• Title/Summary/Keyword: 접촉 결합부

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수용액에서 Sodium hyaluronate와 Alkanediyl-bis(dimethylalkylammonium bromide) 계면활성제의 회합성질에 관한 연구 (A Study on the Aggregation properties of Sodium hyaluronate with Alkanediyl-bis(dimethylalkylammonium bromide) surfactants in aqueous solution)

  • 안범수
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.1003-1009
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    • 2021
  • 수용액에서 Sodium hyaluronate(NaHA)와 Alkanediyl-bis(dimethylalkylammonium bromide) 계면활성제의 회합성질에 관한 연구를 계면활성제의 화학적 구조와 관련하여 조사하였다. 계면장력을 측정한 결과 특정 농도에서 최소값(Cmin)을 나타내는 포물선 모양의 그래프를 보여주었다. 이 최소 농도 이상에서 계면장력의 증가는 공기와 물의 접촉면에서 NaHA사슬과 이합체 계면활성제들로 이루어진 집합체의 형성과 관계있다고 생각된다. NaHA와 계면활성제의 착물결합체에서 하나의 NaHA 음전하에 대한 계면활성제의 양전하 비율을 보면 약간 양전하가 우세하나, 전체적으로 전하의 균형은 크게 벗어나지 않았다. NaHA/이합체 계면활성제의 착물결합체에서 계면활성제 농도와 점성도의 관계가 비 선형성을 나타내는 것은 계면활성제의 화학적 구조와 관계되기 때문이다. 이 비 선형성은 착물체의 성장에 따른 크기 증가와 Cmin 농도 이상에서의 수축 현상과 밀접하게 관련된다고 볼 수 있다.

프리폼 구조의 노드 기술 현황 분석 (State-of-the-art Node of Freeform Structure)

  • 이경주;오진탁;김상대;주영규
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.153-153
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    • 2011
  • 현대 건축은 기능적이고 합리적이었지만 획일적이었던 박스형 건축에서 탈피해 형태와 공간에 있어서 다양한 변화를 시도하고 있다. 특별한 건축물의 실현을 위해 각 나라의 기술력은 급속한 발전을 이루었고, 보다 더 독특한 건축물에 대한 관심은 비정형 건축물에 대한 관심의 증대로 이어지고 있다. 이러한 비정형 건축물에 적합한 구조로써 프리폼(Free-Form) 구조가 있다. 프리폼 구조로 입체골조(Double Layered Structure)를 많이 사용하였으나, 최근 유리로 되어 투명하고 기하학적 모양의 건축물을 추구함에 따라 평면골조(Single Layered Structure)가 증가하고 있는 추세이다. 평면골조는 축력 지배형과 모멘트 지배형으로 분류할 수 있고 프리폼 구조의 구성 요소 중 가장 취약하고 중요한 부분은 노드이다. 본 연구에서는 프리폼 구조 중 가장 큰 관심이 고조되고 있는 평면골조 모멘트 지배형의 노드에 대한 국내외 기술 분석을 통해 향후 연구 방향성을 제시하고자 한다. 입체골조는 하나의 노드에 여러개의 부재가 3차원으로 결합되어야 하기 때문에 다른 골조 시스템에 비해 노드부가 복잡하지만, 건축물의 외관을 유리로 하여 투명하게 하고 비틀리고 구부러진 구조물에 대한 건축적 요구가 많아짐에 따라 평면골조의 인기가 높아지고 있다. 이러한 시대의 흐름에 발맞추어 건물의 구조적, 기하학적 요구를 충족시키기 위해 다양한 노드 시스템이 개발 중이며, 가해지는 하중의 특성에 따라 축력 지배형과 모멘트 지배형으로 구분하여 노드의 양상을 분류할 수 있다. 축력 지배형의 대표적인 시스템은 다이아그리드(Diagrid)이다. 축력 지배형 프리폼 구조의 노드는 전체 구조물의 하중을 축력으로 받아 모두 전달해야 하기 때문에 크기가 크고 가새가 2~4개층에 걸쳐서 설치되기 때문에 중량이다. 모멘트 지배형 노드를 갖는 프리폼 구조의 형태는 대부분 지붕 구조로써 지붕 자체의 하중만을 견디도록 설계된다. 따라서 노드부와 노드에 붙는 부재들이 가볍기 때문에 사람이 들 수 있고 노드의 크기가 작아 시공성이 좋으며 대량 생산이 가능하다는 장점이 있다. 노드의 형태는 힘의 흐름과 쓰임에 따라 다양하다. 평면골조 모멘트 지배형의 노드는 접합방식에 따라 Splice node connection과 End-Face node connection 두 가지로 분류할 수 있다. Splice node connection은 각 부재의 종축으로 노드와 구조부재 사이에 이음재를 두어 연결하고, 연결 형태에 따라 전단력을 전달할 수 있는 1~2개의 접촉면이 생긴다. 전단응력을 받는 볼트로 이음재를 이어 조립하거나 용접으로 접합할 수 있다. 대표 노드로, SBP-1, SBP-2와 POLO-1 등이 있다. End-Face node connection은 각 연결된 부재의 단부와 노드 사이의 연결면은 종축방향의 수직이고, 인장응력을 받는 볼트를 사용하거나 용접에 의해 접합할 수 있다. 대표 노드로 SBP-4, WABI-1, MERO-1(Cylinder), MERO-2(Block), MERO-4(Double Dish) 등이 있다. 본 기술 현황 분석을 통해 현재 개발된 노드를 분류하고 가장 관심이 높은 Single Layer 모멘트 지배형 노드를 비교, 분석하였다. 최근 건물의 경향을 반영한 프리폼 구조를 실현하기 위해서 필수적인 노드의 개발은 국외에서 활발히 연구되고 있지만 그 기술이 개방되어 있지 않다. 국내에서는 동대문 디자인 플라자에 새로운 노드를 적용하고 고려대학교에서 모멘트 지배형 노드를 개발하는 등 발전 가능성을 보이고 있지만 국외 사례들에 비하면 아직 초기 단계라 할 수 있다. 따라서 현장 용접을 지양하고 공장 제작하여 현장에서 조립하며, 프로젝트 별로 상이한 노드를 사용하는 것이 아닌 다양한 요구를 효과적으로 수용하는 구조 효율성을 향상시킨 노드 상세의 개발이 이루어져야 할 것이다.

