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섬유 보강재로 외부 보강된 강섬유 보강 콘크리트 슬래브의 충격저항성능 평가 (Evaluating Impact Resistance of Externally Strengthened Steel Fiber Reinforced Concrete Slab with Fiber Reinforced Polymers)

  • 류두열;민경환;이진영;윤영수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.293-303
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    • 2012
  • 최근 건설기술의 발전에 따라 구조물이 대형화, 고층화, 장대화되고 있으며, 동시에 다양한 기능을 수행하고 있다. 그러나 요즘 들어 그 빈도수가 증가하고 있는 충돌 사고나 테러에 의한 폭발, 화재 등에 의한 극한하중이 상기의 구조물에 작용할 경우, 구조물의 손상뿐만 아니라 인명과 재산의 피해 정도가 상당히 커질 수 있다. 특히, 충격이나 폭발하중은 구조물에 작용하는 압력 또는 하중이 매우 짧은 시간에 발생하게 되고, 이러한 하중을 받는 구조물은 준-정적(quasi-static) 하중을 받는 구조물과는 다른 응답을 나타내게 되며 반드시 변형률 속도와 손상 효과를 고려해서 설계가 이루어져야 한다. 그러므로 이 연구에서는 콘크리트 슬래브의 충격저항성능 향상을 위해서 강섬유를 전체 부피의 0%에서 1.5%까지 혼입하고, 두 가지 종류의 FRP 시트를 인장부에 보강하여 저속 충격하중에서의 휨 실험을 수행하였다. 실험 결과 FRP 시트를 인장부에 보강할 경우에 최대 충격하중 및 소산에너지, 파괴 시의 타격 횟수가 증가하였으며, 최대 처짐 및 회전각은 감소하여 충격저항성능이 크게 향상되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 추후 극한하중에 노출될 수 있는 주요 시설물의 설계 시 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 이 논문에서는 두 가지 종류의 FRP 시트로 보강된 강섬유 보강 콘크리트 슬래브의 저속 충격하중에서의 동적응답을 해석하기 위하여 외연적 시간적분에 기초한 유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하였으며, 해석 결과 오차율 5% 이내로 비교적 정확하게 최대 처짐을 예측하는 것으로 나타났다.

CT상의 HU 수치에 따른 상악골 전방견인 효과의 유한요소 분석 (Stress distribution following face mask application using different finite element models according to Hounsfield unit values in CT images)

