• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권2호
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• pp.119-130
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• 2002

무시멘트 인공 고관절 전치환술 후, 복합재료 스템을 갖는 대퇴골의 장기 거동과 인공 대퇴 보철물의 설계 성능을 분석하기 위하여 비선형 유한요소 프로그램이 개발되었다. 한 발로 서 있을 때의 관절 접촉 하중과 근육하중이 적용되었고, 816개의 brick요소를 갖는 타원형 단면의 복합재료 스템으로 치환된 대퇴골이 3차원 유한요소로 모델링 되었다. 프로그램을 사용하여 대퇴골의 밀도 변화, 응력분포, 상대미소운동이 plate cut과 bend mold와 같은 제작 방법에 대한 스템의 적층 각도 변경에 따라서 평가되었다. 결과는 코발트 크롭 합금, 티타늄 합금, 스테인레스 강과 같은 금속 재료보다 AS4/PEEK, T300/976과 같은 복합재료가 적은 골 흡수를 보였다. 대퇴골 보철물의 장기 안정성 증대는 적당한 복합재료의 적층과 적층 각도의 선택에 의하여 얻어질 수 있었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.20-20
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• 2019

전 지구적으로 학명이 보고된 식물 종은 약 36만종이다. 그 중 종자를 생산하는 관속식물은 310,422종으로 전체 식물종의 85.7%에 달한다(IUCN, 2018). 그리고 2015년 Primely Forest Organization (PFO)에서는 야생식물의 80%가 산림 내에 서식한다고 밝혔다. 식물이 인류에게 주는 다양한 이로움은 인류의 생존과 복지증진에 막대한 영향을 미친다. 2016년 State Worlds Plants (SWP)에 따르면 인류가 현재까지 이용하는 식물종은 31,128종으로 알려져 있다. 이중 약용으로 17,810종, 식량으로 5,538종을 유용하게 이용하고 있다. 하지만 현재 전 지구적 생물멸종속도는 산업혁명 이전 보다 약 1,000배정도 빠르게 진행이 되고 있다(Science, 2017). 이에 전 지구적 생물다양성보전을 위해 생물다양성 협약, 지구식물보전전략 등이 지속적으로 발효 이행되고 있다. 시드볼트는 이러한 보전전략을 이행하기 위해 적합한 시설이다. 우리나라도 노르웨이와 전 세계적으로 2곳뿐이 없는 시드볼트를 가지게 되었다. 우리의 시드볼트는 전 지구적 재난과 재앙에 대비해 야생식물종자를 안전하게 영구 저장하는 시설이고, 우리나라는 봉화군에 위치한 국립백두대간수목원 내에 200만점 저장 규모로 조성이 되어 있다. 현재 국내 외 수집 수탁종자 48,327점이 안전하게 저장이 되어 있다. 국내 23개 종자관련 기관, 단체, 개인과 카자흐스탄 등 해외 3개국 6개 기관이 야생식물종자의 영구저장을 요청하였다. 앞으로 시드볼트는 통일시대에 대비하여 지구적 야생식물종자 저장의 컨트롤타워 역할과 종자연구의 중심기관으로 발돋움 할 것이다. 이에 따른 목표로 2050년까지 백두대간 글로벌시드볼트(BGSV)는 전세계 식물종의 13%, 40만점을 저장할 것이다. 특히 종자연구부분에서는 현재 종 맞춤형 활력검정시스템개발, 분류군별 장기저장 특성분석, 장기저장 종자수명예측 등을 고도화하여 한반도 야생식물 종자정보 플랫폼 구축, 고대 매장종자 보전 모델링 연구, 지구 종자연구 브릿지 구축 등으로 개발, 발전시킬 것이다.

