• 한국항공우주학회지
• /
• 제49권3호
• /
• pp.221-231
• /
• 2021

본 연구에서는 덕트 팬-상/하부 베인의 제자리 비행 공력 특성에 관한 수치적 연구를 수행하였다. 일정한 회전 속도, 블레이드 콜렉티브 피치각에서 상부 베인 꺾임각 변화에 따른 시스템 구성 요소별 공력 민감도를 분석하였다. 개별 베인 작동 메커니즘과 덕트-베인 공력 상호 간섭의 물리적 특성을 파악하고자 베인의 조종 성능과 덕트 공력하중 분포를 상세히 분석하였다. 마지막으로, 전기체의 조종 성능 개선을 위해 상부 베인의 새로운 작동 메커니즘을 제안하였다. 상부 베인 꺾임각 변화에 따라 상부 베인 측력과 롤링 모멘트는 선형 증가하였으나, 전기체 측력은 덕트에서 작용하는 반력에 의해 현저히 낮게 나타났다. 또한 덕트 수축부 가까이 위치한 상부 베인이 조종 성능 변화에 가장 큰 역할을 하였다. 덕트와 상부 베인 흡입면의 공력 상호 간섭에 의해 덕트의 음압이, 덕트와 상부 베인의 압력면 공력 상호 간섭에 의해 압력 회복이 발생하여 덕트의 비대칭 공력 증가의 원인이 되었다. 4개의 상부 베인을 0°로 고정시키거나 제거했을 때, 덕트의 비대칭 공력은 감소하고, 전기체의 롤링 모멘트는 80%까지 증가하여 공력 성능이 개선되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제10권3호
• /
• pp.314-320
• /
• 2022

건축자재에서 사용되는 보강 섬유의 기능은 휨하중에 대한 저항력 유지, 건조 수축에 의한 균열 방지 기능 등을 목적으로 하고 있다. 고밀도 섬유 시멘트 복합체는 주로 선형의 판재에 사용되는 것으로 휨 저항력을 높이기 위하여 사용한다. 따라서, 인장성, 시멘트 수화물과의 결합력, 내알칼리성 등이 요구된다. 최근 불연성능 기준이 강화되어 고온 가열 시 불꽃 발생을 최소화해야 하는 기능이 추가되었다. 따라서 유기 섬유의 사용이 제한되고 있다. 본 연구에서는 보강 섬유로 사용하는 폴리프로필렌 섬유를 내열성이 우수한 마 섬유로 대체하여 사용하는 연구를 수행하였다. 마 섬유는 내열성이 우수하고 시멘트와의 친화력이 좋으며 알칼리 저항력 또한 우수하다. 기존의 배합에서 사용하는 폴리프로필렌 섬유의 부피 총량을 기준으로 마 섬유를 대체하여 사용하여 불연성능을 비교 평가하였으며, 휨강도 등 기본 물리적 특성 시험을 진행하였다. 길이 7 mm의 마 섬유를 질량비 2 %, 3 %를 사용하여 불연 및 물리적 특성 시험을 수행한 결과 불꽃의 잔존 시간은 전혀 없는 것으로 나타났으며, 휨강도는 기존 폴리프로필렌 섬유의 95 % 수준까지 확보가 가능한 것으로 확인되었다.

• Composites Research
• /
• 제36권4호
• /
• pp.246-252
• /
• 2023

멤브레인 형 LNG 화물창시스템(Cargo containment system, CCS) 내 유리섬유 강화 복합재료 기반 2차 방벽 설치 시 본딩 자동화 머신(automatic bonding machine, ABM) 활용한 prolonged 구조임과 동시에 양단 접착 고정 사이 비 접착(non-bonding, N-B) 영역의 복합재에서 극저온 열 수축 기인한 상당한 열 응력이 발생하기 때문에 이를 고려한 구조 안전성평가 관점에서 수행된 연구가 있으나 실제로 무한히 긴 길이 고려한 기계적 물성 평가를 수행한 연구는 찾아볼 수가 없었다. 해당 복합재는 파단강도 분산이 큰 세라믹 재료 취성 파괴임을 고려하여 2-파라미터 Weibull 통계분석을 통해 실제 길이 대상 신뢰도 있는 기계적 물성치 값을 표준화 하였으며 LNG 운반 환경을 고려한 극저온 환경까지의 특정 온도별 단축 인장실험을 수행하였다. 실험결과, -70℃에서 기계적 강도가 -20℃에 비해 약 1.5배 급증하고 초기 권축 섬유 신장의 비선형 거동이 억제되었다. 또한, 극저온 환경까지 온도가 낮아질수록 기계적 강도는 계속해서 증가하였으나 반대로 연신은 줄어드는 저온 취성의 현상이 확인되었다. 본 연구에서 제시하는 기계적 물성치 데이터는 멤브레인 형 LNG 화물창 구조 안전성 평가 시 신뢰도 높은 해석 지원 물성치 확보 측면에서 유용하게 적용되어지리라 사료된다.