  • 정동화
    • 대한치과교정학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.412-421
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    • 2006
  • 유한요소분석의 결과는 표현된 물성과 구조, 유한요소의 밀도, 그리고 경계 및 하중조건에 의존하게 된다. 상악견인장치의 사용에 있어 상악의 실제 구조와 밀도를 물성으로 반영하여 새로이 개선된 유한요소 모텔과 기존의 방식을 따른 유한요소 모델을 비교하였다. 연구에서 대상이 된 환자는 13세 6개월된 남자 환자였으며 전산화단층사진 촬영으로 얻은 DICOM 영상정보를 개인용 컴퓨터로 옮긴 후 3차원 영상프로그램을 이용하여 3차원 입체영상을 제작하였다. CT상에서 Gray scale을 표현하는 수치인 Hounsfield unit (HU)값을 이용하여 24단계의 물성을 가진 모델(모델1)과 고전적인 방법에 따라 2가지의 물성만을 가진 모델(모델2)을 구성하였다. FH plane하방 $45^{\circ}$ 방향에서 500g의 힘으로 견인하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 관골하 능선 후방에 있는 상악골의 부위는 전방부보다 더 넓고, 낮은 밀도를 가진 해면골로 구성되어 있었다. 따라서 같은 견인력을 적용하였음에도 24개의 물성을 가진 모델1의 제1소구치가 모델2의 제1소구치보다 전방과 하방으로의 더 많은 이동이 가능했다. 이에 대한 반응으로, 상악골은 시상면과 전두면상에서 휘어졌고, 소구치를 포함한 전방부위의 상악골이 아래 방향으로 움직이게 되었다. 고전적인 방법의 2개의 물성을 이용한 모델의 경우, 제1소구치 골 주위에서의 전하방 이동이 작게 나타났으며 상악결절 부위에서는 상방으로의 이동양상을 보여 결과적으로 이 모델에서는 상악 제1대구치의 전방을 중심으로 시계방향의 회전을 보여 주었다. 따라서 물성 지정의 차이에 따라 유한 요소분석의 결과에 차이를 보였으며 HU 값을 이용했을 때 좀 더 역학적 구조가 잘 표현해 내리라 고려된다.drilling microscrew implants가 더 많은 골접촉을 보였으나 5주에서는 두 군사이에 차이가 관찰되지 않았다. 이 결과는 두 방법이 모두 microscrew implant의 식립에 사용될 수 있음을 시사하나 self-tapping microscrew implants의 경우 초기에는 약한 힘을 가하는 것이 좋을 것으로 생각된다. 와이어에서 열처리를 시행하여 굴곡을 부여한 실험군은 열처리만 시행한 실험군과 열처리를 시행하지 않은 대조군에 비해 부하-변위 곡선이 상방 이동되었으며, 열처리 시간을 1초 증가시켜 굴곡을 부여한 실험군에서 가장 높은 부하-변위 곡선을 나타냈다. $0.018"\;{\times}\;0.025"$ 그리고 $0.0215"\;{\times}\;0.028"$ 와이어에서 $A_f$ 온도는 열처리 시간을 1초 증가시켜 굴곡을 부여한 실험군에서 가장 낮게 관찰되었고 열처리를 시행하여 굴곡을 부여한 실험군, 열처리만 시행한 실험군 그리고 열처리를 시행하지 않은 대조군 순으로 높게 관찰되었다. 이상의 결과를 종합할 때, 임상에서 니켈-티타늄 합금 와이어에 굴곡을 부여하기 위해 열처리하는 경우 초탄성 특성은 유지될 수 있으나, 부하-변위 곡선의 상방 증가가 나타나므로, 와이어에 의한 교정력이 증가될 수 있음에 유의하여야 한다. $day^{-1}$인 인공습지), scenario 2(면적 4.2ha인 저류지)가 각각 연평균 6.9%, 4.8%, 7.1%의 감소를 보였다. TN은 4.7%, 3.4%, 13.4%의 삭감율을 나타내었으며, TP는 5.6%, 3.9%, 7.3%의 삭감율을 나타내었다. 본 연구에서는 적용하지 못하였으나, 인공습지와 저류지의 적절한

계절 변화의 원인에 관한 초등학생의 멘탈 모델 변화 과정 분석 (Analysis of Changes in Elementary Students' Mental Models about the Causes of the Seasonal Change)

  • 김순미;양일호;임성만
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.893-910
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    • 2013
  • 이 연구의 목적은 계절 변화의 원인에 대한 초등학생의 멘탈 모델의 변화 과정을 파악하는 것이다. 미시 발생적 연구 방법을 사용하여 총 8회기 동안 초등학교 6학년생 8명에게 계절 변화의 원인을 그림과 글, 사고 발성을 통해 설명하게 함으로써 멘탈 모델의 변화를 파악하였다. 연구 진행 시 연구 참여자의 언어적, 행동적 요소 및 면담 내용을 모두 비디오 녹화하였으며, 연구자의 현장 관찰 기록지와 학생이 작성한 멘탈 모델 기록지 등 다각적 자료를 함께 수집하였다. 수집한 결과를 통합하여 프로토콜을 작성하고, 이를 반복적으로 읽으며 귀납적으로 범주화하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 계절 변화의 원인에 대한 학습자의 멘탈 모델은 회기 내 및 회기 간에 걸쳐 개인마다 다양한 경로로 변화하였으며, 다양한 변화를 일으킨 학습자의 멘탈 모델이 과학적 모델에 더 근접하였다. 또한 자전이나 공전처럼, 계절의 변화와 관련된 선행 지식이 바르게 정착된 학생들은 새로운 정보에 기초하여 과학적 개념과 일치하는 멘탈 모델을 형성하였다. 반면에, 선행 지식이 바르게 정착되지 않은 경우에는 변형된 멘탈 모델에서 벗어나지 못하였다. 둘째, 멘탈 모델이 변화하는 데에는 학습자의 선행지식과 경험 및 정보, 선행 지식의 정확성, 새로운 지식과 기존 멘탈 모델 사이의 불일치 해결, 모형 조작을 통한 멘탈 모델 활성화, 그림으로 그려보기와 같은 요인들이 영향을 미쳤다. 교사는 학습자의 과학적 개념 형성을 위하여 그들에게 다양한 멘탈 모델을 구성할 수 있는 경험을 충분히 제공하고, 기존 멘탈 모델과 불일치하는 새로운 수업자료 제시를 통해 학습자가 의문을 느끼게 하고, 이를 해결하도록 할 필요가 있다.

