• 제목/요약/키워드: 응력변화

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스포츠 선수들의 구강보호장치 사용실태 (Use of Mouth Guards among Sport Players)

  • 곽정숙;우승희
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.296-302
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    • 2010
  • 스포츠 선수는 경기 중 발생할 수 있는 몸싸움과 격렬한 동작으로 인해 항상 구강악안면 외상에 노출되어 있음에도 불구하고 구강보호장치는 불편하고 불필요하다는 인식이 강한편이다. 그러나 구강보호장치는 외부 충격 시 치아를 보호하고, 응력을 분산시키는 역할 등 스포츠 선수에게 없어서는 안 될 중요 예방대책이다. 그렇기 때문에 스포츠 선수들의 불편하고 불필요하다는 인식을 개선시켜줄 필요가 있고, 스포츠 선수의 구강 보호차원에서 구강보호장치의 사용을 일반화 하는 것이 중요하다 할 수 있다. 본 연구는 스포츠 선수 290명을 대상으로 구강보호장치 사용 실태를 조사하여 착용 경험율 6.6%, 현재 착용률 3.8%, 사용할 필요성 25.9%, 사용할 의사 28.3%인 결과를 얻어 스포츠 선수들의 구강보호장치 사용률과 인식모두 매우 낮은 실정을 알 수 있었고, 성별, 연령, 신체 접촉 정도, 구강악안면 외상경험, 외상 대처법 교육경험에 따라 구강보호장치 사용률에 변화가 있는지 분석한 결과, 사용률이나 인식이 남성과 고연령층이 높다는 것을 알 수 있었고, 신체 접촉이 많은 종목과 구강악안면 외상경험, 구강악안면 외상대처법 교육경험이 있는 스포츠 선수가 구강보호장치 사용률과 인식이 조금 더 높은 것으로 나타났다. 따라서 아직까지 스포츠 선수에게 구강보호장치에 대한 인식과 사용은 매우 낮은 실정이지만 경험과 교육을 통해 충분히 개선될 수 있고 향후 스포츠 선수들의 구강보호를 위해 많은 교육이 필요할 것으로 사료된다.

회전을 고려한 브레이크 디스크의 마찰열전달 연구 (Study for Characteristic of Frictional Heat Transfer in Rotating Brake System)

  • 남지우;유홍선;조성욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.817-822
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    • 2017
  • 제동 장치는 기계장치의 사용자나 시스템의 안전관점에서 가장 중요한 요소 중 하나이며, 작동 조건 내에서 신뢰성 있는 제동력이 유지 되어야 한다. 일반적으로 브레이크는 운동에너지를 마찰을 통해 열에너지로 변환하여 회전하는 기계장치를 제동한다. 운동에너지가 열에너지로 전환되는 과정에서 고온의 열이 발생하여 기계적 거동에 영향을 준다. 마찰열은 브레이크 시스템의 열팽창 및 마찰계수 변화 등에 영향을 주고 제어되지 않는 고온은 브레이크 성능을 저하시킨다. 따라서 브레이크의 발열을 예측하고 이를 제어하는 것은 중요하다. 마찰열을 예측하기 위한 다양한 수치해석 연구들이 수행되었지만, 계산의 효율 및 재원의 한계로 수치해석의 경계조건을 다양한 형태로 가정하여 마찰열 예측 연구를 수행하였다. 가정된 마찰열 거동은 실제 열전달 온도 분포 경황과 차이가 있고 이를 이용한 냉각 효과나 열응력 수치해석 결과의 신뢰성이 부족하다. 이러한 한계점을 극복하고 마찰열 예측 시뮬레이션 절차를 정립하기 위하여 본 연구에서는 열-구조 결합 요소를 사용하여 브레이크 시스템의 마찰열 발생을 직접적으로 모사하는 시뮬레이션을 수행하였다. 본 논문은 Finite Element Method(FEM)을 이용하여 브레이크 작동에 따른 마찰열 발생을 모사하고 열분포 특성을 분석하기 위해 브레이크 모델을 대상으로 열-구조 연성요소를 적용한 수치해석 연구를 수행하였다. 이 연구는 마찰열 직접 모사의 필요성을 제안하고 시뮬레이션에 필요한 정보를 제공할 수 있다 판단된다.

