• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권4호
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• pp.363-372
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• 2000

벽면운동과 임피던스 페이즈앵글(압력파와 유량파 사이의 시간차)이 벽면전단응력의 크기와 분포에 미치는 영향을 규명하기 위해 맥동유동하에 있는 직선 탄성혈관에서 전산유체해석을 수행하였다. 탄성을 갖는 직선혈관의 경우에는 벽면운동과 임피던스 페이즈앵글을 고려한 섭동해가 존재하는데, 이를 본 연구의 수치해와 비교함으로 수치해의 타당성을 입증하였다. 해석결과, 혈관의 벽면운동으로 인해 축방향 속도분포와 압력구배의 값에 어떤 추가분이 발생하는 것을 관찰하였다. 이러한 추가분에 의해 벽면전단응력(wall shear stress) 및 압력구배(pressure gradient)의 진폭(amplitude: time-varying component)은 감소하고 평균값(mean: time-averaged component)에도 변화를 보였는데 그 변화의 경향은 임피던스 페이즈앵글에 따라 매우 다른 모습을 보였다. 즉, 임피던스 페이즈앵글이 음의 값을 갖게 될 수록 벽면전단응력의 평균은 감소하고 진폭은 증가하는 경향을 보였다. $\pm$4%의 벽면운동이 있는 경우 대동맥에서 임피던스 페이즈앵글의 변화 가능범위인 0$^{\circ}$에서 -90$^{\circ}$로 페이즈 앵글을 감소시켰을 때 벽면전단응력의 평균값은 10.5% 감소하고 진폭은 17.5% 증가하였다. 그러므로 고혈압환자와 같이 음의 큰 페이즈앵글을 갖는 경우 벽면 전단응력의 시간에 따른 변화량(진폭/평균)이 상대적으로 커지므로 low and oscillatory shear stress 이론에 의하면 동맥경화에 더 민감하게 된다.

• 순환기질환의공학회:학술대회논문집
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• 순환기질환의공학회 2006년도 제6회 학술대회
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• pp.24-26
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• 2006

• 순환기질환의공학회:학술대회논문집
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• 순환기질환의공학회 2001년도 제1회 학술대회 초록집
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• pp.57-58
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• 2001

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1484-1486
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• 2008

Characteristics of pulsatile flow in 3-dimensional elastic vessel wall should be investigated in order to understand the physiological blood flow in human body. In this study, the modelling of the physiological blood flow in the elastic blood vessel is proposed. Variation of the pressure and the velocity wavefroms are obtained using the FSI method

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.48.1-48.1
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• 2009

Ti합금은 생체적합성이 우수하여 생체재료로 널리 사용되어 왔으며, 특히 Nitinol로 알려진 Ti-Ni합금은 형상기억특성 및 초탄성특성을 지녀 치열교정용 와이어나 혈관확장용 스텐트 등으로 사용되어 왔다. 최근 Ni과 같은 세포독성 합금원소의 용출가능성이 문제가 되어 Ni을 함유하지 않는 Ti합금이 주목받고 있다. 본 연구에서는 Ti-Nb-Ge 합금의 집합조직과 초탄성 및 기계적 특성의 관계를 고찰함으로써, 사용목적이나 요구특성에 부합되는 가공열처리방법을 도출하고자 하였다. 비소모전극식 진공아크용해장치를 이용하여 Ti-Nb-Ge 합금 버튼을 만들고, 이를 $1000^{\circ}C$에서 30분간 유지 후 얼음물에 급랭처리하였다. 이후 집합조직 제어를 위해 등속압연 및 이속압연의 두가지 방법으로 냉간압연한 후, $850^{\circ}C$에서 30분~2시간까지 열처리하였다. 광학현미경과 투과전자현미경을 이용하여 미세조직을 관찰하고, X-선 회절분석법을 이용하여 집합조직을 분석하였다. 또한 순환식 인장시험을 통해 시편의 초탄성 특성 및 기계적 성질을 평가하였다. 등속압연재는 {001}<110>에서 {111}<110>에 이르는 $\alpha$-fiber가 발달하는 한편, 이속압연재는 {001} 및 {111}가 발달하는 것으로 나타났다. 또한 압연방향으로 <110>이 평행한 집합조직이 발달할수록 초탄성 특성이 높게 나타났다. 이는 응력유기 마르텐사이트 변태 시 $\beta$의 <110>방향이 $\alpha$" <010>방향으로 변할 때 길이가 증가하므로, 시편에 인장방향으로 <110>이 평행한 집합조직이 발달할수록 응력유기 마르텐사이트 변태가 용이해지기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국자연치유학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-9
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• 2018