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내측 연결 및 외측 연결 방식으로 설계된 임플란트의 3차원적 유한요소 응력 분석 (Stress distribution of implants with external and internal connection design: a 3-D finite element analysis)

  • 정현주;양성표;박재호;박찬;신진호;양홍서
    • 구강회복응용과학지
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    • 제33권3호
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    • pp.189-198
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    • 2017
  • 목적: 외측 육각형과 내측 원추형 연결부로 설계된 임플란트 지지 하악 구치 수복물에 교합력을 가할때 발생하는 생역학 현상을 분석하고자 한다. 연구 재료 및 방법: 외측 연결형 임플란트(EXHEX)와 내측 연결형 임플란트(INCON) 그리고 이와 결합할 해당 나사와 지대주 및 크라운을 제작하였고, 하악 무치악 치조골을 설계하였다. 각 부분을 조립하여 2종의 유한요소 모형을 제작하였다. 총 120 N 크기의 수직력(L1)과 45도 측방력(L2)을 가하였고, 유한요소 응력 분석을 시행하였다. 결과: L2 측방력 하중에 의해 발생한 최대 응력은 L1 수직력 하중에 의한 것 보다 6 - 15배 더 컸다. INCON 모델은 EXHEX 모델보다 크라운 교두부에서 2.2배 더 큰 변위량을 보여 주었다. 측방력에 의해 EXHEX 모델은 나사에서, INCON 모델은 임플란트 고정체의 상단 변연부에서 폰미세스 응력의 최대값이 관찰 되었다. INCON 모델에서는 임플란트 내부 계면에서 긴밀한 접촉이 유지 되었다. 결론: 측방력이 큰 변형과 응력을 발생하였으나, 임플란트에서의 최대 응력 발생부위는 INCON과 EXHEX 모델이 서로 상이하였다.

