본 논문은 밀도법을 기반으로 한 자기포화 효과를 고려한 수직자기 기록장치의 위상최적 설계 방법을 제안한다. 자기장 내의 위상최적화 과정에서 자기 저항률의 값은 민감도 해석 결과에 따른 요소의 밀도값 변화에 의거하여 결정된다. B-H 곡선에 따른 자기 저항률의 값은 물성치의 비선형성을 나타낸다. 일반화된 응답 함수의 민감도는 자기장의 비선형 특성을 고려하여 보조 변수법에 의해 표현되고, 설계의 목적 함수는 기록 영역의 자기에너지를 최대화하는 것으로 설정된다. 선형과 비선형의 최적화의 수치 연구의 결과는 비선형의 효과를 나타내고 있다.
최근 HPFRCC의 구조 거동에 대한 연구가 많이 이루어져 왔으나, 휨 거동에 대한 연구가 주로 수행된 반면, 전단 거동에 대한 연구는 많이 부족한 상황이다. 이 연구에서는 전단 철근이 없는 HPFRCC 보 부재의 전단 강도를 합리적으로 예측할 수 있는 모델을 개발하였다. 모델을 개발하기 위해 HPFRCC 보 부재를 휨 모멘트에 저항하는 상·하현재와 전단력에 저항하는 복부 전단 요소로 간단히 이상화하였다. 이후 HPFRCC의 인장 거동 특성을 바탕으로 전단 파괴 시 복부 전단 요소의 주압축대 기울기 및 전단 응력을 산정하였으며, 이로부터 HPFRCC 보부재의 전단 강도를 산정할 수 있는 모델을 제안하였다. 제안 모델의 검증을 위해 기존의 전단 파괴된 48개의 HPFRCC 보 부재의 실험 결과와 비교하였다. 실험과 비교한 결과, 제안 모델이 실제 전단 강도를 평균 1.045, 변동계수 0.125로서 상당히 합리적으로 예측하는 것으로 나타났다. 이 연구의 주요 내용은 향후 HPFRCC가 적용되는 부재 또는 구조물에 대한 관련 연구 및 설계에 유용할 것으로 기대된다.
비좌굴가새는 우수한 내진성능을 보이는 시스템이다. 그러나 비좌굴가새는 약진이나 바람과 같은 하중에 대하여 에너지를 소산시키지 못한다. 기존의 비좌굴가새의 풍저항 성능을 개선한 하이브리드 비좌굴가새(H-BRB)는 비좌굴가새와 점탄성댐퍼로 구성된 복합댐퍼시스템의 일종이다. 본 논문에서는 탄성영역에서 H-BRB의 구조성능을 확인하기 위하여 심재가 다른 두 개의 실험체에 대한 실험이 수행되었다. H-BRB 시스템에 대한 탄성영역에서의 거동메케니즘 검증을 위하여 주저항요소와 2차 저항요소의 축변형량과 에너지소산 능력을 비교하였다. 실험결과 댐퍼부에서 이면전단을 사용한 H-BRB는 우수한 구조성능을 보이며, 고층건물의 사용성 수준을 향상시키기 위하여 적용될 수 있을 것이다.
암반사면은 다수의 불규칙한 패턴의 불연속면들이 내재되어 있는 불연속체로써 암반 내에 존재하는 절리는 암반의 수리적, 역학적 거동을 좌우하는 중요한 요소이다. 이러한 절리들의 수리적, 역학적인 특성은 각각 다르게 나타날 수 있으며, 이러한 특성은 사면 설계에 중요한 요소이다. 다수의 절리패턴을 가진 암반의 구조적 특성을 사면안정해석과 물리탐사 결과로부터 분석하여 지반의 구조적 문제점을 분석하였다. 본 연구지역은 5개 구간을 설정하여 총 5개 측선에 대해 전기비저항 쌍극자탐사를 실시하였으며, 20개 사면에 대해 SWEDCE 및 SLIDE 프로그램을 이용해 사면 안정성 해석을 함께 수행하였다.
본 연구에서는 충격하중에 유리한 층 구조를 갖는 패각의 구조를 채용한 콘크리트 분절 복합체의 충격하중 성능을 평가하였다. 콘크리트 분절 복합체의 성능을 향상시키기 위해서는 콘크리트 블록 사이의 모르타르의 부착강도가 개선되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 모르타르의 부착강도를 향상시키기 위해 폴리머 모르타르를 적용하였다. 부착강도 실험에 따라 15% 라텍스 모르타르를 선정하였고, 일반 모르타르와 라텍스 모르타르를 적용한 부재에 대한 정하중 및 저속 충격하중 실험을 수행하였다. 실험 결과 모르타르의 부착력이 향상된 분절복합체가 높은 충격하중 저항 능력을 보였다. 불연속 균열 모델을 이용한 비선형 유한요소해석과 충격하중 실험의 결과와 충격에너지 소산도가 유사하게 나타났다. 따라서 분절복합체 해석 모델의 개선을 통해 다양한 변수의 충격 저항 능력의 예상과 평가가 가능할 것으로 판단된다.