인구통계학적 특성에 따른 성인 대상별 산림치유 프로그램 선호도 분석 (The Preference Analysis of Adults on the Forest Therapy Program with regard to Demographic Characteristics)

  • 김윤희;김은진;김동준;연평식;최병진
    • 한국산림과학회지
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    • 제104권1호
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    • pp.150-161
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    • 2015
  • 본 연구에서는 성인 대상별 산림치유 프로그램의 선호도를 분석함으로써 산림치유 프로그램의 효율적인 개발 및 운영을 위한 기초 자료를 얻고자 한다. 일반 성인 남 여 516명을 대상으로 산림치유 프로그램 37개에 관한 선호도 설문조사를 실시하였다. 자료분석은 SPSS 21.0 프로그램을 사용하여 각 프로그램의 기술통계분석 및 상관관계를 살펴본 결과 많은 공변량이 확인되어, 자료를 의미있게 축약하기 위해 요인분석을 실시하였으며, 신뢰도 분석, 빈도분석, T-검정, 분산분석을 통해 인구통계학적 특성(성별, 연령, 지역, 직업)에 따른 산림치유 프로그램 선호도의 차이를 살펴보았다. 37개의 산림치유 프로그램을 축약하기 위하여 베리멕스 직각회전법을 이용한 요인분석을 실시하였다. 이를 통해, 프로그램은 7개의 프로그램군(1: 심리치료중심 프로그램, 2: 강의 상담중심 프로그램, 3: 캠핑 산림욕중심 프로그램, 4군: 식이중심 프로그램, 5: 자연 식물중심 프로그램, 6: 명상중심 프로그램, 7: 호흡 요가중심 프로그램)과 7개의 독립프로그램(1: 숲속 잠자기, 2: 비전 퀘스트, 3: 물속에 손과 발 담그기 4: 신발 신고 숲속 걷기, 5: 숲 경관 보기, 6: 등산, 7: 숲속 운동회)으로 축약되었다. 이를 중심으로 성별, 연령, 지역, 직업에 따라 산림치유 프로그램 선호도의 차이를 검증하였다. 첫째, 성별에 따라서 심리치료중심 프로그램군, 식이중심 프로그램군, 명상중심 프로그램군, 호흡 요가중심 프로그램군, 등산 프로그램에 대해서 남 여 간에 유의한 차이가 있는 것으로 검증되었다. 둘째, 연령에 따라서 강의 상담중심 프로그램군, 캠핑 산림욕 중심 프로그램군, 자연 식물중심 프로그램군, 명상중심 프로그램군, 호흡 요가중심 프로그램군, 숲속 운동회 프로그램에 대하여 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 셋째, 지역에 따라서 심리치료 중심 프로그램군, 강의 상담중심 프로그램군, 식이중심 프로그램군, 자연 식물중심 프로그램군, 명상중심 프로그램군, 비전 퀘스트, 등산, 숲속 운동회에 있어서 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 넷째, 직업에 따라서 자연 식물중심 프로그램군, 명상중심 프로그램군, 비전 퀘스트, 신발 신고 숲속 걷기, 숲 경관 보기, 등산에 대하여 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이상에서 살펴본 바와 같이, 인구통계학적 특성에 따른 산림치유 프로그램의 선호도에 대한 다양성을 고려하여 산림치유 프로그램을 개발하여야 할 것으로 사료된다. 본 연구의 분석 결과가 성인을 대상으로 하는 산림치유 프로그램 개발을 위한 기초자료로 활용되기를 기대한다.

