• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.79-88
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• 2019

본 연구에서는 도로노면 하부 지반에서 발생한 공동의 확장특성을 평가하기 위하여, 지하수주입 실험을 수행하였다. 즉, 공동체적에 비례한 일정량의 물을 단계별로 주입하고, 주입한 물이 배출됨에 따라 확대되는 공동을 모니터링 함으로써, 공동의 체적변화를 확인하였다. 실험결과, 지하수 주입에 따른 공동의 체적은 증가하다 수렴 또는 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 지하수 주입 시, 공동이 확장되는 과정에서 주변의 이완된 지반이 일부 붕괴되거나 세립토가 주변 지반의 간극을 채우기 때문인 것으로 분석되었다. 또한 지하수 주입 단계에 따른 공동의 체적변화와 확장특성을 분석한 결과, 실험대상 공동은 횡방향으로 확장되는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 지하수 유동에 따라 이완된 공동 주변지반이 붕괴되고, 붕괴된 토사가 공동하부의 지중으로 유실되는 과정이 반복됨으로써 공동이 확장되는 것으로 평가되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.141-155
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• 2018

최근 국내외적으로 지하공동과 더불어 지반함몰발생 빈도수가 높아지고 있다. 따라서 지하 공동 주변부 응력이완영역의 복구에 대한 관심도 높아지고 있다. 이완영역은 지반 내에서 빈공간이 발생함에 따라 빈 공간 주변부의 지반이 원지반의 강성 및 다짐도를 잃고 느슨해진 상태로 추가적인 공동 확장 및 붕괴를 유발 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 공동 주변부 지반 이완영역을 보강하기 위해 팽창성 재료를 활용한 지반함몰 복구공법을 적용하고 이를 검증하고자 한다. 우선적으로 팽창성 재료의 기본 물리적 특성 및 팽창 특성을 파악하였고, 이완영역 모사 실험 장비를 제작하여 팽창성 재료의 팽창 시 이완영역에 미치는 영향을 파악하였다. 이완영역은 수치해석상 스프링계수로 모사하였다. 수치해석 변수로는 공동 체적에 대한 투입된 팽창성 재료의 부피비, 이완영역의 이완정도, 공동의 형상을 설정하였고, 이에 따른 이완영역의 전반적인 거동을 수치해석적으로 분석하였다. 해석 결과 해석 변수들은 서로 영향을 주는 인자들이였으며, 팽창성 재료가 지하공동에 삽입되었을 경우 지하공동 채움 및 이완영역 복구 정도를 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1994년도 춘계학술대회
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• pp.19-22
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• 1994

심장과 혈관의 고해상도 영상을 얻어 심질환에 관한 정보를 얻는데는 혈관조영기(Angiograph)가 가장 유용하게 사용되고 있다. 본 연구는 혈관조영기의 정량분석을 위한 영상 알고리즘을 구현하였다. 심장의 수축 이완에 따른 심벽의 부위별 움직임과 심장 체적 변화를 측정 수치화하고 혈관을 따라가면서 혈관의 두께를 기록하는 프로그램을 작성하였다. 영상획득과정에서 생기는 잡음과 위치오차를 없애는 전처리를 거친 후에 구조적 형태 인식법(Structural Pattern Recognition)으로 인식 알고리즘을 구현하였다. 14장의 심장의 수축이완 연속사진과 2장의 관상동맥 혈관조영사진을 분석한 결과 비교적 정확한 측정을 해내는 것을 관찰할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.1009-1018
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• 1994

An attempt is made to develop a kind of hybrid numerical method for computations of the thermal stresses during a solidification process. In this algorithm, the phase-change heat transfer analysis is perrformed by a finite volume method(FVM) and the thermal stress analysis in a solidifying body by a finite element method(FEM). The temperatures at the grid points calculated in the heat transfer analysis are transferred to those of gauss points in elements by a bi-cubic surface patch technique for the thermal stress analysis. A hyperbolic-sine constitutive law is used to prescribe the inelastic strain rate of material. Results for the unidirectional solidification process of a pure aluminum are compared with those of others and shows good agreement.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.267-275
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• 2020

연구목적: 본 연구에서는 공동 영역의 변화를 규명하기 위해 GPR 탐사장비, 유량계, 천공기, 공내 촬영장비, 공동 형상화 장비 등을 사용하여 공동 체적에 비례한 일정량의 물을 주입하고, 주입한 물이 빠짐에 따라 확대되는 공동 영역 변화를 정량적으로 평가하였다. 연구방법: 지하수 주입에 의한 공동 체적변화를 살펴보기 위해 실험공 2개소에 대한 주입시간-주입유량-체적증가량을 측정하였다. 연구결과: 주입시간이 증가할수록 체적증가량은 감소하고 있으며 1시간 정도 주입하면 더 이상의 체적증가가 없음을 알 수 있었다. 결론: 주입실험을 통해 체적변화 양상을 분석하여 공동생성의 원인이 주변 지중 매설물에 대한 영향 유무를 판단할 수 있었다. 그리고 지하수 주입 시, 공동이 확장되는 과정에서 주변의 이완된 지반이 일부 붕괴되거나 세립토가 주변 지반의 간극을 채우기 때문이며, 지하수 주입 유량이 증가할수록 체적변화가 증가하는 것으로 미루어, 공동의 확장은 지하수 유동에 큰 영향이 있음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권1호
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• pp.77-87
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• 2003