제주 곶자왈 삼림욕 후 혈관연령타입, 혈관연령지수, 심박세기, 혈관탄성도, 심장의 잔혈량 및 평균맥박의 비율 변화를 조사하기 위하여 대조군은 14명과 실험군은 49명을 대상으로 손끝의 맥파 측정기로 측정하여 변화를 통계적으로 분석 연구하는 것이 목적이었다. 연구결과에서는 혈관연령타입, 혈관연령지수, 심박세기(b/a 비율), 심장의 잔혈량(d/a 비율), 평균맥박의 비율의 변화는 대조군은 사전·사후의 평균치 차이는 유의성이 없었으나, 실험군에서는 유의성이 있었으며(p<.011), 사후의 분산분석에서는 그룹 내 및 간에서도 유의한 차이를 보였다(p<.011). 혈관탄성도(c/a 비율)변화는 대조군과 실험군은 사전 사후의 평균치 차이는 유의성이 없었으며, 사후의 평균 측정치의 분산분석에서는 그룹 내에서는 유의한 차이가 있었으나, 그룹 간에서는 유의성이 없었다. 평균맥박의 변화는 그룹 내에서는 유의성이 없었으나, 그룹 간에는 유의성이 있었다. 결론적으로 제주 곶자왈숲에서 2시간 이상의 삼림욕 후에는 심박동변이(HRV)가 유의성이 높게 나타나서 b/a, c/a, d/a, e/a 비율 변이가 HRV의 변화 측정에 유용한 도구라 생각하며, 삼림욕이 심혈관의 건강 유지에 우수한 자연요법이라 판단한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.318-323
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• 2001

Characteristics of the pulsatile flow in a 3-dimensional elastic blood vessel are investigated to understand the blood flow phenomena in the human body arteries. In this study, a model for the elastic blood vessel is proposed. The finite volume prediction is used to analyse the pulsatile flow in the elastic blood vessel. Variations of the pressure, velocity and wall shear stress of the pulsatile flow in the elastic blood vessel are obtained. The magnitudes of the velocity waveforms in the elastic blood vessel model are larger than those in the rigid blood vessel model. The wall shear stresses on the elastic vessel vary with the blood vessel motions. Amplitude indices of the wall shear stress for blood in the elastic blood vessel are $4\sim5$ times larger than those of the Newtonian fluid. As the phase angle increased, point of the phase angle is are moved forward and the wall shear stresses are increased for blood and the Newtonian fluid.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권1호
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• pp.59-68
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• 2001

유체-고체 상호작용을 고려하여 다양한 복부대동맥류 모델에 대해서 맥동유동 및 구조를 동시에 해석하였다. 동맥류의 확장부 크기와 혈관벽 두께에 따라서 총 여덟 개의 축대칭 동맥류 모델을 선정하였다. 유한체적법 및 압력기반의 유한차분법을 이용하여 유동을 해석하였으며, 유한요소법을 이용하여 구조해석을 수행하였다. 동맥류의 확장부위가 클수록 최대응력은 최대확장부위와 변곡점에 해당하는 동맥류의 입구 및 출구 부분에 집중되었으며, Von Mises 응력은 최대확장부위 뿐만 아니라 동맥류의 근위부와 원위부($\pm$1D)에서도 현저하게 증가하였다. 또한 더욱 확장된 모델일수록 혈관벽은 직경방향의 변위보다 축방향의 변위가 지배적이었으며, 동맥류 원위부보다 근위부에서 큰 축방향 변위를 나타냈다. 동맥류 입구부의 미약한 와류는 한 주기동안 그 크기와 강도를 더해가며 동맥류 원외부로 이동하였고, 동맥류의 내부 유동은 압력차이가 감소하는 기간동안 더 큰 영향을 받았다. 확장정도가 심할수록 동맥류 내부에 더 크고 강한 와류가 관찰되었다. 압력차이가 최소가 된 직후 동맥류의 근위부와 원위부동맥 벽 근처에서의 역방향 유동이 관찰되었다. 대체로 혈관벽 두께가 감소한 모델과 더욱 확장된 모델일수록 벽전달률은 감소하였다. 혈관벽의 탄성에 의하여 압력차이와 벽전달률 사이에 위상차가 존재함이 확인되었다. 유체-고체의 상호작용을 고려한 연구는 다른 심혈관계를 이해하는데도 매우 유익할 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.4009-4017
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• 2012