근전의수용 소형 표면 근전위 센서의 개발 (Development of Surface Myoelectric Sensor for Myoelectric Hand Prosthesis)

  • 최기원;성소영;문인혁
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권6호
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    • pp.67-76
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    • 2005
  • 본 논문에서는 근전의수용 소형 근전위 센서를 제안한다. 근전의수용 근전위 센서를 의수 소켓에 내장시키기 위해서는 소형이어야 한다. 제안된 근전위 센서는 피부와 접촉하는 전극과 신호처리를 위한 회로부가 일체화된 형태로 소형화 하였다. 기준 전극은 두 입력전극의 가운데에 나란히 배치되고, 입력전극은 막대형, 기준전극은 막대형과 원형의 두 가지 형상으로 설계하였다. 두 입력전극 사이의 간격은 근섬유의 근전위 신호의 전도속도와 중심주파수를 고려하여 18mm, 20mm, 22mm 의 세 개의 서로 다른 간격을 가진 전극을 제작하였다. 사용된 전극의 재료는 땀이나 습기에 강한 SUS440 금속을 사용하였다. 신호처리 회로부는 대역통과 필터를 갖는 차동 증폭기, 전원노이즈를 제거하기 위한 대역저지 필터, 교류결합증폭기, 절대평균값 회로로 구성되어 있다. 실험에서는 정상인의 전완에서 근전위 신호를 취득하여 주파수 분석하고, 입력전극 사이의 간격과 기준전극의 형상에 따른 출력특성 평가하였다. 본 논문에서는 실험의 결과로부터 두 입력전극간의 거리가 18mm 이면서, 입력전극의 형상과 기준전극의 형상이 모두 막대형인 표면 근전위 센서가 근전의수에 최적임을 보인다.

사출성형에 의한 다기능 안경집 개발 (Development of the optical cases which have many functions by injection molding.)

  • 한두희
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.226-229
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    • 2000
  • 일반적으로 안경집은 일회적으로 사용하고 버리는 것이라 생각하는 사람이 많다. 안경집을 주로 생산하고 있는 대동사출금형과의 공동 노력으로 다기능성 안경집을 개발한 것을 소개한다. 일상적인 고정관념을 버리면 편리하고 기능성이 높은 제품을 만들 수 있다는 신념으로 개발한 결과 어린이나 젊은이들이 졸아할 문방구 겸용 안경집을 개발할 수 있었다. 완구는 소비자가 일상적으로 많이 접촉하기 때문에 곰팡이나 세균이 서식하지 않도록 항균 세라믹을 이용하여 항균처리하였다. 또한 상온에서 인체에 이로운 원적외선이 방출될 수 있도록 고안하였다. 단순한 색상의 무료함을 줄이기 위하여 어린이나 젊은이들이 좋아하는 상용화된 캐릭터를 사용하여 제품의 다양화를 꾀하였고, 4개의 조각으로 만들어 어린이들이나 젊은이들이 조립할 수 있도록 하여 흥미를 더할 수 있도록 하였다. 또한 소비자들이 선호하는 색을 알아보기 위하여 기존의 안경집을 활용하여 색상성호도 조사를 실시하였다. 젊은층은 자극적이고 화려한 색깔을 선호하는 한편 기성세대는 무난한 색깔을 선호하였다. 또한 콘택트 렌즈를 착용하는 경우에도 안경을 사용하는 경우가 많다. 이 경우 콘택트 렌즈와 안경을 따로 가지고 다녀야 하는 불편이 있다. 이에 착안하여 안경과 콘택트 렌즈를 겸용으로 사용하는 소비자를 위하여 안경과 콘택트 렌즈를 동시에 담을 수 있는 안경집을 개발(실용신안 출원번호:8928)하였다. 이 고안은 콘택트 렌즈를 안경집에 보관하기 위한 것으로 콘택트렌즈가 식염수에 잠겨 보관된 렌즈캡을 안경집내에 별도로 삽입되는 케이스에 수납하도록 구성하여 안경과 함께 콘택트 렌즈를 보관해 휴대하는 안경집 보관용 콘택트 렌즈 케이스에 관한 것으로 이것의 특징은 뚜껑이 열리고 닫히도록 구성된 안경집에 있어서 뚜껑 안쪽에 거울이 마련되고 뚜껑이 연결되는 선단부 안쪽에 끼움홈과 체결홈이 형성된 체결부를 갖는 안경집과 이것에 결합되는 체결구가 마련되어 개폐되는 커버가 형성된 케이스로 구성된다.로 금형설계 및 제작기간을 단축하고자 한다.ere demonstrated in rats after i.c.v., intraperitoneally and orally administration, respectively. The antiepileptical effects by the combination of compounds from ginseng; were compared with the iuluence of Rg1, Rb1, Rc and with the well known antiepileptical drugs such as carbamazepine, valproic acid. The base for the research is obtained by using the WAG/Rij strain (Luijtelaar, Coenen, Kuznetcova), an excellent genetic model for human generalized absence epilepsy. The improving action of gensinosides was effectively demonstrated on the model of electrical kindling of amygdala of WAG/Rij rats with genetically determined absences, and the influences of ginsenosides on the slow wave discharges have also been being investigated. The different characteristics of a kindling process exerted in the sex-different region of the amygdala and demonstrated that the level of sex steroids and content of neurosteroids in amygdaloid tissue ca