흐름의 영향을 고려한 정상상태 스펙트럼 파랑모델의 적용 및 분석 (Application and Analysis of the Steady State Spectral Wave Model Take into Account the Effect of Current)

  • 이학승;이중우;양상용
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.97-104
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    • 2004
  • 복잡한 수심을 가진 연안해역에서 조석, 바람과 파랑에 의해 발생된 흐름의 영향까지를 고려한 파랑모델의 도입은 대부분의 해안공학 설계나 방재 문제에 매우 중요한 요소이다. 근해역에서 수심변화에 의한 굴절 및 천수효과, 흐름에 의해 유발되는 굴절효과, 파형경사에 따를 쇄파, 회절, 바람에 의한 파의 성장, 파랑 상호간의 간섭, 파랑과 흐름의 상호 간섭 및 에너지 재분포 등을 다룰 수 있다는 점에서 정상상태 스펙트럼 모델의 현장 전용은 지금까지 여러 모델이 다루지 못한 부분을 해소하게 될 것이다. 본 연구에서는 부산 신항만 건설이 이루어지고 있는 가덕인접의 넓은 수역에 대해 파랑의 변환과정을 보다 합리적으로 해석하기 위해 스펙트럼 모델을 적용하고 기존의 모델 결과와 비교 분석하는 것을 골자로 하고 있다. 이러한 시도가 가까운 장래에 항만설계 및 방재시스템 분야에서 보다 안전하고 널리 스펙트럼 모델을 적용하게 하는 계기가 되도록 의도하였다.

고강도 콘크리트의 수화열 특성 및 발열 저감대책에 관한 연구 (Properties of Hydration Heat of High-Strength Concrete and Reduction Strategy for Heat Production)

  • 정재동;조현대;박승완
    • 한국건축시공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.203-210
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    • 2012
  • 최근 국내에서는 대형 및 초고층화 건축물에 대한 관심과 수요가 증가하고 있는 추세와 함께 콘크리트의 성능이 중요시 되고 있다. 이를 뒷받침하는 기술로 매스콘크리트 및 고강도 콘크리트 시공기술의 확보는 대단히 중요하다. 고강도 콘크리트의 경우 다량의 분체량에 따른 시멘트의 수화반응(hydration) 활성으로 콘크리트 내부에 높은 온도의 수화열이 발생하고 외부와 온도차로 인한 열응력의 증가 및 그로인한 균열, 슬럼프 로스현상 등의 문제점들이 많이 발생하고 있어 대책이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 매스콘크리트 및 고강도 콘크리트의 수화열을 제어하기 위하여 혼화재의 종류와 혼입량의 변화, 배합수를 Ice-flake로 100% 대체함으로써 고강도 콘크리트의 수화열을 저감하고자 하였으며, 실험결과 콘크리트의 수화열 저감 방안으로 혼화재는 고로슬래그와 플라이 애쉬를 사용하고 배합수로 Ice-flake를 사용함으로써 콘크리트의 유동성개선 및 슬럼프로스 저감효과를 볼 수 있으며, 콘크리트 최고 온도를 크게 떨어트려 매스 콘크리트 및 고강도 콘크리트의 수화열에 의한 균열저감 및 품질향상에 크게 기여할 것으로 판단된다.

항공기 연료흐름분배기 장착 구조물 결함개선 연구 (Study on the Defect Improvement of Fuel Flow Proportioner Install Structure on Aircraft)

