• 대한치과보철학회지
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• 제47권2호
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• pp.125-135
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• 2009

연구목적: 임플란트 치료에서 흔히 발생하는 기계적인 문제점을 하나가 지대주나사의 풀림과 파절이다. 일반적으로 나사 연결의 안정성을 위해서는 지대주나사의 조임회전력에 의한 전하중을 나사의 탄성한계까지 증가시킬 필요가 있다. 그러나 저작운동에 의한 기능부하는 전하중이 가해진 지대주나사에 추가적인 인장력을 가하게 되어 나사의 풀림이나 파절의 가능성을 높인다. 이러한 풀림이나 파절을 방지하면서 동시에 최대의 결합 강도를 가지는 조임회전력을 찾는 연구가 필요하다. 본 연구는 지대주나사의 조임회전력이 임플란트-지대주 연결부 안정성에 미치는 영향을 3차원 유한요소 분석을 통하여 확인하고자했다. 연구 재료 및 방법: External butt joint를 가진 임플란트를 기반으로 3차원 유한요소 해석모형을 설계하였다. 조임회전력에 따른 지대주나사의 전하중을 이론치, 실험치 및 해석치를 비교하여 해석모형을 검증하였다. 검증한 해석모형에서 대해 조임회전력을 10 Ncm, 20 Ncm, 30 Ncm, 그리고 40 Ncm로 각각 적용하고 지대주에 30도 경사지게 250 N의 외부하중을 가하여 유산요소 해석을 실시하였다. 그 결과를 통해 지대주나사의 최대 등가응력을 계산하고 고정체와 지대주 연결부의 응력분포 및 이개거리(gap distance)를 산출하였다. 결과 및 결론: 본 연구조건 하에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 전하중은 조임회전력이 클수록 증가하였다. 2. 조임회전력 적용 후 최대 등가응력은 지대주나사 경부에서 발생하였으며, 나사산 체결부에서는 주로 경부쪽 네 개의 나사산에 응력이 집중되었다. 3. 외부하중을 가했을 때에도 조임회전력을 적용했을 때와 동일하게 최대 등가응력은 주로 지대주나사 경부에서 발생하였으나, 10 Ncm의 조임회전력을 적용한 경우에서는 지대주나사 두부밑면에서 발생하였다. 4. 외부하중을 가했을 때 10 Ncm와 20 Ncm의 조임회전력을 적용한 경우에서는 연결부 이개(joint opening) 현상이 관찰 되었다. 5. 조임회전력이 40 Ncm인 경우에는 경사하중에 의해 지대주나사의 경부에 발생하는 최대등가응력이 나사의 소재인 티타늄 합금의 허용응력을 초과하였다. 이상의 결과로 볼 때, 조임회전력은 고정체와 지대주 연결부의 안정성에 영향을 미치는 것이 확인되었다. 임플란트 지대주나사는 임상에서 발생하는 기능 하중을 고려하여 고정체와 지대주 연결의 안정성을 유지할 수 있는 적정 조임회전력의 크기가 제안되어야 한다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2004년도 춘계 학술발표대회 개요집
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• pp.267-269
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• 2004

현재 구조물의 피로설계에는 주로 공칭응력(Nominal Stress) 및 핫스팟 응력(Hot Spot Stress, HSS)이 사용되고 있다. 공칭응력을 바탕으로 구조물에 대한 피로설계를 할 경우에는 각 부재에 사용되는 각각의 용접부 형상에 대한 피로시험을 따로 수행하여 피로수명 곡선을 구해야 하는 번거로움이 있다. (중략)

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.95-105
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• 2000

공중낙하법에 의해 만든 등방압밀 모래공시체를 미소변형률 측정장치를 사용한 평면변형률압축시험을 실시하여 미소변형률에서 파괴후까지의 전단강성계수에 대한 이방성을 연구하였다. 세계각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준사 공시체를 멤브레인의 관입에 의한 오차와 변위를 외부에서 측정함으로 하여 생기는 오차(bedding error)등의 영향을 제거하여 측정한 최대주응력방향의 변형률과 최소주응력방향의 변형률을 각각 0.0001%에서 10%까지 넓은 범위에 걸친 응력-변형률 관계를 얻었다. 그 결과 최대전단강성계수 Gmax는 퇴적면과 최대주응력 $\sigma$1이 이루는 각도 $\delta$에 관계없이 일정하였다. 그러나 정규화한 Gmax는 모래의 종류에 따라 달랐다. 또 전단강성계수의 변형률 수준과 응력 수준에 대한 의존성은 $\delta$가 감소함에 따라 증가하였다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제14권4호
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• pp.33-46
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• 1998