• 대한심미치과학회지
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• 제27권2호
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• pp.75-81
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• 2018

본 연구의 목적은 기존의 다른 포스트-코어 재료와의 유한요소분석(FEA)의 비교를 통한 치과용 포스트-코어 재료로서의 고성능 폴리머 PEKK의 생체역학 및 장기 안전성을 평가하는 데 있다. 상악 중절치를 모델링 하였으며, 구개 표면에서 치아의 장축에 $45^{\circ}$의 각도로 50N의 반복 하중을 가했다. 전통적으로 사용 된 포스트 코어 재료와 비교하기 위해 3가지 재료 (금, 유리 섬유 및 PEKK)를 시뮬레이션하여 결과를 상호 비교 해 보았다. 상아질보다 낮은 탄성 계수를 갖는 PEKK는 종래의 포스트 코어 재료보다 비교적 치근에 유리한 응력 분포를 보여 주었다. 그러나, PEKK 포스트-코어 시스템은 금속 또는 유리 섬유 포스트-코어 시스템보다 장기간의 반복하중에 대해 타락 및 크라운 파손의 가능성이 더 높을 가능성이 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.264-264
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• 2023

물순환 과정에서의 증발산은 장기적인 관점에서의 수자원 계획 수립 시 중요한 요소이다. 증발산은 기온, 상대습도, 일사량 등 기상학적 인자뿐만 아니라 증발표면, 식생분포 등 다양한 인자의 복합작용에 의해 일어나므로, 유역 단위에서 발생한 실제증발산(Actual evapotranspiration, AET)을 측정하기에는 기술적인 한계가 존재한다. 그러나 증발산 보완관계(Complementary relationship of evapotranspiration, CRE) 가설을 활용하면, 수문요소의 상호작용을 고려한 모델링을 거치지 않고도, 비교적 간단하게 AET를 추정할 수 있다. 본 연구는 증발산 관측자료를 기반으로 유역 단위에서의 CRE를 검증하고자 하며, 플럭스 타워 등 다양한 관측장비가 설치되어 있는 용담댐 시험유역을 대상유역으로 선정하였다. 용담댐 유역 내 산지에 위치한 덕유산 플럭스 타워에서 측정된 증발산을 AET로 보았으며, 유역 인근에 위치한 전주 기상관측소에서 측정되는 팬 증발량(E_pan)을 잠재증발산량(Potential evapotranspiration, PET)으로 보았다. E_pan 계측시, 증발팬의 가열 등 주변환경 변화로 인해 과다하게 추정되는 값을 보완하기 위해 FAO Penman-Monteith 식을 활용해 팬 증발량 보정계수(Coefficient of pan evaporation, k_p)를 산정하여 적용하였다. 습윤증발산량(Wet evapotranspiration, WET)은 대기가 완전히 포화되었을 때 발생하는 증발산량으로, 댐 수표면에서 계측되는 수면증발량을 WET로 보았다. CRE 검증을 위해 AET와 PET를 각각 WET로 나누어 AET+와 PET+로 무차원화하였으며, 습윤지수(Moisture Index, MI)는 AET를 PET로 나누어 산정하였다. CRE 가설은 MI에 따른 AET+와 PET+가 서로 보완관계를 갖는다는 것인데, 용담댐 유역의 관측자료를 활용하여 CRE를 검증한 결과 AET+와 PET+ 간의 비대칭계수(b)가 1.23인 것으로 나타났다. 이 때의 평균제곱오차(MSE)는 0.599, 결정계수(R₂)는 0.631로 나타나 CRE의 b가 적합하게 추정된 것으로 판단된다. 본 연구결과와 같이 검증된 CRE를 통해 증발산 관측지점이 없거나, 조밀하지 않은 유역의 AET를 간접추정할 수 있으며, 이를 활용해 보다 정확한 댐의 장기유출 모의와 용수공급계획 수립에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1116-1123
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• 2011

본 논문은 WBAN 시스템을 위한 인체에서의 전파의 전파 특성을 분석하였으며, WBAN에 활용되는 MICS 주파수와 ISM 주파수 대역에서 적용될 수 있는 인체 내의 경로 손실을 모델을 제안했다. 인체 조직은 복잡한 장기로 구성되어 있으며, 인체 내부에 프로브 삽입하여 측정하는데 어려움이 따른다. 따라서 실제 인체를 기반으로 한 수치 팬텀을 활용하여 전자파 수치 해석을 이용하여 모델링했다. 수치 해석으로는 시간 영역 유한 차분법에 기반을 둔 상용 소프트웨어인 렘콤사의 XFDTD 6.5를 이용하였고, 인체 전신 모델은 ETRI의 한국인 성인남성 표준 모델을 사용하였다. 제안된 채널 모델식은 WBAN 시스템의 개발에 많은 도움이 될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.634-643
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• 2010