  • 최형준;이진원;최재호;박성제
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.558-567
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    • 2020
  • 본 연구는 항공기 운용 중 발생하는 구조 결함의 원인을 분석하기 위해 연료흐름분배기 장착 구조물의 결함특성을 확인하고자 한다. 일반적으로 항공기 운용 중 발생하는 체계 진동과 구성품 단일 진동에 의해 구조 결함이 야기된다. 결함을 정의하고 설계 및 운용 분석으로 이어지는 과정을 통해 원인 규명 방법을 제시하고자 한다. 연료흐름분배기는 급격한 유량의 증가로 인한 압력의 변화로 발생되는 진동에 의해 지지구조의 결함이 발생되었다. 지지구조에 발생하는 하중 특성 및 파단면 분석을 통해 초기 균열이 반복하중으로 인해 피로균열이 발생하였다. 연료흐름분배기 지지구조 결함은 항공기 운용분석 결과 기종별 기동 및 비행시간은 균열과 직접적인 상관관계가 적고, 후기연소(A/B) 사용과 관련이 있다. 결함에 대한 개선을 위해 연료흐름분배기 하부 장착 Bracket의 균열 부위에 정적 및 수명해석을 통해 구조 보강형상을 확정하였다. 보강에 대한 분석 결과 구조 강도 최소 마진이 +0.15로 구조 건전성을 확인하였고, 구조 수명 분석결과 해당 부위에 응력이 15Ksi 이하로 작용하였으며 피로 수명이 7,700 Cycle 이상임을 확인하였다.

와동의 형태에 따른 복합레진의 결합강도 및 변연누출에 관한 연구 (Effects of Cavity Configuration on Bond Strength and Microleakage of Composite Restoration)

  • 최승모;최기운;최경규;박상진
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제27권5호
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    • pp.479-487
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    • 2002
  • 복합레진의 중합시 발생하는 수축과 응력은 와동의 형태에 의하여 영향을 받으며 이는 수복재는 물론 접착계면의 물성을 결정하는 요인이 된다. 본 연구는 다양한 C-factor를 갖는 와동에 상아질 접착제 Clearfil SE Bond(Kuraray)를 도포하고 혼합형 복합레진인 Clearfil AP-X(Kuraray)와 미세혼합형의 Esthet-X(Dentsply)를 충전하여 미세인장강도 및 변연누출을 측정 평가함으로써 중합수축이 수복물과 치아계면에 미치는 영향을 평가하고자 시행하였다. 98개의 Bovine 하악전치를 이용하여 표면의 상아질을 #600 SiC paper로 연마한 대조군 및 와동의 넓이를 조절하여 C-factor 2.3, 3.0, 3.7이 되도록 제작한 실험군 와동에 복합레진을 충전한 후 37의 증류수에 24시간 보관하였다. 저속 diamond saw(Buehler)를 이용하여 1mm 두께로 수직절단 후 고속 diamond point(#104 Shofu)를 이용하여 단면적 1mm$^2$가 되도록 hour-glass모양으로 형성하여 시편을 제작하였고, Universal testing machine(EZ-Test; Shimadzu, Japan)에 시편을 부착하고 cross head speed 1mm/min으로 인장력을 가하여 미세인장 결합강도를 측정하였다. 각 C-factor에 따른 변연누출실험을 위하여 복합레진이 수복된 치아를 37$^{\circ}C$의 증류수에 24시간 보관한 후 와동을 제외한 부위에 nail varnish를 도포하고 3mol/L silver nitrate용액에 24시간 암보관한 다음 수세하여 현상액에 24시간 경과시킨 후 치아의 장축에 따라 절단하여 침투된 색소의 정도를 광학현미경상에서 40배로 관찰하였다. 각각의 실험결과는 ANOVA/Tukey's test 및 Kruskal-Wallis non-parametric independent analysis와 Mann-Whitney U test에 의하여 통계 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 대조군에 있어서 혼합형 복합레진의 미세인장 결합강도는 미세혼합형에 비하여 높았으며, 실험군 사이에는 유의차를 보이지 않았다. 2.모든 복합레진의 미세인장 결합강도는 와동의 C-factor증가에 따라 감소하는 경향을 나타내었고, 혼합형 복합레진의 실험군은 대조군에 비하여 낮게 나타났으며, 미세혼합형 복합레진에서는 유의차를 보이지 않았다. 3. 절단측 및 치은측 변연부의 미세누출정도는 혼합형 복합레진이 미세혼합형에 비하여 대체로 높게 나타났다. 4. 모든 실험군에서 미세누출은 C-factor증가에 따라 증가하였고 절단측에 비하여 치은측 변연이 높게 나타났으나 통계학적 유의차는 보이지 않았다. C-factor의 변화에 대하여 필러함량과 탄성계수가 높은 혼합형 복합레진이 미세혼합형에 비하여 더 민감한 결과를 보인다. 이는 복합레진 수복시 재료의 선택과 중합수축의 적절한 조절이 중요한 요소임을 시사한다.