Micro-CT 시스템에서 제한된 조건의 Total Variation (TV) Minimization을 이용한 영상화질 평가 (Evaluation of Image Quality in Micro-CT System Using Constrained Total Variation (TV) Minimization)

  • 조병두;최종화;김윤환;이경호;김대홍;김희중
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권4호
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    • pp.252-260
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    • 2012
  • 최근 Computed tomography (CT) 조사선량의 인체에 대한 부정적 영향이 부각됨에 따라 선량을 줄이는 연구가 활발히 진행되고 있고, 이로 인하여 소 동물에 관한 연구는 점점 임상전의 연구로서 필수적으로 여겨지고 있다. 최근에는 피폭 선량을 줄일 수 있는 방법으로서 이론적으로 투영 데이터가 충분하지 않을 때 정확하게 영상을 재구성 하는 것이 가능한 Total Variation (TV) minimization 알고리즘이 각광받고 있다. 이에 본 연구에서는 micro-CT (DRGem, Harmony80H series, Korea) 시스템에서 획득한 적은 수의 투영 데이터를 가지고 TV minimization에 기초한 반복적 영상 재구성 알고리즘과 기존의 Feldkamp-Davis-Kress (FDK) 알고리즘을 사용하여 영상을 재구성하고 두 알고리즘의 영상 화질을 비교 및 평가하였다. TV minimization 알고리즘의 효과를 평가하기 위해서, 먼저 서로 다른 농도의 조영제, 물, 공기가 들어있는 원통형 팬톰을 제작하였고, micro-CT를 사용하여 영상을 획득하였다. Tube와 검출기 일회전 당 최대 400개의 투영 데이터를 획득할 수 있으며, TV minimization 알고리즘의 영상 복원의 정도를 평가하기 위해서 20, 50, 90, 180장의 적은 투영 데이터를 추출하였다. 영상 비교평가를 위한 참고 영상(FDK-reference 영상)은 마찬가지로 400개의 투영데이터를 이용하여 FDK 알고리즘으로 재구성하였고, 20, 50, 90, 180장의 투영데이터를 가지고 TV minimization 알고리즘, FDK 알고리즘을 이용하여 재구성한 영상과 FDK-reference 영상의 프로파일, Contrast-to-noise ratio (CNR), Universal quality index(UQI)를 각각 비교평가 하였다. 또한, 소 동물에 관한 연구를 위하여 mouse 영상에 관하여 프로파일과 UQI를 분석하여 비교평가 하였다. 결과적으로 90개의 투영데이터를 사용하여 재구성한 원통형 팬톰 영상을 분석하였을 때, TV minimization 영상(TV-90) 및 FDK 영상(FDK-90)의 CNR과 UQI를 비교하였을 때 FDK-90보다 TV-90에서 CNR이 0.21, UQI가 0.18 증가하였다. 원통형 팬톰 영상과 같은 조건에서 mouse 영상을 사용하였을 때, UQI는 FDK-90보다 TV-90에서 0.08 증가하였다. 결론적으로 본 연구결과는 기존의 micro-CT의 투영 데이터의 사분의 일이 되는 투영데이터를 사용하여 영상을 재구성하여 비교평가 한 결과 투영영상 데이터의 수가 제한되는 경우에 FDK 알고리즘보다 TV minimization 알고리즘이 X-ray 조사시간을 줄임으로서 피폭선량을 줄이는데 효과적으로 기여할 것으로 기대된다. 특히, 조사시간의 단축은 물체의 움직임으로 인한 영상 화질의 저하를 감소시키는데 기여할 것으로 사려된다.