3차원 날개면이 부착된 복합지지형 고속선의 정상상태에서의 조파저항을 포텐셜 기저 판요소법으로 해석하였다. 계산에 사용된 고속선은 물 속에 잠겨있는 몸체와 몸체의 중간 및 후방에 붙어 있는 3차원 날개면과 수면을 관통하는 앞, 뒤의 스트럿트로 구성되었다. 물체 표면(몸체, 날개면 및 스트럿트)에는 쏘오스와 다이폴을, 자유표면에는 쏘오스를 분포하였고, 선형화된 자유표면 조건과 방사조건을 만족시키기 위해 4점 유한차분을 이용하였으며, 날개면의 유동해석을 위해 준압력 Kutta조건(semi-linear pressure Kutta condition)을 적용하였다. 패널사이의 틈새 문제를 개선하기 위해 비 평면성이 고려된 쌍곡면 판요소법을 적용하여 각 선체 표면에서의 수치 계산 정도를 높이고자 하였다. 수치 계산 결과는 회류수조에서 모형 시험을 수행한 결과와 비교하였으며, 이로부터 본 연구에서 개발된 수치 계산법은 고속선의 최적 선형 개발에 이용 가능한 도구가 될 수 있는 것으로 나타났다.
MT 탐사 자료의 정확한 해석에 있어 중요한 지형효과를 연구하기 위해서, 언덕과 골짜기가 있는 3차원 모형에 대한 겉보기 비저항, 위상, 티퍼, induction vector, 임피던스 극도표 등을 분석하였다. 지형에 의해 왜곡되는 MT 반응을 계산하기 위해서 변유한요소법에 기초한 3차원 알고리듬을 이용하였다. 겉보기 비저항과 위상에서 지형효과는 전류의 왜곡이 주 원인이다. 티퍼의 크기는 언덕과 골짜기에서 동일하지만, 방향은 언덕에서는 중앙으로 골짜기에서는 바깥쪽으로 향했다. Induction vector의 실수성분은 언덕에서는 중앙부로 골짜기에서는 바깥쪽으로 향했으나 허수성분은 이와 반대이다.
본 연구에서는 복합재료 제조 공정 과정 중 수지의 유동 저항성을 대변하는 인자인 투수 계수를 예측하는 알고리즘을 개발하였다. 단방향 연속 섬유 복합재료 내부에서 섬유와 수직인 방향 투수 계수의 정확한 예측을 위해 대표 체적 요소의 단면 형상을 고려하였다. 섬유의 유체 유동 저항성을 정량화하기 위한 인지로 섬유 간 간격이 사용되었고, 등가 길이는 섬유 배열에 따른 수지의 유로 변화를 나타내는 인자로 사용되었다. 전기-유압 유사성을 접목하여 투수 계수 예측 알고리즘을 개발하고 그 타당성을 확인하였다. 알고리즘은 Matlab과 Python으로 구성되고, 타당성 검증을 위해 FLUENT를 통해 예측된 투수 계수와 비교하였다. 알고리즘과 수치 해석을 통해 얻은 투수 계수가 거의 일치함을 확인하여 알고리즘을 검증하였으며, 소요 시간은 수치 해석 대비 약 1/450로 감소하였다.