국내 조적조 건물의 내진성능평가 및 지진피해율 상정 (Evaluation of Seismic Capacity and Estimation of Earthquake Damage for Existing Unreinforced Masonry Building in Korea)

  • 강대언;이원호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.535-542
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    • 2006
  • 본 연구에서는 향후 국내의 실정에 맞는 조적조 건물의 내진성능 평가방법의 개발에 기초적인 자료제공을 목적으로 지진에 무방비 상태로 노출된 조적조 건축물 특히 서울시내 50개동의 조적조 건물들을 대상으로 기존 건축물의 구조내진 성능 평가에 관한 기술지침(안)의 방법에 따라 건물의 내진성능을 평가하고 구조내진지표의 분포특성 및 지진피해율을 통계 확률론에 입각하여 검토한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 그, 결과, 국내의 현존 조적조 건물의 경년지표(T)를 1에서 0.7사이로 가정하고, 평균전단 응력도를 0.2MPa로 가정 시 표준정규분포로 근사가 가능하다는 것을 알았으며, 조사 대상건물은 경년지표의 변화에 따라 국내 상정 입력지진가속도 레벨에서도 $8{\sim}48%$정도의 내진보강이 필요한 것으로 나타났다. 또한, 국내 상정 입력지진가속도 레벨인 0.12g에 대해서 $11.5{\sim}37.4%$정도의 지진피해율이 상정되었으며 일본의 대표적인 피해지진레벨(0.23g) 뿐만 아니라 중규모의 지진에서도 큰 피해를 받을 것으로 사료된다. 따라서 국내실정에 적합한 내진진단법, 이를 근거로 한 보강건물의 합리적인 선정방법 및 효과적인 내진보강공법이 개발이 시급하다고 판단된다.

압출성형 ECC 패널의 섬유분포 특성과 휨 성능 (Fiber Distribution Characteristics and Flexural Performance of Extruded ECC Panel)

  • 이방연;한병찬;조창근;권영진;김윤용
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.573-580
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    • 2009
  • 이 연구는 변형률 경화거동을 나타내기 위한 압출성형된 ECC를 제조하기 위하여 사용되는 조성물의 특성, 제조 방식, 배합 조건, 양생 조건에 관한 검토를 수행하였으며, 섬유의 분포 특성이 압출성형 ECC의 휨거동에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 이를 위하여 이론적/실험적 연구를 수행하여 압출성형 ECC를 생산하기 위한 기본 배합 및 제조 공정을 제시하였으며, 이미지 프로세싱 기법을 이용하여 섬유 분포 특성을 파악하였다. 실험 결과, 최적의 압출성형 ECC 패널의 배합비를 물-매트릭스 비, 시멘트, ECC 파우더, 그리고 규사미분의 비율로 제시하였다. 또한 섬유 분포 특성은 배합에 따라 달라지며 이러한 섬유 분포 특성에 따라 휨거동에 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 즉, 섬유 분산성이 좋을수록, 상보에너지($J_b'$)와 최고 가교 응력(${\sigma}_0$)이 클수록 휨 인성이 크게 나타났다. 이는 ECC 배합의 차이가 섬유 분포 특성에 차이를 줄 뿐만 아니라, 마이크로역학 특성에도 변화를 주기 때문이다. 섬유 방향성의 경우, 실험체 별로 크게 차이가 발생하지 않았으나 섬유의 분포가 3차원보다 2차원에 가깝게 배열되는 것으로 나타났다. 그러나 섬유 방향성에 대한 확률 밀도 함수는 2차원으로 가정한 경우와 매우 다른 양상을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 원하는 성능(초기균열 강도 및 인성)을 얻기 위해서는 배합과 섬유 분포 특성을 고려하여야 하는 것으로 나타났다.