흉(胸)·요추(腰椎) 압박골절(壓迫骨折) 환자(患者)에 대한 임상적(臨床的) 고찰(考察) (The clinical study on 44 cases of patient with Thoracolumbar Compression Fracture)

  • 임정은;김기현;황현서
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제17권2호
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    • pp.41-51
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    • 2000
  • Clinical observation was made on 44 cases of stable thoracolumbar compression fracture that were confirmed through simple x-ray and neurological examination. They were hospitalized and treated by acupuncture and moxibustion, bed rest, herb medicine and physical therapy. If necessary, patient was given an enema. The results obtained are as follows. 1. The patient distribution ratio, in regard to sex, was shown to be 1: 13.7 for males to females. In regard to age, it was shown that people in their 60's was the most predominant case, followed by people in their 70's, 80's, 50's and 40's, respectively. 2. In regard to contributing factors, it was observed that accidental falls were most frequent, followed by reasons unknown, repetitive lifting of heavy objects, overlaboring and bruise in that order. 3. In regard to duration of illness before treatment, it was found that treatment within 1 week was most predominant, followed by over 4 weeks, and 1-2 weeks, respectively. 4. With regard to the duration of hospitalization, hospitalization within 2 weeks was found to be most predominant, followed by 2-4 weeks. 5. In regard to the level of the affected vertebral body; The affected vertebral bodies distributed between T3 to L5 except for T7; T12 was found to be most predominant, followed in turn by L1 and L5. 6. In regard to the number of affected vertebral bodies, 2 was the most frequent followed by 1 and 3, in that order. The average of the number of affected vertebral bodies was observed to be 2.8 and single vertebral body compression fracture was shown to have no clinical and statistical difference as compared with multiple vertebral body compression fractures. 7. In regard to the grade of the seriousness of symptoms, it was found that Grade IV was most predominant, followed by Grade III. 8. With regard to signs at the first medical examination, low back pain was seen in the highest number, and followed in order by gait disturbance, flank pain, flexion-extension disturbance, disturbance of rotation to right or left, and bowel dysfunction. 9. Concerning the effect of treatment, good results were most predominantly seen, and 95.5% of total patients showed fair results. 10. The duration of admission treatment due to the grade of clinical symptoms was as follows; In the case of the Grade IV, it was observed that within 2 weeks was most predominant and for Grade III was 2-4 weeks. It was also found that the grade of clinical symptoms was not in proportion to the duration of admission treatment. 11. In regard to the result of treatment due to the grade of clinical symptoms; It was found that in the case of Grade IV, within 2 weeks was most predominant, and for Grade III, it was found to be 2-4 weeks. 12. Intestinal obstruction was shown in 50% of total patients; In the case of duration of constipation, more than 1 week was found to be most predominant, followed by 2 and 4 days respectively. 13. With regard to the treatment of intestinal obstruction, using acupuncture and moxibustion, herb - medicine and enema together were found to be most effective. 14. Intestinal obstruction was mostly seen in the case of Grade IV.

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완전 편측성 순구개열자의 두개저 성장과 상,하악골 위치의 상관 관계에 관한 연구 (The Relationship between the Growth of Cranial Base and the Position of Maxilla, Mandible in Complete Unilateral Cleft Lip and Palate Patients)

  • 백재호;손우성
    • 대한치과교정학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.399-411
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    • 2000
  • 본 연구는 연령 증가에 따른 구순구개열자의 두개저 성장 특징과 비상악복합체 및 하악골의 위치 변화와의 상관관계를 알아보고자 시행되었다. 교정치료 및 악정형적 치료의 경험이 없는 100명의 완전 편측성 구순구개열 남녀와 악골부조화가 없으며 교정치료, 악정형적 치료 및 악교정 수술의 경험이 없는 100명의 정상 남녀를 선정하고, 이들을 접형사골연골결합 성장기, 접형후두연골결합 성장기 그리고,연골결합 성장종료기의 세 연령집단으로 구분하였다. 이들의 측모두부규격방사선사진을 연령별로 비교하여 두개저와 비상악복합체 및 하악골 위치와의 관계를 비교하였고 이를 통해 완전 편측성 구순구개열자가 정상인에 비하여 다음과 같은 차이가 있음을 알 수 있었다. 1. 완전 편측성 구순구개열군에서 사춘기 시기까지 사대 길이 및 두께가 작게 나타났고, 사대 길이의 사춘기 시기 증가량 또한 정상군 보다 작게 나타났다. 두개저 전방 길이 및 사대의 연령에 따른 회전 양상은 정상군과 차이가 없었다. 2. 완전 편측성 구순구개열군에서 비상악복합체는 모든 연령에서 정상군 보다 후방 위치를 보였고, 특히 성장이 활발한 사춘기 시기까지 정상군과의 차이가 보다 크게 나타났다. 반면 수직적 위치는 정상군과 차이가 없었다. 이와 같은 비상악복합체의 전방 성장 결여는 두개저 형태와 깊은 상관관계를 나타내었다. 또한 상악골 자체의 후방성장을 나타내는 PtmS은 정상군과 달리 연령에 따른 증가량이 작아 상악결절부의 성장 결여를 나타내었다. 3. 완전 편측성 구순구개열군에서 하악골은 정상군과 차이가 적었으나, Articular angle이 정상군 보다 매우 작게 나타났고, 하악골 위치와 비상악복합체 및 두개저 계측 항목간에 높은 상관관계를 보였다.