본 연구에서는 구조해석 모델링의 적합성을 평가하기 위하여, 고속철도상의 2주형 거더교에서 KTX 시험 활하중에 의한 동적 거동에 대한 계측과 3D 모델링을 통한 시간이력해석이 수행된다. 이를 바탕으로 중앙지점부 캠버조정을 통한 프리스트레스가 도입된 대상 교량에서 지점부의 모멘트저감 효과의 검토를 위하여, 시공단계 해석이 수행되며, 장기거동에 대한 응력손실까지 고려된다. 적정수준의 초기 도입력을 산정하여 경제적인 교량단면을 위한 모멘트 저감 방법이 연구된다. 최종적으로 교량 단면을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 경제적인 교량 설계방법을 제시한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.223-232
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• 2020

본 연구의 목적은 토픽 모델링과 주제어 네트워크 분석방법을 활용하여, 20대 청년세대에 관한 연구동향을 분석하는 것이다. 이를 위해, 지난 10년간 국내에서 20대 청년을 대상으로 발표한 학술논문 530편을 분석하였다. 연구 결과, 핵심 주제어는 '소득', '프로그램', '창업', '문화'였고, 6개의 토픽(취업 지원 서비스, 가치관, 불안정한 삶, 정부 지원 정책, 종교관, 창업 지원 서비스)이 도출되었다. 또한, 연구를 통해 20대 청년세대는 높은 디지털 기술 효용감, 효율적인 디지털 정보의 소비 추구, 의미 전복적이고 심미적인 소비패턴, 자신의 정체성을 온라인 세계에서 찾고, 현실을 지향하는 모습을 보이는 것으로 나타났다. 분석 결과를 토대로, 세대 간 가치관 격차, 지역간 발전의 불균형 문제, 소득 불평등의 주요 양극화 문제를 제기하였고, 향후 대안적 정책으로 단편적이고 일회성에 그치는 미봉책이 아닌, 장기적으로 지속성 있는 20대 청년세대 문제 해결책을 제시해야 한다는 점을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권7호
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• pp.703-708
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• 2013

고관절 전치환술은 대퇴골두와 비구 부분이 손상되어 제 기능을 하지 못하였을 때, 인공 고관절로 대체하는 수술로서 인체에는 많은 양의 절개를 필요로 하며 장기간의 회복시간과 재활시간을 필요로 한다. 최소침습술은 환자에게 흉터와 근육절개를 최소화하고, 회복시간을 단축하여 미관상 흉터가 적어 가장 선호되는 수술 방법이다. 이 논문에서는 최소침습술이 가능한 메커니컬 스템(Mechanical stem)을 기어의 원리를 이용하여 개발하였다. 재치환술을 할 경우에는 스템 전체를 교체할 필요 없이 일부 부품만을 교체하여 수술 시간을 단축할 수 있도록 설계하였으며, 아크릴 소재로 모형을 제작하여 작동에 문제가 없는 것을 확인하였다. 3D Bio-CAD 모델링 기법을 통하여 메커니컬 스템의 기하학적 모델링을 하였다. 실험 대상자의 고관절 부위는 컴퓨터 단층촬영 영상데이터를 기반으로 3차원 재구축을 하였고, 가상 시술 환경 조건에서 몸무게보다 더 과중한 하중을 적용하여 메커니컬 스템의 안전성을 유한요소해석으로 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.235-239
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• 2011