울릉분지에서의 선상중력과 위성중력 통합에 의한 중력 해상도 향상 및 해석 (High Resolution Gravity Mapping and Its Interpretation from both Shipborne and Satellite Gravity Data in the Ulleung Basin)

  • 박찬홍;김정우;허식;원중선;석봉출;유해수
    • 지구물리
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    • 제2권1호
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    • pp.27-38
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    • 1999
  • 최근 공개된 위성중력을 이용하는 오차 최소화 기법을 적용하여 선상중력내 존재하는 구간 측선간 오차나 교차점 오차를 성공적으로 보정하였으며, 보정된 선상중력을 위성중력과 결합하여 고해상 중력분포를 도출하였다. 오차 최소화 과정에서 울릉분지의 선상중력은 위성중력보다 장주기 성분에서 상대적으로 크게 보정되었으나 단주기 성분은 그대로 보존되었다. 이것은 선상중력이 갖는 단주기의 중력 성분이 훼손되지 않은 채 안정되고 연속성을 갖는 장주기의 인공위성 중력분포에 잘 접합될 수 있다는 것을 보여 준다. 통합된 후리에어이상도는 위성중력의 장주기 성분과 선상중력의 단주기 성분을 모두 표현하므로 해저지형 및 지질분포의 해석에서 보다 상세하고 신뢰성 있는 정보를 제공한다. 후리에어이상은 수심이 깊은 분지 중앙 지역이 해저산이나 대지 등 높은 지형으로 이루어진 분지 주변부 보다 상대적으로 낮게 분포하는 등 전반적으로 해저지형의 분포 경향에 부합되어 변화한다. 그러나 대륙사면을 이루고 있는 분지의 서쪽 및 동쪽 주변부를 따라서는 지역적으로 함몰된 퇴적기반과 두꺼운 퇴적층 및 대륙 주변부에서 특징적인 가장자리 효과로 인한 저이상대가 발달하고 있다. 울릉도 북동부에 위치한 한국대지 및 울릉대지에서 북동-남서방향의 선형분포를 갖는 중력이상은 동해가 열개되는 동안 균열된 지각 사이를 따라 일어난 화산활동의 결과로 형성된 해산이나 관입암체가 선형으로 배열함으로서 기인한 것으로 해석된다. 선형으로 배열된 고중력분포는 울릉대지 서쪽 경계부에서 급구배를 보이는 북북서-남남동 방향의 직선적인 중력분포에 의해 절단되고 있는 데 이 급구배의 중력이상은 울릉대지 서부 경계를 이루는 단층선애에 기인한다. 울릉대지가 서쪽으로 뚜렷한 단층 접촉을 나타내고 있으나 지형적인 형태에 있어서 대비되지 않는 것은 울릉대지가 단층을 경계로 분리되어 이동되어 왔을 가능성을 시사한다. 분지의 중앙 북동부에서는 수심이 깊어지는 데 비해 중력치는 오히려 높아지는 경향을 나타내고 있는 것은 맨틀이 주변부에 비해서 상대적으로 천부에 존재하고 있는 것이 가장 큰 요인이며, 해저지각의 두께가 얇은 대신 지각의 밀도가 주변 대륙보다 높은 데도 기인한다.

