• 한국광학회지
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• 제33권5호
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• pp.218-229
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• 2022

실리콘 카바이드(SiC) 소재를 이용해서 위성용 대구경 망원경의 경량 반사경을 제작하는 과정에서 발생할 수 있는 결함과 SiC 소재의 기계 및 열적 특성을 조사했다. SiC 반사경 제작에는 advanced ceramic material (ACM) 공법이라고 불리는 탄소성형체를 이용한 액상 실리콘 침투 소결법 및 화학기상 증착법이 사용되었으며, 크기와 형상이 다른 네 가지 SiC 반사경을 개발했다. 반사경의 크기 및 형상에 따라 구분하여 광학 소재의 결함을 검사하는 기준과 방법을 체계적으로 제시했고, 경면 표면검사 및 소재 내부 결함 탐지를 위한 비파괴 검사법과 결과에 대해 분석했다. 또한, 반사경을 설계하고, 최종 완성품의 기계적 열적 안정성을 계산하고 예측하기 위해 필요한 밀도, 탄성계수, 비열, 열전달 계수 등을 포함한 14종의 물성 계수 측정값을 공인시험을 통해 추출했으며, 특히 측정 신뢰도 향상을 위해 주요 물성인 탄성계수, 열팽창 계수, 굽힘 강도 측정 방법과 결과에 대해 자세히 연구했다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권4호
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• pp.368-373
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• 2009

초음파 의료용 탄성 영상 시스템의 성능을 평가하기 위한 인체 조직 모사 팬텀을 제작하였다. 인체에서 종양이나 암 조직은 주위의 정상조직보다 단단한 특성을 가진다. 이러한 조직의 단단함을 영상화하는 기법이 탄성 영상 기법이다. 인체의 병변 조직의 기계적인 특성을 모사하기 위하여 플라스틱 경화제와 연화제를 이용하여 탄성도가 다른 균일 탄성 팬텀을 제작하였다. 제작된 균일 탄성 팬텀은 시료의 비율에 따라 $11.1{\sim}79.6$ kPa 범위의 탄성계수 값을 얻었다. 이를 바탕으로 외부 매질과 내부 매질의 탄성계수 차이가 5배와 7배 정도인 초음파 병변 모사 팬텀을 제작하여 탄성 영상을 획득하였다. 본 논문에서는 제작된 플라스틱 기반의 탄성 팬텀이 인체의 탄성 특성을 모사하는 탄성 팬텀으로서 유용함을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제17권6호
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• pp.318-322
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• 2007

Porous ${\beta}-tricalcium$ phosphate $({\beta}-TCP)$ bioceramic was fabricated by pressureless sintering using commercial HAp and different volume percentages of PMMA powders (30-60 vol.%). The range of spherical pore size was about $200-250\;{\mu}m$ in diameter. By increasing the PMMA content, the number of pores and their morphology were dramatically changed as well as decreased the material properties. In case of using 60 vol.% PMMA content, network-type pores were found, due to the necking of the PMMA powders. The values of relative density, elastic modulus, bending strength and hardness of the 60 vol.% PMMA content sample, sintered at $1500^{\circ}C$, were about 46%, 22.2 GPa, 5MPa and 182 Hv respectively. Human osteoblast-like MG-63 cells and osteoclast-like Raw 264.7 cells were well grown and fully covered all of the porous ${\beta}-TCP$ bodies sintered at $1500^{\circ}C$.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권7호
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• pp.1041-1050
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• 2001