The residual stress and birefringence in injection-molded plastic parts can be divided into the flow-induced residual stress and birefringence produced in flowing stage, the thermally-induced residual stress and birefringence produced in cooling stage. However, the physics involved in the generation of the thermally-induced residual stress and birefringence still remains to be understood. Because polymer experiences viscoelastic history near the glass-transition temperature it is hard to model the entire process. Volume relaxation phenomenon was included to predict the final thermally-induced residual stress and birefringence in quenched plastic parts more accurately. The present study focused on comparing the predicted values far thermally-induced residual stress and birefringence with and without volume relaxation behavior (or free volume theory) under free and constrained quenching conditions. As a result, tile residual stress remained as a tensile stress at the center and as a compressible stress near the surface for the free quenching cases. In contract the residual stress remained as a compressible stress at the center and as a tensile stress near the surface fur the constrained quenching cases. The residual birefringence remained as minus values at the center and as plus values near the surface for the free quenching cases. Interestingly the residual birefringence showed minus values in entire zone for the constrained quenching cases. In the prediction of birefringence only the case including free volume theory showed the correct result for the distribution of birefringence in thickness direction.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1992년도 추계학술대회
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• pp.141-145
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• 1992

심부전 환자의 심근회복을 도울 수 있는 장비인 전기유압방식 좌심실보조기를 개발하였다. 좌심실보조기는 혈액펌프, 압력펌프, 제어기로 구성되어 있으며, 혈액펌프에 내장된 혈액주머니는 동물실험을 위하여 50 ml의 크기로 제작하였다. 좌심실보조기의 성능평가를 위하여 최대 박출량을 측정하고 있으나 실험실에서 측정된 간은 동물 실험에서 관찰되는 것보다 일반적으로 증가된 박출량을 보이게 된다. 이는 생체에서는 좌심방의 체적이 박동 주기에 따라 변하여 좌심실보조기가 받아들일 수 있는 유효 혈액량이 변하는 반면, 모의순환장치에서는 좌심방을 단순 저장고로 사용하기 때문에 좌심방의 박동주기에 따른 체적변화를 감안하지 못하여 생기는 것이다. 본 실험에서는 모의순환 장치에 체적변화 가능한 100ml 크기의 좌심방을 연결하여 좌심방으로 들어오는 혈류량이 제한된 동물실험 상황을 모방하였다. 좌심실보조기의 제어방식중 수측기 이완기 비율(SD 비율)변화에 따른 좌심방 음압발생효과를 관찰한 결과 SD 비율을 40 %로 유지하면 행정거리가 클때도 좌심실의 음압발생을 줄일 수 있는 것을 관찰하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.662-664
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• 2017

심실 내부에 가해지는 수축력에 의해 심실 내부 벽에는 큰 무리가 될 수 있다. 이로 인해 다양한 심장질환인 부정맥, 심실 세동 등을 유발한다. 따라서 본 연구에서는 가상 심장모델을 구축하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 수축이완시의 심장 상태를 살펴보고자 하였다. 이를 위해서 개 심장 모델을 활용하여 3차원으로 이뤄진 심장모델을 구현하였다. 심장모델의 전기생리학 기전에 기초한 전기전도 해석을 수행하고, 전기전도 해석 시 발생되는 칼슘이온의 농도변화를 활용하였다. 시간에 따른 칼슘 이온의 심장 수축 영향을 바탕으로 비선형 유한요소법을 이용, 3차원 심장의 수축역학을 해석하였다. 이러한 기전으로 심장 근육에 부하되는 응력(tension)를 계산하고, 이렇게 계산된 심근의 응력분포에 대해 관측 및 분석을 진행하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권5호
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• pp.422-427
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• 1999