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성견에서 발치 후 즉시 식립 임플란트에 설치한 자석이 주위 조직에 미치는 영향 (The influence of magnet on tissue healing after immediate implantation in fresh extraction sites in dogs)

  • 유석민;조인호;신수연
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.435-444
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    • 2009
  • 연구목적: 전기장과 전자기장은 1970년대부터 여러 기술들이 개발되어 골절의 치유가 어려운 경우에도 치유를 촉진하는 것으로 알려져 왔다. 한편 임플란트 술식이 성공하려면 임플란트가 견고하게 골과 결합하여 오랫동안 기능성 부하에 견딜 수 있어야 한다. 그러나 이 과정은 통상 6-12개월의 오랜 기간이 소요되며, 발치 후에는 치조제가 전반적으로 감소하며 치조제의 근단측, 협설측 흡수가 일어난다. 그래서 이러한 문제점들을 극복하기 위해 임플란트의 즉시 식립이 제시되었다. 그러나 여전히 치아 상실 후 즉시 임플란트를 식립하여도 발치와 함께 일어나는 골개조가 억제되지는 않았고, 치아 발거 후에는 치조제 높이가 지속적으로 감소한다고 하였다. 이에 본 연구에서는 이러한 가설 즉, 정적 자기장을 형성하는 영구자석을 임플란트 즉시 식립 후 임플란트 상부에 설치하여 신선 발치와에서 생리적으로 일어나는 조직개조에 의한 골흡수를 억제시킬 수 있는지를 알아보고자 하였다. 연구재료 및 방법: 임플란트는 직경 4.0 mm, 길이 8.5 mm로 실험군, 대조군 각각 8개씩 총 16개를 실험에 이용하였다. 30 kg 전후 성견 4마리의 하악 양측 제 3, 4 소구치 발거 후 임플란트를 즉시 식립하였고, 실험군은 임플란트 상부에 자석을 부착한 후에, 대조군은 임플란트 상부에 cover screw을 연결한 후에 결손부에 골이식재나 차폐막 없이 판막을 재 위치시키고 봉합하였다. 형광현미경 관찰을 위하여 식립 1주, 6주, 11주에 각각 oxytetracycline hydrochloride, calcein, 그리고 alizarin red S 순서로 정맥주사 하였다. 12주의 치유과정을 거친 후 희생시켜 조직 시편을 제작하였고 광학현미경과 형광현미경 하에서 골-임플란트 접촉율 및 골면적율을 측정하고 치조골 흡수량을 측정하여 관찰하였다. 결과 및 결론: 골접촉율 측정 결과 설측에서의 골접촉율 비교시 유의성이 없었으나 협측에서는 실험군이 유의성 있게 높았다 (P<.05). 골면적율 측정 결과 실험군이 대조군에 비해 높았으나 유의성은 없었다. 또한 치조정 높이의 소실은 실험군이 대조군에 비해 유의하게 더 적었고 (P<.05), 협설골벽의 치조정 높이의 소실은 협측이 설측에 비해 유의하게 더 컸다 (P<.05). 이상의 결과로 볼 때 성견 하악에서 발치 후 즉시 임플란트 식립시 설측벽에 비해 협측벽의 골소실이 다소 크나, 발치 후 즉시 임플란트를 식립하고 자석을 부착할 경우 골형성에 유리한 조건을 제공하여, 치아 발거 후 발생하는 생리적인 골개조 반응으로 인한 골흡수를 최소화할 뿐만 아니라 임플란트 안정과 성공에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

한민족과 퉁구스민족의 가신신앙 비교 연구 (A Comparative Study of the House Spirit Belief between the Tungus and Korea)