Control of bone cement volume (PMMA) may be critical for preventing complications in vertebroplasty, the percutaneous injection of PMMA into vertebra. The purpose of this study was to predict the optimal volume of PMMA injection based on CT images. For this, correlation between PMMA volume and textural features of CT images was examined before and after surgery to evaluate the appropriate PMMA amount. The gray level run length analysis was used to determine the textural features of the trabecular bone. Extimation of PMMA volume was done using 3D visualization with semi-automatic segmentation on postoperative CT images. Then, finite element (FE) models were constructed based on the CT image data of patients and PMMA volume. Appropriate material properties for the trabecular bone were assigned by converting BMD to elastic modulus. Structural reinforcement due to the changes in PMMA volume and BMD was assessed in terms of axial displacement of the superior endplate. A strong correlation was found between the injected PMMA volume and the area of the intertrabecular space and that of trabecular bone calculated from the CT images (r=0.90 and -0.90, respectively). FE results suggested that vertebroplasty could effectively reinforce the osteoporotic vertebra regardless of BMD or PMMA volume. Effectiveness of additional PMMA injection tended to decrease. For patients with BMD well lower than 50mg/ml, injection of up to 30% volume of the vertebral body is recommended. However, less than 30% is recommended otherwise to avoid any complications from excessive PMMA because the strength has already reached the normal level.

• Tribology and Lubricants
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• 제33권1호
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• pp.23-30
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• 2017

The electric controlled marine diesel engine has fuel pump generating the high pressurized fuel for fuel injection to combustion chamber via a common rail. Fuel pump consists of a cam-roller system. Journal bearing installed between a roller and a cam-roller pin is subjected to fluctuating heavy and instant loads by cam lift. First, Kinematic analysis is carried out to predict bearing loads during one cycle acting on the journal bearing. Second, flexible multi-body dynamic analysis and transient elasto-hydrodynamic(EHD) lubrication analysis for journal bearing considering elastic deformation of cam-roller pin, roller and bearing are conducted using AVL EXCITE/PU software to predict lubrication performance. The clearance ratio and journal groove shape providing lubrication oil are important parameter in bearing design having good performance and can be changed easier than other design parameters such as diameter, width, oil supply pressure and bearing material grade. Generally, journal bearing performance is represented by the minimum oil film thickness(MOFT) and peak oil film pressure(POFP). As well as the traditional design parameters(MOFT, POFP), in this study, temperature rise of lubrication oil is also evaluated through the side leakage flow of supplied oil. By the evaluating MOFT, POFP and temperature rise, the optimum bearing clearance ratio is decided.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1995년도 춘계학술대회
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• pp.95-100
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• 1995

This study investigated the effects of mechanical factors involved in several corneal refractive surgeries on the surgical outcomes. Then we proposed possible new techniques from the mechanical point of a view utilizing finite element method. The models studied are: circumferential keratetomy, combination of excimer laser photorefractive keratectomy and circumferential keratotomy for myopia treatment, arcuate keratotomy for astigmatism treatment. The cornea was assumed to be nonlinear elastic and almost incompressible material as the most soft tissue in the human body. In the circumferential keratotomy the effect of the incision location was investigated. The angle and location of the incision were varied to predict the surgical outcomes in the arcuate keratotomy. The finite element analysis results showed that the location of incision was a critical factor affecting the surgical outcomes in the circumferential keratotomy. In the combination of the excimer laser photorefractive keratectomy and circumferential keratotomy, it was predicted that the circumferential can increase or decrease the refractive power depending on the incision location or it can be used to adjust the overcorrection of undercorrection. In the arcuate keratotomy for astigmatism, the most diopter changes were predicted when the location and the angle of the incision were 3.0mm from the apex and $90^{\circ}$, respectively. In the arcuate keratotomy, the effects of an incision were studied within the incision area as well as outside the incision area. Also, the arcuate keratotomy with two incisions located on the opposite area of the cornea was also studied. As a conclusion, the finite element method is a useful technique in the area of corneal refractive surgeries to develop new techinques.

