• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제46권3호
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• pp.152-165
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• 2016

Purpose: This study investigated the effects of bone density and crestal cortical bone thickness at the implant-placement site on micromotion (relative displacement between the implant and bone) and the peri-implant bone strain distribution under immediate-loading conditions. Methods: A three-dimensional finite element model of the posterior mandible with an implant was constructed. Various bone parameters were simulated, including low or high cancellous bone density, low or high crestal cortical bone density, and crestal cortical bone thicknesses ranging from 0.5 to 2.5 mm. Delayed- and immediate-loading conditions were simulated. A buccolingual oblique load of 200 N was applied to the top of the abutment. Results: The maximum extent of micromotion was approximately $100{\mu}m$ in the low-density cancellous bone models, whereas it was under $30{\mu}m$ in the high-density cancellous bone models. Crestal cortical bone thickness significantly affected the maximum micromotion in the low-density cancellous bone models. The minimum principal strain in the peri-implant cortical bone was affected by the density of the crestal cortical bone and cancellous bone to the same degree for both delayed and immediate loading. In the low-density cancellous bone models under immediate loading, the minimum principal strain in the peri-implant cortical bone decreased with an increase in crestal cortical bone thickness. Conclusions: Cancellous bone density may be a critical factor for avoiding excessive micromotion in immediately loaded implants. Crestal cortical bone thickness significantly affected the maximum extent of micromotion and peri-implant bone strain in simulations of low-density cancellous bone under immediate loading.

• 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.

• Smart Structures and Systems
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• 제8권5호
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• pp.501-524
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• 2011

Recent studies have discovered that a conventional passive isolation system may suffer from an excessive isolator displacement when subjected to a near-fault earthquake that usually has a long-period velocity pulse waveform. Semi-active isolation using variable friction dampers (VFD), which requires a suitable control law, may provide a solution to this problem. To control the VFD in a semi-active isolation system more efficiently, this paper investigates experimentally the possible use of a control law whose control logic is similar to that of the anti-lock braking systems (ABS) widely used in the automobile industry. This ABS-type controller has the advantages of being simple and easily implemented, because it only requires the measurement of the isolation-layer velocity and does not require system modeling for gain design. Most importantly, it does not interfere with the isolation period, which usually decides the isolation efficiency. In order to verify its feasibility and effectiveness, the ABS-type controller was implemented on a variable-friction isolation system whose slip force is regulated by an embedded piezoelectric actuator, and a seismic simulation test was conducted for this isolation system. The experimental results demonstrate that, as compared to a passive isolation system with various levels of added damping, the semi-active isolation system using the ABS-type controller has the better overall performance when both the far-field and the near-fault earthquakes with different PGA levels are considered.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1370-1378
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• 2007

고속철도 교량은 고속주행 열차의 차축 주기하중 효과와 교량 고유의 동적특성에 의한 동적 증폭 효과로 인하여 구조물의 안전성에 영향을 받는다. 그리고 교량의 과도한 변형으로 인하여 차륜과 레일의 접촉력 감소, 궤도틀림 등의 윤중 변동이 일어나 열차의 주행안전성 및 승차감을 저해할 수 있다. 이러한 궤도 안전성을 확보하기 위하여 동적거동에 대한 교량상판수준의 수직가속도 제한, 차륜-레일간의 접촉과 열차주행 안전성 확보를 위한 상판 면틀림 제한, 단부 회전각 변위 제한, 차량하중에 의한 교량의 수직 처짐 제한을 반드시 만족시켜야 하며, 필수적으로 공진에 대한 검토도 이루어져야 한다. 신설되는 호남고속철도에서는 기존의 경부고속철도와 다른 콘크리트 도상을 적용하고, 궤도간격, 설계열차하중 등이 변경되어 적용되므로 새로운 동적안정성 요구조건을 적용하게 된다. 본 연구에서는 콘크리트교량에 비해 진동특성이 취약한 것으로 알려진 강합성 거더 고속철도 교량의 동적거동 분석을 수행하였다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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• pp.93-103
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• 2000