도시지역은 수자원 공급의 문제를 해결하기 위해서 많은 노력이 이루어지고 있으나 최근 기상 이변과 같은 문제점들로 인하여 용수 공급이 안정적이지 못한 실정이다. 기후적 영향을 적게 받는 지하수의 경우는 비교적 지속적이고 안정적인 수자원으로 많이 이용되고 있으나 이 또한 관리적인 측면의 여러 가지 문제점으로 인하여 어려움을 겪고 있다. 특히 도시지역은 지하수이용량이 많아 지하수개발에 대한 명확한 체계가 이루어지지 않으면 과잉양수로 인한 지하수위 저하로 용수부족, 지하수질 악화 등과 같은 지하수 재해를 일으킬 수 있으며 해안지역일 경우 해수침투로 인하여 그 피해가 광범위하고 장기간으로 확산될 수 있다. 따라서 지하수의 개발 및 관리를 위해서는 지하수 유동에 대한 분석이 이루어져야 효율적인 지하수 이용이 가능하다. 도시지역 지하수 유동의 경우 지하수함양과 지하수유출뿐만 아니라 지속적으로 변화하는 요소들인 지하수이용량, 상하수도 누수량, 지하철로 인한 유출량 등과 같은 도시화 요소들도 고려하여야 한다. 그러나 이러한 요소들을 명확하게 규명하는 것은 매우 어렵다. 지하수자원의 개발 이용 및 관리가 가장 절실히 필요한 곳이 도시지역이라는 점을 감안하면 지하수 유동 분석에 관한 연구는 반드시 필요하며 수문계측 기술의 향상과 관련 분야에 대한 지속적인 연구들도 함께 이루어져서 해석의 정확도가 높아져야만 원활한 수자원 공급과 효율적인 체계 관리가 가능할 것이다. 본 연구에서는 도시지역의 지하수유동특성을 살펴보기 위하여 부산광역시 수영구를 대상으로 도시화 요소를 고려한 지하수 모델링을 통하여 지하수 유동을 분석하였다. 정상상태 지하수 유동 모의를 실시한 결과 지하수위는 산지가 분포하고 있는 북서쪽으로 갈수 록 높아지고 수영강과 남해쪽으로 갈수록 낮아지며 지하수 유동도 내륙에서 수영강 및 남해로 유출되고 있는 모습을 나타내었다. 도시화 요소를 고려한 비정상상태 지하수 유동 모의 결과 수영강 및 남해에서 내륙으로 지하수가 유입되는 형태를 나타내고 있었다. 지하수위 또한 내륙으로 갈수록 낮아지는 형상을 나타내고 있었으며 대량의 양수량의 관정이 위치하는 수영로타리 일대와 광안동 지역, 지하철유출량이 많은 망미역 부근, 전력구 터널 공사로 인한 지하수 유출량이 있는 일부지역에서는 급격하게 지하수위가 낮아지는 것을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.26-32
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• 2020

최근 웨어러블 장치와 IoT 기술들이 다양하게 개발 및 상용화되면서, 이에 발맞추어 다양한 종류의 센서 들이 개발되었고, 이런 새로운 종류의 센서들이 실생활에서 다양하게 접목되면서 다양한 응용 제품들이 개발되어 왔다. 새로운 센서 기술들이 현실화되면서 의학분야에서도 많이 적용되고 있으며, 특히 자기장 센서는 의학분야에서 다양한 목적으로 활용되어져 왔다. 본 논문에서는 소형의 영구자석과 이를 측정하기 위한 자기장 센서를 활용하여 손목의 재활 훈련이나 운동량을 측정하는 모델과 방법을 제시하고자 한다. 자석과 자기장 센서 사이에는 전기적인 선들의 연결이 없이도 자석과 자기장 센서 사이의 자기장을 측정할 수 있어, 이렇게 측정된 자기장 값들을 실제 자석과 자기장 센서간의 거리로 환산하여 측정할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 자기장의 특징은 그 자체만으로도 비선형적인 자기장이 생성되기 때문에, 자기장 센서 패드와 손목동작의 비선형 모델로 인하여, 아주 복잡한 모델과 많은 계산이 요구하게 된다. 따라서 본 논문에서는 이런 구현상의 어려운 단점들을 보완하고 정확한 장기장센서 데이터를 측정하기 위하여, 손에 설치된 자석과 손목에 설치된 자기장 센서를 모델링하고 캘리브레이션하는 방법을 제안한다.