목 적 : 복잡심장기형 환자에 대한 폰탄 수술 기법이 도입되면서 복잡심장기형 환자의 생존율의 향상 및 유병률의 저하가 이루어졌지만, 폰탄 수술 후의 유병률과 사망률은 여전히 해결해야할 과제로 남아 있다. 폰탄 수술 후 임상경과에 영향을 미치는 위험요소는 여러 가지를 들 수 있지만, 아직도 정립이 되어 있지 않은 실정이다. 본 연구는 폰탄 수술시 이미 알려져 있는 위험요소들과 심실기능부전의 새로운 지표인 BNP와의 관련성을 알아보고, 복잡심장기형 환자의 폰탄 수술시 위험요소로서의 BNP의 적합성과 효용성을 알아보고자 하였다. 방 법 : 2004년 6월부터 12월까지 세종병원에 입원한 복잡심장기형 환자를 대상으로 하였다. 심도자검사를 통하여 폐동맥압력, 심실의 이완말기압력, 폐혈관저항 및 심박출량 등을 구하였고, 심도자검사 전 말초 정맥혈을 채취하여 pro-BNP 농도를 측정하였다. 결 과 : 대상환자는 총 35명으로 남자가 21명, 여자가 14명이었으며, 연령 분포는 4개월에서 16세(중간값 : 4.7세)이었다. 심장질환으로는 단심실(11명), 양대혈관 우심실기시(9명), heterotaxy 증후군(4명), 삼첨판폐쇄(3명), 수정대혈관전위(3명), 심실중격결손이 없는 폐동맥폐쇄(2명), 그 외 심장질환(3명) 등이 있었다. 평균 폐동맥압력이 18 mmHg 미만인 환자의 pro-BNP 농도의 중간값은 172.6 pg/mL, 평균 폐동맥압력이 18 mmHg 이상인 환자의 pro-BNP 농도의 중간값은 1,457 pg/mL으로, 두 군간의 유의한 pro-BNP 농도의 차이를 보였다(P<0.05). 또한 평균 폐동맥압력이 높을수록 혈장 pro-BNP 농도가 높은 의미 있는 양의 상관관계를 보여 주었다(r=0.70, P<0.001). 폐혈관저항이 3 Wu 미만인 환자의 혈장 pro-BNP 농도의 중간값은 190.6 pg/mL, 폐혈관저항이 3 Wu 이상인 환자의 혈장 pro-BNP 농도의 중간값은 335.2 pg/mL으로 두 군간의 유의한 pro-BNP의 농도의 차이를 보였다(P<0.05). 또한 폐혈관저항이 높을수록 혈장 pro-BNP 농도가 높은 의미 있는 양의 상관관계를 보여 주었다(r=0.57, P<0.001). 폰탄 수술시 수술의 위험성을 예견하기 위한 혈장 pro-BNP의 예측인자로서의 유용성을 알아보고자 시행한 ROC 곡선 분석에서 유의한 통계적결과를 얻었다(ROC 곡선 영역 : 0.868, 95% CI : 0.713- 1.023, P<0.01). 폰탄 수술시 위험군을 가려내기 위한 가장 좋은 혈장 pro-BNP 농도의 차단치는 332.4 pg/mL로서, 민감도는 83.3%, 특이도는 82.7%이었다. 심실의 확장말기압력이 높고, 심 흉비가 클수록, 혈중 pro-BNP 농도가 의미 있게 높은 양의 상관관계를 보여 주었다(P<0.001). 결 론 : 폰탄 수술시 중요한 위험인자로 사용되고 있는 폐혈관저항, 폐동맥압력 및 심실이완말기압력 등이 높아짐에 따라, 혈장 pro-BNP 농도가 각각의 위험인자들과 비례하여 높은 값을 나타내는 유의한 양의 상관관계를 보여 주었다. 이는 혈장 pro-BNP 농도가 심실의 기능상태를 나타낼 뿐만 아니라, 폐동맥압력 및 폐혈관저항의 정도까지 동시에 반영해주는 혈역학적 지표로서, 폰탄 수술시 위험률을 평가하는데 하나의 비침습적인 지표로 유용하게 사용할 수 있을 것으로 생각한다.
본 연구는 상하악 절치부의 압하를 도모하기 위한 장치의 하나인 분절호선장치를 사용하여 절치부의 순측경사에 따른 저항중심의 위치와 변화양상, 그리고 치축경사 개선과 압하를 동시에 이루기 위해 필요한 최소 후방 견인력의 크기 및 변화양상을 알아보기 위하여 3차원 유한요소법을 이용하여 시행되었으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 치축 경사도의 변화에 따른 상악 절치부 저항중심은 1) 정상 치축경사를 가진 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 6mm에 위치하였다. 2) 순측경사가 $10^{\circ}$ 증가된 경우에서 측절치 브라켓의 원심면 후방 9mm에 위치하였다. 3) 순측경사가 $20^{\circ}$ 증가된 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 12mm에 위치하였다. 4) 순측경사가 $30^{\circ}$ 증가된 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 16mm에 위치하였다. 2. 치축 경사도의 변화에 따른 하악 절치부 저항중심은 1) 정상 치축경사를 가진 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 10mm에 위치하였다. 2) 순측경사가 $10^{\circ}$ 증가된 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 13mm에 위치하였다. 3) 순측경사가 $20^{\circ}$ 증가된 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 15mm에 위치하였다. 4) 순측경사가 $30^{\circ}$ 증가된 경우에서 측절치 브라켓 원심면 후방 18mm에 위치하였다. 3. 응력분포 양상은 1) 각 저항중심에서 압하력을 가한 경우에 치주인대에 균일한 압축응력을 나타내었다. 2) 후방 견인력을 동시에 적용한 경우에 순측경사가 증가할수록 응력분포 양상이 복잡해지는 양상을 보였다. 4. 상하악 절치부가 $20^{\circ}$까지 순측경사된 경우에서 Pure intrusion을 위하여 필요한 후방 견인력의 크기도 증가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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