배경: 빈맥을 이용하여 심부전을 만드는 방법은 확장성 심근증 모델 중에서 가장 좋은 방법으로 심장에 외과적 손상 혹은 약물의 독성을 최소화할 수 있고 사람의 심부전에 가장 가까우며 조작하기 쉬운 장점이 있다. 새로운 술식의 효과를 검증하기 위하여 심부전이 진행중인 모델에서 동물실험을 시행하는 것은 결과를 얻기 전에 실패할 가능성이 높다. 심부전의 진행을 중지시킨 회복궤도의 변화를 비교하는 방법은 심부전 악화에 의한 사망률을 줄일 수 있는 새로운 방법이지만 빈맥 조작 기술에 따라 저자마다 상당한 차이가 있어 이에대한 자료의 정립이 필요한 실정이다. 대상 및 방법: 21마리의 개(체중 25-35kg)를 대상으로 1)정상의 심장, 2) 심부전 심장, 3) 회복기 4주 4) 회복기 8주 등 4가지로 나누었다. 전신마취하에 우심실첨부에 박동기 전극을 삽입하여 빈맥은 처음 170회/분부터 매주 20회씩 프로그래머를 이용하여 증가시켰다. 4주 후 심부전이 발생하면 8주간의 회복기 동안 회복 궤도를 추적하였다. 심장의 크기와 혈역학적 변화를 관찰하고자 초음파는 2주마다, Swan-Ganz 도자와 열희석법은 4주마다 검사를 실시하여 이완기 말기 좌심실 체적, 수축기말기 좌심실 체적, 심박출율, 중심정맥압, 폐동맥압, 폐동맥 쐐기압, 우심실압, 일회박출량 등을 측정하였으며, 정상과 심부전 심장 상태에서 혈중 카테콜라민을 측정하였다. 그 외 심전도 및 대퇴동맥 도자를 넣어 맥박수, 혈압을 측정하였다. 정상심장, 심부전 심장, 회복기 4주 및 8주에서 측정한 값은 평균$\pm$표준편차로 표시하였다. 결과: 4마리(20%)가 심부전에 의한 합병증으로 사망하였다. 이완기 말기 좌심실 체적은 측정시기에 따라 40.8$\pm$7.4, 82.1$\pm$21.1, 59.9$\pm$7.7, 46.5$\pm$6.5ml로 수축기말기 좌심실 체적과 비슷한 변화양상을 보였으며 심박출율은 50.6$\pm$4.1, 17.5$\pm$5.8, 36.3$\pm$7.3, 41.5$\pm$2.4%였다. 혈압과 맥박은 의의 있는 양상을 보이지 않았으며 중심정맥압, 우심실압, 폐동맥압, 폐동맥 쐐기압 등은 심부전 시에 의의 있는 증가를 보이다가 회복기에는 감소하는 양상을 볼 수 있다. 일회박출량은 21.5$\pm$8.2, 12.3$\pm$3.5, 17.9$\pm$4.6, 15.5$\pm$3.4ml으로 회복기에 심부전 상태로부터 회복하는 경향을 볼 수 있었다. 혈중 카테콜라민은 정상 133.3$\pm$60.0pg/dL에서 심부전 시에는 479.4$\pm$327.3pg/dL로 증가를 보였다(p=0.008). 결론: 빈맥을 이용한 심부전 모델은 외과적손상이 적고, 병의 정도를 임의로 조절할 수 할 수 있는 간편한 방법이다. 회복기에는 심기능 및 심장비대가 회복하는 경향을 보이므로 향후 새로운 술식의 평가를 위하여 회복 궤도를 이용하는 경우 실험 동물의 심부전 악화에 의한 사망율을 줄일 수 있는 새로운 방법이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.753-764
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• 2020

본 연구는 금속의 소성 가공 시 변형을 해석하기 위한 금속소성학의 개념, 지반공학 관점인 Terzaghi's 토압론과 이를 수정한 수정 Terzaghi's 토압론, Mohr-Coulomb 항복조건을 이용한 미끄러짐선장이론의 세가지 방법을 이용하여 각 방법에 따른 터널의 소성영역 및 내부 토압을 산정하였다. 세가지 방법 모두 등방성 재료의 평면변형율조건 해석의 이차원 수학적 해석 모델이다. 금속소성학의 이론을 사용할 경우, 터널에 내부압력이 작용하는 것으로 가정하여 지반의 소성영역 및 지반 내부토압을 구한 결과이므로, 중력만 작용하는 실제 터널 현장과는 맞지 않는 다른 결과가 도출되었다. 미끄러짐선장 이론을 통해 소성영역 형성범위 및 토압을 분석한 결과, 대수나선형태로 파괴면이 형성되는 것으로 나타났고 이는 선행연구와 비교를 통해 실제와 유사한 것으로 나타났다. 또한, 터널 굴착 등으로 인해 발생하는 지반의 체적 변화를 고려한 토압 산정식을 수학적으로 검토하고 이를 Terzaghi's 토압과 비교하였다. 지반의 체적 팽창으로 인해 발생하는 다일러턴시 효과로 인한 강도 증진을 고려하였으며, Terzaghi's 토압의 문제점을 분석하고 토피고와 내부마찰각을 변수로 이론적 방법을 통한 토압을 각각 비교·검토하였다. Terzaghi's 토압론과 이를 수정한 수정 Terzaghi's 토압론의 경우, 소성영역 범위를 임의로 가정하였으므로, 두 이론 모두 터널의 소성영역을 해석할 수 없다. 이론적 방법을 통한 토압 산정 결과, Terzaghi's 토압의 경우 팽창성을 고려한 토압에 비해 토압이 과도하게 크게 산정되었으며 이는 지반의 체적변화로 인한 다일러턴시 효과를 무시하고, 이완영역을 과도하게 가정하였기 때문이다.