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하악 제3대구치 발거 시기가 III급 부정교합의 치료에 미치는 영향 (Effect of the lower third molar on the treatment of Class III malocclusion)

  • 손명호;장영일
    • 대한치과교정학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.394-407
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    • 2004
  • 본 연구의 목적은 III급 부정교합의 치료 시에 하악 제3대구치의 존재가 하악 치열의 원심 치군 이동(distal en masse movement) 및 치료 기간에 미치는 영향을 평가하기 위한 것이다. 서울대학교병원 교정과에 내원하여 III급 부정교합으로 진단을 받고, 이에 대한 교정 치료를 받은 36명(남자: 9명, 여자: 27명)을 선택하였다. 모든 환자는 제3대구치 이외의 다른 치아는 발거하지 않았다. 이를 하악 제 3대구치의 발거 시기에 따라 세 군으로 분류하였는데. 제1군은 하악 제 3대구치를 발거하지 않고 MEAW를 사용하여 치료를 종료한 12명이며, 제 2군은 MEAW 적용 후에 하악 제 3대구치를 발거한 8명. 제 3군은 MEAW를 적용하기 전에 하악 제3대구치를 발거한 18명이다 각 환자들에 대하여, 전체 치료 기간 및 MEAW 적용 기간을 구하였으며, 치료 전 후의 측모 두부 계측 방사선 사진을 분석하였다. 각 군에 대한 치료 기간 및 치료 전 후의 변화를 ANOVA를 이용하여 통계 처리하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. 전체 치료 기간은 각 군 사이에 유의성 있는 차이가 없었으나, MEAW를 적용한 기간은 제 2군(MEAW 적용 후에 하악 제3대구치를 발거한 군)에서 가장 길었다. 제3군(MEAW를 적용하기 전에 하악 제3대구치를 발거한 군)에서, 치료 후에 형성된 overjet이 가장 컸다. 제3군(MEAW를 적용하기 전에 하악 제5대구치를 발거한 군)의 경우 치료 후에 IMPA가 감소하였으나, 제1군(하악 제3대구치를 발거하지 않고 치료를 종료한 군)과 제 2군(MEAW 적용 후에 하악 제3대구치를 발거한 군)에서는 IMPA가 증가하였다 제2대구치의 원심 치체 이동량은 세 군 사이에 유의성 있는 차이가 없었으나. 원심 경사 이동량은 세 군 사이에 통계적으로 유의한 차이가 있었으며 제 2군 제 3군 제 1군의 순이었다. 따라서, MEAW를 적용하기 이전에 하악 제3대구치를 발거하는 것이 III급 부정교합의 교정적 치료에 더 좋을 것으로 판단된다. 제 2군의 경우, 하악골의 전방 회전 결과, 하악 평면각의 감소가 있었으며 이러한 골격 변화가 치료 기간의 연장에 영향을 주었다고 판단된다.