• 한국의류산업학회지
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• 제24권6호
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• pp.694-706
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• 2022

This study focusses on the development of a motion-sensing smart leggings prototype with the help of a module that monitors motion using a fiber-type stretch sensor. Additionally, it acquires data on Electrocardiogram (ECG), respiration, and body temperature signals, for the development of smart clothing used in online exercise coaching and customized healthcare systems. The research process was conducted in the following order: 1) Fabrication of a fiber-type elastic strain sensor for motion monitoring, 2) Positioning and attaching the sensor, 3) Pattern development and three-dimensional (3D) design, 4) Prototyping 5) Wearability test, and 6) Expert evaluation. The 3D design method was used to develop an aesthetic design, and for sensing accurate signal acquisition functions, wearability tests, and expert evaluation. As a result, first, the selection or manufacturing of an appropriate sensor for the function is of utmost importance. Second, the selection and attachment method of a location that can maximize the function of the sensor without interfering with any activity should be studied. Third, the signal line selection and connection method should be considered, and fourth, the aesthetic design should be reflected along with functional verification. In addition, the selection of an appropriate material is important, and tests for washability and durability must be made. This study presented a manufacturing method to improve the functionality and design of smart clothing, through the process of developing a prototype of motion-sensing smart leggings.

• 한국의류학회지
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• 제32권12호
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• pp.1837-1847
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• 2008

카멜레온은 미끈한 몸통과 화려한 색 띠들을 가진 작은 도마뱀을 말하는데 빛, 온도, 기분에 따라 색이 변화하는 것이 특징이다. 또한, 변덕스러운 사람, 요염하고 매혹적인 사람, 속물적이면서도 상황에 재빨리 대처하는 사람 등을 일컬어 카멜레온이라고 하기도 한다. 본 연구의 목적은 상황에 따라 색이 변하는 카멜레온 이미지를 요염한 변덕장이들의 섹시한 스타일로 비유해서 Wearable Art에 실루엣, 색, 텍스처 개발 기술을 접목하여 표현하고자 한 것이다. 연구방법은 카멜레온의 사실적, 개념적 특징들을 Wearable Art 작품으로 표현해 나가는 단계에서 특히, 옷감 표면에 다양한 제작 기술들을 실험해 보는 과정으로 진행되었다. 작품 이미지 컨셉은 'sensuality', 'tempting', 'splendid', 'brilliant', 'fascinating' 등으로 표현했고, 연구자의 미래지향적 기호와 움직임을 통한 편하고(comfortable) 즐거울 수 있는(enjoyable)개념 역시 포함되도록 하면서 작품 완성도를 높였다. 디자인 및 제작 포인트는 실제 카멜레온의 전체 라인, 색, 표피 질감 등 그 특징들을 분석하여 본 작품의 형태, 색, 텍스처 등을 통해 상징적으로 표현하도록 하였고, 동시에 요염한 변덕장이 카멜레온의 이미지가 암시적으로 나타날 수 있도록 하였다. 작품 실루엣은 바디컨셔스 라인(body-conscious line)이다. 이것은 카멜레온의 날씬하고 미끈한 몸체를 이미지화 한 것이며 동시에, 속세적이면서도 미래적인 이미지가 암시적으로 표현되도록 한 것이다. 카멜레온 등뼈가 드러난 것을 드레스 등이 노출되도록 하여 표현하였는데 이것은 동시에 관능적이고 요염한 카멜레온 이미지를 나타내는 것이다. 카멜레온의 유선형 머리부분 표현은 완만한 삼각형 모양의 후드패턴을 통해, 카멜레온의 길게 말린 꼬리 표현은 불규칙적인 플레어의 햄 라인으로 처리하여 상징적으로 표현하였다. 카멜레온 색들은 선명한 비비드 톤이면서 동시에 빛 또는 기분에 따라 색이 변화하는 것이 특징인데, 작품 제작 과정에서도 빛과 각도에 따라 드레스 색이 조금씩 다르게 보이는 효과를 가장 중요하게 연구하였다. 검정색 쉬폰 위에 퓨셔(fuchsia)색 작은 벨벳 물방울 무늬가 박힌 소재를 주 소재로 하여 표면에 입체적인 텍스처를 줌으로서 빛의 각도에 따라 두가지 색이 섞여져서 전체적으로 색이 다르게 보이는 착시 결과를 가져왔다. 허리에서의 빨강색과 파란색 계열의 다양한 스톤들은 실제 카멜레온 스킨 이미지와 더불어 돌출된 입체감과 그라데이션 효과로 인해 움직임에 따라 색이 다르게 보이는 결과를 가져왔다. 50% 쉬폰/50% 폴리에스테르에 벨벳 다트 무늬가 들어가 있는 원단을 사용하여 옷감 표면에 탄성실을 이용한 스모킹 주름효과를 주는 기술을 접목시켜 flexible한 스트레치성 옷감으로 재탄생시킴과 동시에 소재 표면에 오돌토돌한 텍스처가 생기게 하였다. 이것은 카멜레온의 표피와 흡사하면서 동시에 몸에 밀착되는 결과를 가져와 섹시하면서도 편안한 작품 이미지 표현에도 적절한 역할을 한다. 스톤장식은 아크릴릭카보숑(acrylic cabochons)과 잼스톤(gemstones)들을 섞어서 사용했는데 카멜레온 등 표피 질감을 상징함과 동시에 색이 다르게 보이는 효과를 나타낸다는 점에서 본 작품의 포인트이다. 드레스 제작은 주로 바이어스 결을 이용한 드레이핑 기법을 이용하였는데, 후드가 앞 몸판과 연결되어 있고 불규칙적인 사각형들이 앞에서 뒤로 옆 솔기 없이 연결되어 있다. 옷은 살아 움직이는 사람이 입어서 가장 편하고 즐거우면 옷의 완성도가 가장 높다고 할 수 있다. 카멜레온 드레스 역시 움직이는 신체와 함께 색이 다르게 보이는 기법과 효과를 연구하는 과정에서 편하고 즐거운 Wearable Art를 완성할 수 있었다. 바로 이점이 입는 예술 즉, 입고 즐길 수 있는 옷에 예술미를 가미한 Wearable Art의 진미가 아닐까 생각한다.