본 연구는 12주간 비만 중년여성의 복싱에어로빅 운동프로그램 참여가 신체조성, 혈액성분 및 혈관탄성에 미치는 영향을 규명하기 위해 수행되었다. 본 연구의 대상자는 40세 이상의 중년여성으로 체지방율 30%이상 병역 상심혈관질환 및 대사성 질환이 없는 신체적으로 건강한 사람을 대상으로 복싱에어로빅 운동집단 8명과 통제집단 8명으로 무선배정(random assignment)으로 나누었으며, 복싱에어로빅 운동강도는 초기 1-4주는 HRmax 50%, 5-8주는 HRmax 60%, 9-12주는 HRmax 70%로 총 60분간 실시한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 복싱에어로빅 운동프로그램 참여 결과 운동집단에서 체중, 체지방률과 근육량은 측정시기, 그룹과 측정시기의 상호작용이 유의한 차이를 나타냈으며(p<.001), 그룹별 측정시기 간의 대응표본 t-test 결과에서도 운동집단에서 유의한 수준의 감소 및 증가를 나타냈다(p<.001). 둘째, 복싱에어로빅 운동프로그램 참여 결과 운동집단에서 TC, TG, HDL-C, LDL-C 모두 그룹, 측정시기, 그룹과 측정시기의 상호작용효과도 유의한 차이를 나타냈으며(p<.01, p<.001), 그룹별 측정시 기간의 대응표본 t-test 결과 운동집단에서 유의한 감소와 증가를 나타냈다(p<.01). 셋째, 복싱에어로빅 운동프로그램 참여 결과 운동집단에서 오른손, 왼손, 오른발, 왼발의 혈관탄성은 그룹, 측정시기, 그룹과 측정시기의 상호작용 효과도 유의한 차이를 나타냈으며(p<.001), 그룹별 측정시기 간의 대응표본 t-test 결과 운동집단에서 유의한 증가를 나타냈다(p<.001). 이상의 결과를 종합해 볼 때, 12주간 복싱에어로빅 운동프로그램 참여는 신체조성 및 혈액성분을 개선시키고, 혈관순환 능력을 향상시켜 심혈관질환 등의 예방 및 개선 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.1-6
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• 2017

스텐트는 인체의 좁아지거나 막힌 부위에 삽입되어 혈류의 흐름을 정상화 시키는데 사용되는 금속망 형태의 임플란트로 관상 동맥 질환을 치료하는데 가장 일반적인 방법으로 널리 사용된다. 본 논문에서는 유한요소 해석과 다꾸지 방법을 이용하여 설정한 스텐트 설계 인자의 변화에 따른 기계적 반응을 고찰하였다. 스텐트 모델은 팔마즈 스텐트를 사용하였고 스텐트의 재료 모델로서는 탄소성 모델, 풍선은 초탄성 모델을 사용하였다. 연구의주요 관심은 스텐트의 탄성 회복량 조절을 통한 혈관의 재 협착 문제를 감소시킬 수 있는 방안에 대한 설계 인자의 영향을 고찰하는데 있다. 스텐트 두께, 슬롯의 가로 길이, 슬롯의 세로 길이의 각도를 설계인자로 선택하여 직교배열표를 구성하였다. 유한요소 해석을 이용하여 혈관 내 스텐트의 반경 방향 탄성회복율과 길이 방향 탄성회복율을 계산하였고 다구찌 기법을 이용한 통계적 분석을 하여 재 협착의 가능성을 감소시킬 수 있는 스텐트의 최적 형상 설계 방향을 제시하였다. 최적형상은 기본 모델에 비하여 탄성회복율은 반경방향으로 약 1%, 길이방향으로 약 0.1% 감소함을 보였다.