에 대해 정량적인 분석을 수행하였다. 또한, 본 연구를 통해 기존 전임상단계의 미세단층촬영 (Micro-CT) 방법으로는 볼 수 없었던 내부미세구조 분석이 가능하다는 것을 증명하였다. 따라서, 방사광 기반 비파괴적인 방법으로 기존 골다공증 진단의 한계점을 보완하여 객관적인 분석이 가능하게 하여 신뢰도가 높은 진단 방법을 제시하고자 한다.

몸을 망가뜨리는 인간의 치명적 실수, 무관심 - 눈 건강과 시력교정

  • 석열석
    • 건강소식
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    • 제34권6호
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    • pp.20-25
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    • 2010
  • 옛말에 몸이 천냥이면 눈이 구백냥이라는 말이 있다. 그만큼 눈이 중요하다는 말이다. 이처럼 중요한 눈을 보호하기 위해 우리 몸은 눈을 보호하는 구조로 되어 있다. 위로는 머리뼈가 앞으로는 코뼈, 밖으로는 광대뼈가 철저하게 보호하고 있으며, 만약 외보로부터 눈으로 뭇엇이 날아오면 눈꺼풀과 속눈썹이 반사적으로 반응하여 눈을 감아 외부로부터 눈을 보호한다. 하지만 이런 보호 속에서도 눈은 혹사당하고, 시력이 점점 떨어지는 경우가 많다. 눈은 하루아침에 급격히 나빠지지 않지만 한 번 나빠지면 다시 회복하기가 쉽지 않다. 평소 건강한 눈을 위한 관리법에서 시력을 회복시켜주는 수술까지 눈에 대한 A to Z를 알아본다.

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제4기 젖먹이짐승의 팔ㆍ다리의 변화와 적응 (Variation and Adaptation of Mammalian limb-bones in the Quaternary)

  • 조태섭
    • 한국제4기학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.23-31
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    • 2002
  • 신생대 제4기 갱신세 동안에 존재하였던 젖먹이짐승(포유류)들은 예전부터 많은 고고학자들의 관심의 대상이 된다. 왜냐하면 유적에서 출퇴되는 이 짐승화석을 통해 그 당시의 자연환경을 밝혀낼 수 있으며, 특히 이들을 잡아먹고 살았던 옛사람들의 생활 모습 - 사냥, 짐승해체, 뼈연모 -을 복원하여 볼 수 있기 때문이다. 그런데 이 젖먹이 짐승들은 오랜 시간에 걸쳐 변화하는 자연 조건에 적응하기 위하여 제각기 다른 특징과 생태요소들을 가지게 된다. 이에 따라 같은 젖먹이짐승이라도 각 뼈대의 부위별로 아주 특별한 구조를 이루는 짐승도 있고 뼈의 수도 현격한 차이를 보이는 것이 있게 된다. 이 글에서는 제4기 갱신세 구석기유적에서 많이 나타나는 여러 젖먹이 짐승의 제각기 다른 뼈대의 구조와 수에 대해서 살펴보기로 한다. 특히 이 변화는 팔과 다리부위에서 많이 나타나고 있으므로 이 부위를 중심으로 고찰해 본다. 이러한 작업을 통해 우리는 구석기시대 옛사람들과 젖먹이짐승의 관계에 대한 좀더 정확한 지식을 얻을 수 있을 것이다.

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생체의료용 다공성 타이타늄 특성평가 및 표면제어 연구

  • 현용택;김승언
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.47.2-47.2
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    • 2009
  • 인체의 뼈와 같은 손상된 경조직을 치료 또는 대체하기위한 정형외과용 임플란트를 설계하는데 있어 뼈의 생체역학적 특성과 유사한 성질을 갖는 다공성 지지체에 대한 연구가 최근 관심을 끌고 있다. 다공성 지지체는 조직이 원활히 재생될 수 있어야 하며, 또한 주변 조직과도 생물학적인 고착이 잘 되도록 기공들이 상호 연결된 구조를 가져야 한다. 이와 같은 다공성 지지체용 소재를 제조하기 위하여 본 연구에서는 타이타늄 분말을 사용하여 3차원 적층조형공정으로 다공성 타이타늄 지지체를 제조하였다. 제조된 다공체의 물성 및 기계적 특성을 평가하기 위하여 압축시험과 변형해석을 수행하였으며, 아울러 제조된 지지체의 생체적합성 향상을 위하여 양극산화 공정 등의 표면처리를 수행하여 그에 대한 특성을 평가하였다. 분말야금 공정으로 제조된 지지체는 골조직의 성장에 적합한 약 $300\sim400{\mu}m$의 기공 크기를 갖도록 제어하였고, 기공도는 60~75%로 제어하였다. 아울러 다공성 타이타늄의 생체적합성을 부여하기 위하여 양극산화공정으로 지지체의 표면에 Ca 및 P을 포함하는 산화층을 형성시키는 표면처리를 수행하였다. 양극산화공정에 의하여 표면에 미세기공을 포함하는 산화층을 형성시킬 수 있었으나 이와 같은 표면구조는 조골세포의 부착과 영향에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.