• 대한핵의학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.30-38
• /
• 2000

목적: 심근의 생존능을 평가하기 위해 보편적으로 재관류술 전에 시행하는 심근관류 SPECT에 의한 관류지수를 평가함으로써 좌심실의 재구도 즉 좌심실 확장을 미리 예측할 수 있는 지와 또한 재관류술이 재구도를 예방하는데 도움이 되는지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 급성심근경색이 진단되어 혈전용해제 치료를 받은 7명과 치료하지 않은 9명으로 입원 후 $2{\sim}9$일 이내에 심근관류 영상을 시행한 16명의 환자를 대상으로 하였다. 모든 심근관류영상은 관동맥확장술과 관동맥우회로술과 같은 재관류술 시행 전에 시행하였다. 모든 환자는 심근경색 1주내에 초기 심초음파를 경색후 평균 $6.7{\pm}4.7$개월에 추적 심초음파를 시행하였다. 좌심실의 용적은 Simpson 방법을 이용하여 심첨부 4방에서 확장기 말과 수축기 말에 좌심실용적을 구하였다. 좌심실 벽운동은 심근관류 SPECT와 같이 16분절로 나누었으며 운동이상의 정도를 4단계로 나누어 평가하였다. 각 환자의 관류와 벽운동 장애의 점수의 총합을 16분절로 나누어 관류와 벽운동지수를 구하였다. 경색초기의 좌심실용적과 비교하여 추적 검사시에 좌심실의 용적이 10% 이상 증가한 군(A군, n=8)과 용적이 감소하거나 10% 미만 증가된군(B군, n=8)의 두 군으로 인위적으로 나누었다. 두 군간에 경색초기의 좌심실의 벽운동지수, Q파 여부, 재관류술여부, CKMB 수치, 관류지수, 초기 좌심실용적 및 좌심실 구혈률 등을 비교하였다. 좌심실 용적의 확장 유무 및 좌심실 용적의 변화량과 부하기-휴식기 관류지수, 벽운동지수, 초기 좌심실용적, Q파 여부, 재관류술 여부, CKMB 수치 그리고 좌심실 구혈률 등의 관계를 다변량로짓 분석을 시행하여 분석하였다. 또한 좌심실 확장정도와 여러 변수와의 관계를 다변량선형 분석을 통해 분석하였다. 결과: 좌심실 용적의 증가와 벽운동지수, 관류지수, CKMB수치, 재관류술여부, Q파 유무, 좌심실 구혈률과의 관계를 좌심실의 용적이 증가된군(A군)과 증가되지 않은 군(B군)으로 나누어 평가하였다. 좌심실 용적의 증가여부에 따른 차이를 보았을 때 휴식시의 관류지수는 용적이 증가한 군에서 유의한 차이로 의미 있는 감소를 보였다. 그러나 이외 인자들은 양군간에 차이가 없었다. 좌심실 용적의 증가와 재관류술 여부와의 관계: 좌심실 확장을 보인 8명의 환자 중 3명은 재관류술을 시행하지 않았으며 이 들 3명 모두에서 좌심실 용적의 확장을 보였다. 또한 재관류술을 시행한 13명의 환자 중 5명(38%)은 좌심실 용적의 확장을 보였다. 좌심실 용적의 증가와 경색위치와의 관계: 전벽 경색 10명 중 4명, 하벽 경색 5명 중 3명, 그리고 측벽 경색을 보인 1명에서 용적 확장소견을 보였다. 좌심실 용적의 확장유무 및 확장정도와 부하 및 휴식기 관류지수, 초기 좌심실 용적, CKMB수치, Q파 유무, 벽운동지수, 심실 구혈률, 재관류술 여부에 따른 다변량분석: 용적 증가량을 비독립변수로 하여 다중회귀선형분석에서 경색초기에 평가한 휴식시의 관류지수만이 좌심실용적 변화량에 대해 유의한 예측인자로 나타났다. 그러나 이외의 모든 인자들은 유의한 예측인자로 작용하지 못하였다. 또한 좌심실 용적의 증가량을 10% 이상 증가 여부를 비독립 변수로 한 다중회귀로짓분석에서는 휴식시의 관류지수와 재관류술 여부가 유의한 예측인자로 나타났다. 결론: 급성 심근경색 초기에 실시한 심근관류 SPECT 검사상 좌심실 확장군과 비확장군은 유의한 휴식기 관류지수의 차이를 보였고 또한 다변량분석에서 휴식기의 관류지수는 좌심실 확장을 예측할 수 있는 유일한 지표였다. 또한 작은 수의 증례이지만 경색관련 동맥의 재관류술은 좌심실 확장을 감소시킬 수 있는 하나의 방법으로 보인다.