지하저장공동에 설치되는 콘크리트 플러그는 가능한 모든 하중조건에 대해 안정하게 유지됨은 물론 저장된 유류의 외부 유출과 지하수의 과다 유입을 방지하는 기능을 수행하여야 하므로 지하 유류비축기지의 건설 및 운영 단계에서 매우 중요한 역할을 한다. 플러그가 시공되고 나면 외부와의 접촉이 모두 차단되게 되므로 플러그가 그 기능을 제대로 발휘하기 위해서는 설계단계에서부터 역학적 및 수리적 고려가 이루어져야한다. 따라서 본 연구에서는 2차원 및 3차원 유한 차분프로그램인 FLAC과 FLA $C^{3D}$를 사용하여 플러그에 대한 역학적 및 수리적 해석을 실시하였다. 먼저 측압계수의 변화, 심도의 변화, 플러그의 형상변화, 암반과 콘크리트 접촉면의 상태변화, 굴착손상권의 발생 등 다양한 조건하에서 플러그의 거동 변화에 대한 역학적 해석을 실시하였으며, 2차원 해석조건과 동일한 조건을 가진 3차원 모델을 구성하여 그 결과를 2차원 해석과 비교, 검토하였다. 또한 플러그의 쐐기깊이 변화에 따른 수리해석을 실시하여 그 결과를 비교하였다.다.

• 터널과지하공간
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• 제10권3호
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• pp.344-354
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• 2000

지하저장공동에 설치되는 콘크리트 플러그는 기능한 모든 하중조건에 대해 안정하게 유지됨은 물론 저장된 유류의 외부 유출과 지하수의 과다 유입을 방지하는 기능을 수행하여야 하므로 지하 유류 비축기지의 건설 및 운영 단계에서 매우 중요한 역할을 한다. 플러그가 시공되고 나면 외부와의 접촉이 모두 차단되게 되므로 플러그가 그 기능을 제대로 발휘하기 위해서는 설계단계에서부터 역학적 및 수리적 고려가 이루어져야 한다. 따라서 본 연구에서는 2차원 및 3 원 유한 차분 프로그램인 FLAC 과 FLA $C^{3D}$를 사용하여 플러그에 대한 역학적 및 수리적 해석을 실시하였다. 먼저 측압계수의 변화, 심도의 변화, 플러그의 형상변화, 암반과 콘크리트 접촉면의 상태변화, 굴착손상권의 발생 등 다양한 조건 하에서 플러그의 거동 변화에 대한 역학적 해석을 실시하였으며, 2차원 해석조건과 동일한 조건을 가진 3차원 모델을 구성하여 그 결과를 2차원 해석과 비교, 검토하였다. 또한 플러그의 쐐기깊이 변화에 따른 수리해석을 실시하여 그 결과를 비교하였다.다.

• 대한통합의학회지
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• 제7권4호
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• pp.265-272
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• 2019

Purpose : Excessive computer use frequently results in musculoskeletal disorders of the neck and shoulder such as forward head posture (FHP). The purpose of this study was to investigate effects of neck and shoulder exercise program on spino-pelvic alignment and the correlation between change in head and neck posture and spino-pelvic alignment in FHP. Methods : The study included 44 participants with FHP. The participants performed the exercise for correction of FHP 2-3 times a week for 4 weeks. We examined whole spine X-ray images in the lateral standing position with both arms crossed. We measured anterior head translation distance (AHT), craniovertebral angle (CVA), cervical lordosis (CL), thoracic kyphosis (TK), lumbosacral lordosis (LSL), sacral slope (SS), pelvic tilt (PT), and pelvic incidence (PI) of the subjects. The association between change in AHT and each spino-pelvic parameter was also subjected to Pearson's correlation coefficient analysis. Results : There were statistically significant differences before and after exercise in the parameters of AHT, CVA, and SS (p<.05). Significant negative correlation was observed between the change in AHT and CVA (r=-.768, p<.001), and CL (r=-.388, p<.05). There was significant positive correlation between the change in AHT and SS (r=.328, p<.05), and PI (r=.333, p<.05). However, no significant correlation was observed in change in AHT with that of TK, LSL, and PT. Conclusion : Based on the above results, we conclude that there is a relationship between change in AHT, which is a parameter associated with forward displacement of the head, and that of CVA, CL, SS, and PI after exercise in cases of FHP.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.46-58
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• 2016