대퇴골두 무혈성 괴사증의 수술적 기법 적용 후 괴사 망상골 내에서의 응력 변화 해석 (An Analysis of Stress Transfer Behaviors within the Necrotic Cancellous Bone following Surgical Procedures or the Management of the Osteonecrosis of the Femoral Head)

  • 정성;이성재
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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    • pp.245-248
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    • 1997
  • Operative interventions for the management of osteonecrosis of the femoral head (ONFH) include core drilling, with or without vascularized fibular bone grafting. Nevertheless, their clinical results have not been consistently satisfactory. Recently, a new surgical procedure that incorporates cementation with polymethylmethacrylate (PMMA) after core drilling has been tried clinically. In this study, a biomechanical analysis using a finite element method(FEM) was undertaken to evaluate surgical methods and their underlying surgical parameter. Our finite element models included five types. They were (1) normal model (Type I), (2) necrotic model (Type II), (3) core decompressed model (Type III). (4) fibular bone grafted model (Type IV), and (5) cemented with PMMA model (Type V). The geometric dimensions of the femur were based on digitized CT-scan data of a normal person. Various physiological loading conditions and surgical penetration depths by the core were used as mechanical variables to study their biomechanical contributions in stress transfer within the femoral head region. In addition. the peak von Mises stress(PVMS) within the necrotic cancellous bone of the femoral head was obtained. The fibular bone grafted method and cementation method provided optimal stress transfer behaviors. Here. substantial increase in the low stress level was observed when the penetration depth was extended to 0mm and 5mm from the subchondral region. Moreover, significant decrease in PVMS due to surgery was observed in the fibular bone grafted method and the cementation method when the penetration depths were extended up to 0 and 5mm from the subchondral region. The drop in PVMS was greater during toe-off than during heel-strike (57% vs. 28% in Type IV and 49% vs. 22% in Type V). Both the vascularized fibular bone grafting method (Type IV) and the new PMMA technique (Type V) appear to be very effective in providing good stress transfer and reducing the peak Von-Mises stress within the necrotic region. Overall results show that fibular bone grafting and cementation methods are quite similar. In light of above results, the new cementation method appears to be a promising surgical alternative or the treatment of ONFH. The use of PMMA for the core can be less prone to surgical complication as opposed to preparation of fibular bone graft and can achieve more immediate fixation between the core and the surrounding region.

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암반 공동 열에너지저장소 주변 암반의 수리적 조건에 따른 열-수리-역학적 연계거동 분석 (Effects of Hydrological Condition on the Coupled Thermal-Hydrological-Mechanical Behavior of Rock Mass Surrounding Cavern Thermal Energy Storage)

  • 박정욱;;이항복;류동우;신중호;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제25권2호
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    • pp.168-185
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    • 2015
  • 본 연구에서는 천부의 암반 공동에 대용량 고온의 열에너지를 저장하는 경우 주변 암반에 야기되는 열-수리-역학적 연계거동을 살펴보고, 이에 지하수위와 암반 투수계수 등 수리적 조건이 미치는 영향을 검토하였다. 해석대상을 투수계수가 비교적 낮은 수준($10^{-17}m^2$)인 결정질 암반으로 가정할 때 열에너지 저장으로 인한 암반 거동에 지하수가 미치는 영향은 크지 않을 것으로 예측되었다. 저장 공동이 지하수위 하부에 위치하는 경우의 온도, 주응력, 변위 분포 등은 저장공동이 불포화대에 위치하는 경우와 거의 동일하게 나타났다. 암반내 열전달 특성은 암반의 투수계수에 매우 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 암반의 투수계수를 $10^{-15}m^2$ 이하로 가정한 경우 열전달은 주로 암반에 전도에 의한 것으로 판단할 수 있었으나, 투수계수를 $10^{-12}m^2$으로 가정하는 경우 지하수 대류에 의한 상향 열유동이 뚜렷이 관찰되었다. 암반 투수계수의 크기에 따라 열수의 대류나 비등으로 인한 상변화 등 복합적인 유동 특성을 나타났으며, 온도, 압력, 포화도 분포가 상이하게 발달하였다.