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3D Printer로 제작된 인공뼈 구조에 대한 기계적 특성에 관한 연구 (A Study on the Mechanical Properties of Artificial Bone Structure Fabricated Using a 3D Printer)

  • 허영준;최성대
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권11호
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    • pp.35-41
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    • 2020
  • The structure of the femur bone was analyzed. Moreover, the mechanical strength of the bone was determined by considering two parameters, namely, the outer wall thickness and inner filling density to realize the 3D printing of a cortical bone and spongy bone by using a fused deposition modeling type 3D printer and ABS material. A basic experiment was conducted to evaluate the variation trend in the mechanical strength of the test specimens with the change in the parameters. Based on the results, the parameters corresponding to the highest mechanical strength were selected and applied to the artificial bone, and the mechanical strength of the artificial bones was examined under a load. Moreover, we proposed an approximation method for the 3D printing parameters to enable the comparison of the actual bones and artificial bones in terms of the strength and weight.

CT 혈관 조영 영상에서 뼈 소거법 기반의 하지 혈관 자동 추출 (Automatic Lower Extremity Vessel Extraction based on Bone Elimination Technique in CT Angiography Images)

  • 김수경;홍헬렌
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제36권12호
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    • pp.967-976
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    • 2009
  • 본 논문에서는 CT 및 CT 혈관 조영 영상에서 강체 정합 및 뼈 소거법을 이용한 하지 혈관 자동 추출 방법을 제안한다. 첫째, 뼈의 부분적인 움직임을 반영하기 위하여 해부학 정보를 바탕으로 하지를 자동 구역화하고, 둘째, CT와 CTA 영상간 움직임을 산정하기 위하여 거리지도 기반의 강체 정합을 수행한다. 셋째, CTA 영상에서 복잡한 구조를 갖는 뼈를 제거하고 뼈에 인접한 혈관이 깎이는 것을 방지하기 위하여 뼈 소거법과 혈관 마스킹 기법을 제안한다. 넷째, 정합오차 및 연골 등의 잡음을 줄이기 위하여 혈관 추적 기반의 후 처리 과정을 통하여 보정한다. 제안 방법의 평가를 위해 육안 평가와 정확성 평가 그리고 수행시간을 측정하였다. 육안 평가를 위해 차감 기법, 정합 후 차감 기법, 제안 방법을 적용한 결과를 볼륨렌더링과 최대 강도 투영영상을 사용하여 비교하였다. 정확성 평가를 위해 CTA 영상과 차감 기반 기법 및 제안 방법을 적용한 결과의 밝기값 분포도를 분석하였다. 실험 결과 뼈는 제거되고 가는 혈관 및 다른 조직의 손실 없이 혈관이 정확하게 추출되었음을 볼 수 있었고, 13명의 환자 데이터 전채에 대한 전체 수행시간은 약 40포 정도로 측정되었다.

전도채널을 갖는 뼈와 유사한 재료의 절연파괴 해석 (Dielectric Breakdown Analysis of Bone-Like Materials with Conductive Channels)

  • 이보현;;범현규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권6호
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    • pp.583-589
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    • 2011
  • 순수한 전기장 하에서의 뼈와 유사한 재료의 절연파괴에 대하여 연구하였다. 일반적으로 뼈와 유사한 재료는 강한 유전강도를 가지는 층과 약한 유전강도를 가지는 층이 서로 평행하게 엇갈려 있는 형태로 구성되어 있다. 뼈와 유사한 재료의 약한 층을 관통하는 전도채널의 성장은 전기장의 집중이 완화되기 때문에 지연된다. 관형채널의 선단에서 전기장의 분포를 유한요소해석을 통해 구하였다. 뼈와 유사한 재료의 절연강도를 J 적분을 사용하여 계산하였고, 절연강도에 영향을 미치는 인자들을 찾아내었다. J 적분은 약한 층에서의 절연파괴 면적이 증가할 수록 작아짐을 보였다. 또한, 약한 층과 강한 층의 유전율의 비가 절연파괴에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.