본 연구는 스프링클러설비용 소방용 합성수지배관에서 누수원인으로 예측되는 과도 조임에 따른 밸브 소켓 나사부의 영향을 분석하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 밸브소켓 체결토크가 $10{\sim}130N{\cdot}m$일 때 나사부에 걸리는 응력, 변형률, 변위, Von mises stress 및 수밀용 고무패킹에 걸리는 압축응력을 예측하였으며, 이를 검증하기 위하여 토크미터를 이용한 체결토크별 접속 나사산 수, 밸브소켓과 고무패킹의 변형상태 및 수격실험을 실시하여 적정한 체결토크 값과 고무패킹 압축응력 값을 연구하였다. 본 연구 결과가 소방용 합성수지배관 누수방지를 위한 관련 규격 또는 기술기준 개정에 필요한 자료로 활용될 수 있도록 기대한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.35-48
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• 2009

일반적으로 단층대는 지반의 공학적 특성이 불량하므로 터널 시공시 굴착으로 인한 지반변위가 과다하게 발생하여 인접구조물에 악영향을 줄 수 있으며, 지하수 유입으로 인한 지반강도의 급격한 저하로 터널의 안정성 확보가 어렵다. 따라서, 인접구조물의 영향을 최소화하고 터널의 안정성을 확보하기 위하여 지반안정을 위한 차수 및 보강대책이 수립되어야 한다. 본 연구에서는 경부고속철도 노선 중 양산단층대를 통과하는 약 570m구간의 터널시공 사례를 분석하여 보강대책의 적정성에 대하여 분석하였다. 침하량 검토결과, Loganathan 등(1998, 2000) 식을 활용하여 산정한 침하량은 수치해석 결과와 유사하게 나타나 예측식의 적정성을 확인하였다. 단층대 구간에서 수행된 시험시공결과를 분석하여 적용공법의 적정성을 검토하였으며, 수치해석적 방법을 통하여 보강공법의 적용성을 검토하였다. 검토결과 대책공법 적용으로 터널변위가 감소하고 지보재 응력이 허용치 이내로 발생하였으므로 적용된 대책공법은 적정한 것으로 판단된다.

• 접착 및 계면
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• 제5권2호
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• pp.14-26
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• 2004

For reliable determination of mechanical characteristics of adhesively bonded joints used e.g. as input data for computer-aided design of complex components, the thick-adherend tensile-shear test according to ISO 11003-2 is the most important material testing method. Although the total displacement of the joint is measured across the polymer layer directly in the overlap zone in order to minimize the influence of the stepped adherends, the substrate deformation must be taken into account within the framework of the evaluation of the shear modulus and the maximum shear strain, at least when high-strength adhesives are applied. In the standard ISO 11003-2 version of 1993, it was prescribed to perform the substrate deformation correction by means of testing a one-piece reference specimen. The authors, however, pointed to the excessive demands on the measuring accuracy of the extensometers connected with this technique in industrial practice and alternatively proposed a numerical deformation analysis of a dummy specimen. This idea of a mathematical correction was included in the revised ISO 11003-2 version of 2001 but in the simplified form of an analytical method based on Hooke's law of elasticity for small strains. In the present work, it is shown that both calculation techniques yield considerably discordant results. As experimental assessment would require high-precision distance determination (e.g. laser extensometer), finite element analyses of the deformation behavior of the bonded joint are performed in order to estimate the accuracy of the obtained substrate deformation corrections. These simulations reveal that the numerical correction technique based on the finite element deformation modeling of the reference specimen leads to considerably more realistic results.