Z-1-에칠-2-니트로-1-부텐일-(4'-메칠)-페닐 술폰의 구조 (Structure of Z-1-Ethyl-2-Nitro-1-Butenyl-(4'-Methyl)-Phenyl Sulfone)

  • 안중태;;박경배
    • 대한화학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.351-354
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    • 1993
  • Z-1-에칠-2-니트로-1-부텐일-(4'-메칠)-페닐 슬폰, C$_{13}$H$_{17}$NO$_4$S의 분자량은 283.4으로 a = 12.194(7), b = 7.290(4), c = 16.532(14)${\AA}$, ${\beta}$ = 103.4(2)$^{\circ}$, V = 1429.5 ${\AA}^3$, Z = 4, D$_c$ = 1.32 gcm$^{-3}$, ${\lambda}$(Mo K${\alpha}$) = 0.71069 ${\AA}$, ${\mu}$ = 2.2 cm$^{-1}$, F(000) = 600, T = 298 K으로 단사정계에 계속하여 P2$_1$/c의 공간군을 갖으며 1762rodml I > 1.0${\sigma}$(I)인 회절반점에 대하여 R=0.050이었다. 분자는 메칠벤젠고리에 결합된 S 원자와 NO$_2$기에 결합된 "치환된 부텐골격", C-C(S)=C(NO$_2$)-C으로 이뤄진 cis-형의 분자구조를 갖고 있다. 메칠벤젠고리와 치환된 부텐부분은 거의 평면으로 되어 있으며 그들 자신의 분자평면으로 부터의 각각의 최대편차는 벤젠기의 C(1) 원자의 0.018${\AA}$와 NO$_2$기의 N 원자의 0.045${\AA}$이다. 부텐골격의 평면은 메칠벤젠의 평면과 88.5$^{\circ}$를 또 NO$_2$기와의 평면은 78.6$^{\circ}$를 이루고 있다. 부텐평면으로부터의 NO$_2$기의 회전은 NO$_2$기가 가지고 있는 공명구조의 기여도를 감소하여 SO$_2$기의 O(2) 원자와 NO$_2$기의 O(3) 원자 사이에서 일어나는 반발로 그 거리가 2.8${\AA}$의 예상된 van der vaals 거리보다 긴 2.894 ${\AA}$로 되어 있다.

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CrPt3(001) 박막의 자성: 제일원리계산 (First Principles Calculations on Magnetism of CrPt3(001) Thin Films)

  • 정태성;제갈소영;임성현;홍순철
    • 한국자기학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.41-48
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    • 2017
  • $CrPt_3$ 합금은 큰 Kerr 효과를 보여 주는 강한 자기결정 이방성을 가지고 있고 흥미롭게도 훈트 제3법칙을 따르지 않는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 $CrPt_3$ 합금 박막의 두께의 따른 자성과 자기결정 이방성의 변화를 제일원리계산 방법을 이용하여 연구하였다. 기준 자료로 활용하기 위해 덩치 $CrPt_3$의 다양한 자성 상태, 즉 강자성(FM), A-, C-, G-type 반강자성(A-, C-, G-AF)에 대한 계산을 우선 수행하였는데 덩치 $CrPt_3$은 FM 상태가 안정하였고 이는 실험과 일치하였다. A-, C-, G-AF 상태가 FM 상태일 때 보다 총에너지가 각각 0.517, 0.591, 0.183 eV 만큼 높았고 Cr의 자기모멘트는 FM, A-, C-, G-AF 일 때 각각 2.782, 2.805, 2.794, $2.869_{{\mu}_B}$으로 확인되었다. $CrPt_3$(001) 박막의 표면은 CrPt 표면과 Pt 표면으로 두 종류의 원소 구성을 가질 수 있다. 각각의 표면에 대해 3층에서 9층까지 두께를 변화시켜 가면서 계산을 수행하였다. CrPt 표면의 3층 박막은 덩치와는 다르게 C-AF 상태가 FM 상태에 비해 8 meV 안정하였고 그 보다 두꺼운 5층, 7층, 9층 박막은 덩치처럼 FM 상태가 안정하였다. Pt 표면의 3층 박막은 C-AF 상태가 FM 상태에 비해 37 meV, 5층 박막은 G-AF이 FM 상태에 비해 54 meV 만큼 안정하였고 그 보다 두꺼운 7, 9층 박막은 덩치와 같이 FM 상태가 더 안정하였다.