• 감성과학
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• 제13권3호
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• pp.467-474
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• 2010

최근 생체 신호 측정을 위한 기능성 의류는 동작 잡음에 의한 노이즈를 최대한 줄여 정확한 생체 신호를 측정 가능케 하는 것의 중요성에 대한 논의가 이루어지고 있다. 이에 본 연구는 영향 요인별 고려 사항을 반 영하여 3-리드(lead)방식의 은사 자수의 직물 전극을 개발하고, '일자형 절개 타입', '십자형절개 타입', '엑스형 절개 타입', '곡선 엑스형 절개 타입'의 총 네 가지 타입의 생체신호 센싱 스마트 의류의 시안을 설계하고 제작하였다. 디자인 시안은 민소매형태의 남성용 티셔츠로 신축성 있는 소재를 사용하여 인체 굴곡을 따라 의복과 전극이 밀착될 수 있도록 하였으며, 트랜스미터를 이용하여 메인 컴퓨터로 데이터가 무선 전송되게 하였다. 각 재모듈화형 의류 타입별 인체 동작에 의한 영향과 정지 및 동작 상태에서의 심전도 센싱 성능을 평가하기 위해 동작에 따른 전극의 변위를 측정하고, 심전도 측정 평가를 실시하여 SNR을 분석하였다. 본 실험 결과를 반영하여 의류 디자인 시안의 수정 및 보완 과정을 거친 후, 최종적으로 '연속-부착형', '삽입-분리형'의 두 가지 타입의 생체신호 센싱 스마트의류 디자인 모형의 모듈화 방안을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.723-736
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• 1992

본 연구에서는 복압력(abdominal pressure) 및 복근(abdominal musles)만을 제외(하중의 계산시 이들의 역활을 포함하였다.) 한 요추골 운동에 관계하는 모든 역 학적 요소를 포함시키고 해부학적으로 매우 충실한 실험용 광탄성 모델과 하중장치를 개발하여, 이러한 모델과 하중장치의 유효성을 임상의학적으로 규명 하는것을 본 연구 의 목적으로 한다.