  • 김인희
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제37권
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    • pp.243-266
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    • 2004
  • 필자는 2003년 7월 6일부터 2003년 7월 24일까지 중국 동북의 소수민족을 답사하였다. 답사 대상 민족은 허저족(赫哲族), 다우얼족(達斡爾族), 어룬춘족(顎倫春族), 어원커족(顎溫克族), 몽골족이었으며 답사지역은 헤이롱지성(黑龍江省)과 내몽골의 동북부 지역이었다. 본 고에서 연구대상으로 하는 민족은 퉁구스계 민족인 허저족, 어룬춘족, 어원커족이다. 그동안 한국의 청동기인을 형성한 것으로 인식되어온 퉁구스는 고고학적, 역사학적, 언어학적 증거로 볼 때 한민족과는 별개의 민족임을 알 수 있다. 물론 구체적인 결론은 각 분야의 학자들의 좀 더 심도 있는 연구가 이루어진 후에야 증명될 것으로 보인다. 그러나 현재 까지 이루어진 연구성과로 볼 때 한민족의 족원을 퉁구스에서 찾기는 어려울 듯하다. 퉁구스의 가신신앙과 한국의 가신신앙을 비교연구한 결과 마루신앙, 조왕신앙, 삼신신앙에 있어 공통점을 발견할 수 있었다. 그 원인으로는 두 가지를 들 수 있는데 하나는 전파나 접촉이고 다른 하나는 이주에 의한 결과이다. 전파나 접촉은 퉁구스와 한민족이 역사적으로 매우 근접한 거리에 거주하였기 때문에 발생한 것이고 이주는 고구려, 부여 등의 멸망으로 인한 유이민에 의한 것이다. 퉁구스와 한민족의 가신신앙은 위에서 언급한 공통점과 함께 차이점도 보인다. 첫째, 한민족의 가신신앙은 농경을 기반으로 형성된 것으로 정착형의 가옥에 집의 안과 밖을 구분하는 성속(聖俗)관념이 발달하였으나 퉁구스민족은 이동식의 주거인 시에런주(xierenzhu)를 기반으로 하기 때문에 집에 대한 성속관념이 한국보다는 약하다. 둘째, 한국의 가신은 신의 성격이 분명하며 신의 기능에 따라 모셔지는 장소가 다르다. 퉁구스의 경우 모든 가신이 마루(malu)에 모셔지며 일부는 가신이 아닌 신들이 모셔지기도 한다. 셋째 한국의 가신은 성주를 중심으로 가족을 이루고 있다. 퉁구스의 가신들 사이에 이러한 가족관계는 전혀 발견되지 않는다. 한국의 가신신앙을 중국과 비교할 때 가장 큰 특징이라면 성주신앙을 중심으로 혈연관계를 맺으며 단단히 결합되어 있다는 것이다. 중국의 가신신앙에서 성주는 강태공이나 치우로 한국과는 구분되며 중국의 가신들은 혈연관계를 맺고 있지도 않다. 한국의 가신신앙 중 측간신이나 조왕신의 일부 내용은 중국 한족과 관련을 맺고 있으나 언어학에서 문법이 그러 하듯 가신신앙의 기본 구조는 중국과 다르다. 이러한 견고한 틀을 형성하고 있는 한국의 가신신앙 중 마루, 조왕, 삼신이 퉁구스민족과 관련이 있다는 것은 한국 가신신앙에 퉁구스적 요소가 매우 중요한 역할을 하였음을 알 수 있다.

주변 골흡수 양상에 따른 임플란트와 골의 응력분산에 관한 유한요소 분석 (Influence of bone loss pattern on stress distribution in bone and implant: 3D-FEA study)