• 한국의류산업학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.667-685
• /
• 2022

본 원고는 소프트 로봇용 4D 프린팅 소재와 어그제틱 구조체에 대한 연구 동향을 정리한 것이다. 먼저 4D 프린팅 소재의 형상 변화 거동을 형상 변화와 형상기억 소재, 이중, 삼중, 다중 형상기억 효과, 접힘과 굽힘, 표면지형별로 구분하여 알아보았다. 형상 변화와 형상기억 소재 등 열이나 수분의 자극에 가역적/비가역적 혹은 규칙적/불규칙적 형상 변형이 가능할 수 있다. 다음으로, 차원별 형상이동 유형에 따른 특성과 물성에 대해 알아본 바, 1차원에서 다차원으로의 형상이동을 1D-1D 팽창/수축, 1D-2D 접힘/굽힘, 1D-3D 접힘 (1D-to-3D folding)으로 구분할 수 있다. 2차원에서 형상이동은 2D-2D 굽힙, 2D3D 굽힘/접힘/꼬임/표면말림/표면지형변화/굽힘과 꼬임, 3차원에서 다차원으로의 형상이동은 3D-3D 굽힙과 3D-3D 선형/비선형 거동으로 구분할 수 있다. 마지막으로 4D 프린팅 메타구조체 중 힌지 구조체를 적용한 KinetiX는 단일단위 터셀레이션과 다중단위 터셀레이션으로 모델링할 수 있고, 평면 및 공간 변환이 용이하고, 컨포머블 헬멧에 적용할 수 있다. 키리가미 구조체를 기본으로 한 공압형 어그제틱 구조체는 역설계 기반 구조체로써 굽힘각도를 제어하는 알고리즘으로 설계할 수 있다. 설계 후 3D 프린팅하여 TPU 멤브레인으로 프로토 타입을 제조하였고, 압력을 낮추면서 원하는 3차원 형상으로 완성될 수 있음을 확인하였다. 온도나 습도 등의 외부자극요소에 따라 형상이나 물성을 변화할 수 있는 재료를 사용하여 변형가능한 3차원 구조체로 성형한 4D 프린팅 소재를 이용하여 상지, 하지, 손, 발 등 소프트 로봇의 외골격(exoskeleton) 소재에 적용할 수 있을 것이다. 즉 자세제어, 상황인식, 동작신호 생성 등 다양한 환경에 대응하여 착용자의 움직임에 고하중, 고기동성, 운동지속성을 지원하는 기능을 갖는 소프트 로봇용 4D 프린팅 소재는 헬스케어 웨어러블 의류 제품화 개발로의 용도 전개가 가능할 것이다. 특히 4D 프린팅 소프트 소재 및 공정개발 분야는 일상 생할 보조용이나 재활치료용 의류를 개발하기 위한 3D 프린팅 소재 및 공정의 원천 기술에 해당하므로 이와 관련한 연구의 기초 자료로서 활용되기를 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.2142-2147
• /
• 2012

본 연구는 좌심실의 박출계수가 주된 예후인자인 대동맥판 역류환자를 대상으로 cine MRI와 이면성심초음파의 물리적인 시간해상도 차이를 분석하여 이면성심초음파의 박출계수에 보정함으로써 오진율을 감소시키고자 하였다. 연구대상은 2010년 2월부터 2011년 12월까지 이면성심초음파와 cine MRI를 병행한 환자 110명 중 대동맥판 역류환자 37명을 대상으로 하였다. 각 검사 장비별로 이완기말 면적, 수축기말 면적, 일회 심박출 면적을 측정하였으며, 측정된 값을 이용하여 박출계수를 구하고, 이면성심초음파와 cine MRI의 정상 수치 범위를 비교하여 보정 전 오진율을 평가하였다. 이면성심초음파와 cine MRI의 물리적인 시간해상도 차이는 두 측정치간의 상관관계를 알아본 후 선형회귀분석을 이용하여 회귀계수를 도출하고 도출된 회귀계수를 이용하여 이면성심초음파의 박출 계수에 보정하였다. 보정된 이면성심초음파 박출계수의 신뢰도를 평가하기 위해 Bland-Altman plot를 통해 측정치간 오차를 분석하였고, 이 수치를 cine MRI의 정상 수치 범위와 비교하여 보정 후 오진율을 재평가하였다. 연구결과, 이면성심초음파 박출계수의 물리적 시간해상도 보정 전 오진율은 32.4%(12명)로 높게 나왔고, 보정 후 오진율은 18.9%(7명)로 13.5% 감소하였다. 또한 Bland-Altman plot에서 확인한 보정된 이면성심초음파 박출계수는 cine MRI의 박출계수와의 일치도가 상당히 높다는 것을 알 수 있다. 결론적으로 대동맥판 역류질환 진단시 단순한 이면성심초음파의 박출계수로만 감별하는 것은 오진율을 높일 수 있으므로 오진율이 낮은 cine MRI장비의 물리적 특성을 고려한 시간해상도의 차이를 보정함이 중요하며, 본 연구를 통하여 오진율 감소를 확인할 수 있었으므로 임상 적용의 유용성이 높다고 사료된다.