공중낙하법에 의해 만든 등방압밀 모래공시 체를 미소변형률 측정장치를 사용한 평면변형률압축 시험을 실시하여 미소변형률에서 파괴 후까지의 강성률에 대한 이방성을 연구하였다. 세계 각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준사 공시체를 멤브레인의 관입에 의한 오차와 변위를 외부에서 측정함으로 하여 생기는 오차(bedding error) 등의 영향을 제거하여 측정한 최대주응력방향의 변형률과 최소주응력방향의 변형률을 각각 0.0001%에서 10%까지 넓은 범위에 걸친 응력-변형률 관계를 얻었다. 그 결과 최대 영률 $E_{max}$은 퇴적면과 최대주응력 $\delta_1$이 이루는 각도에 관계없이 일정하였다. 그러나, 정규화한$E_{max}$은 모래의 종류에 따라 달랐다. 또, 강성률의 변형률 수준과 응력 수준에 대한 의존성은 $\delta$가 감소함에 따라 증가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.821-825
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• 2007

본 연구에서는 응력이력 의존적 소성포텐셜을 도입한 단일 경화 모델의 검증을 정규압밀, 약간 과압밀, 심한 과압밀 점토시료에 대하여 수행하였다. 단일 경화 모델은 한계상태 토질역학을 기본으로 비교적 적은 매개변수를 채택하여 최근에 개발된 탄소성 모델이다. 삼축압축시험이 정밀하게 수행되었으며 시험결과는 모델의 예측결과와 전반적으로 잘 부합하였다. 시험결과와의 차이는 단일 경화 모델이 주로 주응력 회전을 강조하기 때문이다. 그러나 소성일 H 및 주응력 회전각 변수를 통하여 지반재료에서 응력이력을 효과적으로 소성일에 반영할 수 있다는 사실이 검증되었다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권4호
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• pp.149-162
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• 1997

주응력회전시 모래의 강도특성을 연구하기 위하여 일련의 응력경로에 대해 시험을 실시하였다. 이들 결과는 공시체의 높이에 따라 25cm와 40cm로 분류할 수 있으며 공시체에 작용된 토르 크(Torque)는 시계방향으로만 작용시켰다. 본 연구에서는 비 틀림전단시험시 주응력비에 대한 모래의 강도특성이 조사되었고 그 결과를 Lade의 파괴규준과 비교하여 보았다. 그리고 공시체높 이에 대한 영향을 고려하였다. 이들 시험결과로 부터 모래의 내부마찰각은 축차주응력비 $b:(\sigma_2 -\sigma_s)/(\sigma_2,-\sigma_3)$에 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 모래의 파괴강도는 응력경로에 영향을 받지 않고 현재의 응력상태에 의해 결정 되어지며 25cm와 40cm 높이의 공시체에 대한 비교로부터 단부구속의 영향은 발견할 수 없었다. 그리고 신장력이 작용된 b=0.5 이상인 시험에서는 변형을 국부현상에 의한 Necking현상이 발견되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권12호
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• pp.17-25
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• 2012

유한요소해석 등에 의한 수치해석에서는 정식화된 응력-변형률 관계가 필요하다. 그러나 현재까지 여러 연구자들에 의해 발표된 응력-변형률 관계의 정식화는 미소변형률 수준에서부터 피크에 이르기까지 전체를 모두 만족하지 못하게 표현하였다. Tatsuoka and Shibuya(1991)는 하나의 식으로 연약 점성토에서 연암에 이르는 광범위한 지반재료에 대해 적용 가능하며, 넓은 범위의 변형률 수준($10^{-6}{\sim}10^{-2}$)에 대해 적용할 수 있는 새로운 제안식을 발표하였다. 본 연구는 세계 각국의 주요 연구기관에서 사용되고 있는 7종류의 연구용 표준사 공시체 및 2종류의 유리 구슬(Glass beads) 공시체를 이용하여 평면변형률압축시험을 실시하였다. 최대주응력방향(${\sigma}_1$)의 변형률과 최소주응력방향(${\sigma}_3$)의 변형률을 각각 $10^{-6}$에서 $10^{-2}$까지 상세히 측정하였고, 얻어진 시험 결과를 새롭게 제안된 식에 적용하였다. 그 결과 미소변형률 수준에서 피크에 이르는 응력-변형률 관계의 실측된 데이터와 매우 잘 일치하는 결과를 얻었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권3호
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• pp.1-11
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• 1997