  • 이종혁;김성훈;이재봉;한중석;양재호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.111-121
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    • 2010
  • 연구목적: 본 연구에서는 임플란트 주변 골흡수 양상의 차이가 임플란트와 주변골의 응력 분산에 미치는 영향을 알아보기 위해 수평 골흡수와 임플란트 주변 수직 골흡수에 있어서 주변골의 응력분산, 생물학적 폭경의 형성과 응력분산의 변화 관계 및 병적인 골흡수시의 주변골 응력분포를 유한요소 분석법을 사용하여 비교하고자 하였다. 연구 재료 및 방법:우측 제1 소구치 전방에서 제2 대구치 후방까지의 하악골 모형에서 자연치를 제거하고 직경 4.0 mm, 길이 10.0 mm의 나사형 임플란트를 제1 대구치 부위에 식립하였다. 수평 수직 골흡수의 차이를 보기 위하여 골흡수가 나타나지 않은 형태를 대조군 (I)으로 하여, 1.5 mm 수평 골흡수 (H1.5), 3.0 mm 수평 골흡수 (H3.0) 모형과 이에 상응하는 수직 골흡수 모형 (VW1.5; 1.5 mm, VW3.0; 3.0 mm)을 설계하였고, 생물학적 폭경의 형성과 응력 변화를 관찰하기 위해 생물학적 폭경이 형성되는 과정을 가정한 모형(B0; 피질골에서 임플란트와의 골유착이 없이 밀접하게 접촉된 상태, B1; 피질골에 0.5 mm 폭의 수직 골흡수가 발생한 상태)과 생물학적 폭경이 형성된 상태 (B2)의 모형을 설계하였으며, 생물학적 폭경이 형성된 상태는 0.5 mm 폭을 가지며 임플란트 장축에 경사진 형태를 가지고 있는 1.5 mm 깊이의 수직 골흡수 상태로 형성하였다. 병적 골흡수 상태는 수직 골흡수를 가정한 기존 모형 (VW1.5, VW3.0)과 골흡수가 더 진행된 VW4.5, 기저부에 피질골화가 이루어지지 못한 VO3.0, VO4.5, VO6.0모형을 추가하였다. 하중조건은 수직, 수평하중 그리고 협측 $45^{\circ}$경사하중을 각각 100 N씩 임플란트 보철물 부위에 가하였다. 결과: 분석결과 수평 골흡수와 수직 골흡수에 있어서 전반적인 응력의 크기와 임플란트에 가해지는 응력의 크기는 서로 대응하는 모형에서 유사하였으며, 수직 골흡수에 서 수직력을 받을 때 C2에서 C4로 1.5 mm의 골흡수가 증가하였으나 골에서 발생한 최대응력은 오히려 감소하였다. 수직 골흡수에서 응력이 결손부의 수직 벽을 통해 상부로 분산되는 것을 볼 수 있었다. 생물학적 폭경 형성 단계에서 응력이 가해지는 경우 피질골에서의 결합이 없는 A2에서 피질골 전반에 높은 응력이 발생하였으며 생물학적 폭경의 완성을 가정한 B1에서는 임플란트와 피질골의 경계에서 발생한 응력이 경사진 피질골을 따라서 퍼져나가고 있음을 보였다. 병적 골흡수에서 골결손부 하방에 피질골이 없는 경우는 골흡수에 비례하여 응력이 증가 하였으나 피질골이 있는 경우에는 응력의 증가가 골흡수량의 증가와 비례하지 않음을 보였다. 결론: 임플란트 주변 골흡수의 양이 같아도 흡수된 형태에 따라 발생하는 응력의 크기와 응력분산이 다르게 나타났으며 초기 골흡수 현상은 피질골과의 결합이 약할 때 이 부위에 응력이 증가되어 나타나며, 이후 응력이 감소되어 평형을 이루는 것으로 보인다. 수직 골흡수가 증가할 경우 피질골의 존재 유무가 응력 분산에 큰 영향을 미치며 피질골이 있는 경우 일정 범위에서 응력의 감소가 나타나 응력분산에 유리한 형태에서 골흡수의 진행을 감소시킬 수 있을 것으로 보인다.

산업용 폭약을 이용한 폭발용접, 폭발성형과 충격분말고화에 관한 실험 및 수치해석적 연구 (Experimental and Numerical Studies on Application of Industrial Explosives to Explosive Welding, Explosive Forming, Shock Powder Consolidation)

  • 김영국;강성승;조상호
    • 터널과지하공간
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    • 제22권1호
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    • pp.69-76
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    • 2012
  • 본 논문은 폭약의 폭발현상을 이용한 폭발용접, 폭발성형과 충격분말고화기술의 기본적 원리와 실험방법, 실험결과에 대하여 기술한다. 타이타늄(Ti)과 스테인레스 강(Stainless steel, SUS 304) 판재의 폭발용접 실험결과, 두 재료 접촉면의 단면에서는 연속적인 젯(jet)모양의 파형이 관찰되었고, 두 금속판재의 설치 경사각도가 $15{\sim}20^{\circ}$ 이고 접착속도가 2,100~2,800 m/s인 경우에 최적의 접합조건을 보였다. 알루미늄(Al) 판재를 이용한 폭발성형 실험과 전형적인 가압성형 실험 결과를 비교분석하여, 폭발성형의 경우가 큰 곡률변형을 보여 가공성이 우수한 것으로 확인되었다. 끝으로 금속과 세라믹의 혼합분말($Fe_{11.2}La_2O_3Co_{0.7}Si_{1.1}$)에 대한 충격고화 실험법을 제안하고 실험을 수행한 결과, 고화체의 표면과 내부에 균열이 확인되지 않았으며 세라믹입자와 금속입자들의 강한 미세조직 결합이 형성되었다. 또한 충격분말고화실험에서 발생되는 폭약의 폭발에 의한 폭굉파와 수중 충격파의 전파 및 간섭현상을 분석하기 위하여 LS-Dyna 3D를 이용한 동적해석을 수행하였다. 그 결과, 물용기 내 벽면에서 반사된 수중충격파가 중앙부에서 중첩되어 폭약의 폭발압력보다 높은 20 GPa의 수중 충격압을 보여, 물용기 내부형상의 중요성을 입증하였다.