용접이음부에서는 피로크랙 전파거동이 모재와 다르다는 것은 이미 알려져 있으며 그 원인으로서는 용접부에 있어서의 금속조직의 변화와 잔류응력 등이 일컬어 진다. 금속조직의 변화에 따른 영향에 대하여서는 비교적 그 영향이 작으며 또한 피로 크랙 전파속도에 대해서 안전한 쪽으로 역할을 한다고 보고되어져 있다. 따라서 용접 이음부에 있어서의 피로크랙 전파에 대하여서는 주로 잔류 응력의 영향에 주목하여, 잔류응력이 피로크랙의 전파속도에 어떻게 영향을 미치는가를 파악하여야 한다. 이러 한 관점에서 지금까지 용접잔류응력장을 전파하는 피로크랙을 대상으로 하여 잔류응력 이 피로크랙 전파에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 하느 시도가 많은 연구진에 의해 수행되어 왔다. 표1에 이러한 연구의 흐름을 평가방법과 평가에 고려된 사항을 중심으로 나타내었다. 이러한 배경으로부터, 본고에서는 피로크랙 전파거동에 미치는 잔류응력의 영향에 대해서 지금까지 수행된 연구의 내용을 연구 발전형태에 주목하여 검토하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제29권3호
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• pp.259-271
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• 2013

임플란트 고정체-지대주 결합구조체의 형태에 따른 교합부하의 반응이 다양하여 본 연구에서는 하중위치 및 결합구조체 접촉 비율에 따라 3단 계단형 결합구조체와 경사형에서 어떠한 차이가 있는 지를 3차원 유한요소분석을 시행하였다. 2종의 임플란트-지대주 결합 구조체에 연결된 상부 치관을 제작하여 각 치관에 설정된 하중위치에 200 N의 하중을 부여하였다. 임플란트 중심 부위에서 하중조건이 멀어질수록 피질골정에 가해지는 응력이 증가되기에 하중조건은 응력발생에 영향을 미치는 주요 요소이며 다음으로 결합구조형태에도 영향을 받았다. 또한 수직 하중에 비해 빗금 경사 하중이 부여된 경우 계단형은 경사형에 비해 유리한 응력 분포를 보였다. 그리고 지대주 결합구조체가 고정체의 내벽에 대해 접촉이 많아 질수록 골질에 대한 응력분산이 유리한 것으로 나타났다. 결론적으로 고정체 폭경에서 벗어난 빗김 수직 및 경사 하중은 결합구조체의 종류와 관계없이 피질골정에 응력을 집중시키므로 저작기능시 교합접촉면을 고정체의 폭경 내에 위치하도록 하는 것이 생체역학적으로 바람직 할 것으로 사료되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권2호
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• pp.148-154
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• 2014

광탄성기법은 주응력 차이와 주응력 방향을 측정할 수 있는 편리한 기법이다. 일반적인 재래식 광탄성기법에서는 광탄성 파라미터를 측정하기 위해서는 수작업으로 한 지점씩 측정해야 하므로 많은 시간이 소요되며 광탄성 데이터 측정과 식별에 숙련이 필요하다. 프린지 위상이동법은 최근에 개발되어 광역학분야에서 프린지 데이터를 측정하고 해석하기 위해 편리하게 사용되고 있다. 이 논문은 photoflex (우레탄고무일종) 재질의 마름모 평판 중심점을 지나는 수평선상의 응력분포를 측정하기 위한 실험적 연구이다. 마름모 평판시편의 수평선상에서는 등경프린지 또는 주응력 방향이 일정하므로 4-버켓 위상이동법의 적용이 가능하다. 이 방법은 원형편광기에서 검광판을 $0^{\circ}C$, $45^{\circ}C$, $90^{\circ}C$, 그리고 $135^{\circ}C$ 회전시켜 얻은 4개의 광탄성 프린지를 필요로 한다. 이 방법으로 측정된 실험 결과는 유한요소해석 결과와 정량적으로 비교하였으며, 두 결과가 근접하게 일치되었다.