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

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제35권7호
• /
• pp.828-834
• /
• 2006

본 연구에서는 헛개나무열매를 주성분으로 제조한 두 종류의 혼합물들(NHDT-1과 NHDT-2)이 알코올 및 아세트알데히드의 분해를 촉진시켜 숙취의 발생을 저하시킬 수 있는지 여부와 만성적으로 알코올을 복용시켰을 때 간손상 및 지방간의 발생을 억제할 수 있는지 여부를 조사하였다. NHDT-1은 헛개나무열매에 진피, 창출 및 감초를 첨가하여 제조하였고, NHDT-2는 NHDT-1에 홍삼을 첨가하여 제조하였다. NHDT-1과 NHDT-2의 조성 차이는 홍삼임에도 불구하고 백서에게 투여하였을 때 알코올 및 아세트알데히드의 분해와 간손상을 억제하는 작용에는 차이가 있었다. 홍삼이 함유되어있지 않은 NHDT-1은 급성 알코올 실험에서 알코올 및 아세트알데히드 분해를 촉진시켜 혈청농도를 저하시켰으나, 홍삼이 함유된 NHDT-2는 혈청 알코올과 아세트알데히드 농도를 저하시키지 못했다. 급성실험과는 반대로 장기간 알코올을 투여한 실험에서는 NHDT-1은 NHDT-2에 비해 알코올로 인한 간의 손상과 지방간 발생을 억제하지 못했다. 결론적으로 간기능이 좋은 상태에서 일시적으로 복용하는 경우에는 NHDT-1이 알코올과 아세트알데히드의 분해를 촉진하여 숙취해소에 효과적이지만, 간이 좋지 않은 상태에서는 장기간동안 NHDT-2를 복용하여 간의 기능을 향상시키는 것이 음주 후 숙취제거에 효과적일 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권10호
• /
• pp.26-32
• /
• 2019

곡선선로의 주행 속도를 향상하기 위한 가장 효과적인 방안은 차량성능 개선과 곡선 반경 증가이나, 많은 비용이 필요하므로 일반적으로 궤도 강화, 캔트량 변경의 방법을 적용한다. 본 논문은 기존선에 부설된 작은 반경의 곡선구간에서 효과적으로 주행속도를 향상하는 방법에 대한 연구이다. 연구방법으로 국내외 기준에 의한 곡선 반경별 주행속도 향상 한계치를 규정하고, 기 부설된 곡선을 변경하는 몇 가지 방안을 정립하여 완화곡선 연장 길이와 수평방향 이동량, 허용속도를 산정하였다. 그 결과 방법이 같으면 곡선반경이 커질수록 완화곡선 연장, 수평방향 이동량이 증가하는 경향을 보였다. 완화곡선 연장 증가치는 원곡선 반경을 고정하여 연장하는 방법이 가장 적고, 수평방향 이동량은 원곡선 반경 고정하고 사인반파장으로 변경하는 방법이 가장 적은 것으로 분석되었다. 향상된 주행속도를 경부선에 적용한 결과 원곡선 반경은 고정하고 완화곡선을 사인반파장으로 변경시 자갈도상 9.4%, 콘크리트도상 11.6%의 시간 단축과 표정속도 상승효과가 확인되었다. 기존선 주행속도 향상을 위한 우수한 방법은 완화곡선을 사인반파장으로 변경하는 C법이나, 평면 비틀림이 커져 유지보수가 불리해 지므로 도상을 콘크리트로 변경하면 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제31권6호
• /
• pp.353-358
• /
• 2018

본 연구는 전기자동차 충전시스템에서 전력변환장치의 경량화를 위한 최적화 분석프로세스에 대한 내용을 서술하였다. 최적화 설계는 재료 물성치에 대한 설계민감도와 수학적 최적화를 결합하여 주어진 재료량 제한조건 하에 최적의 재료분포를 찾는 설계기법으로 위상의 고정화, 자유도가 묶이는 문제 등을 해결할 수 있는 위상 최적화방법을 사용하였으며, 위상 최적화 방법 중 비교적 수식화가 간단하고 수렴성이 좋은 SIMP법(solid isotropic material with penalization)에 의해 경량화 설계를 수행하였다. 경량화 설계는 3단계의 절차로 구성하였으며, 첫 번째 단계로 전력변환장치의 기본 설계에 대한 유한요소모델을 구성하고, 하중에 대한 정적해석을 수행하였다. 두 번째 단계로 정적해석 결과에 대해 등방성 재료의 강성계수를 적용한 밀도법을 이용하여 위상 최적화를 수행하여 경량화를 위한 최적 형상을 도출하였다. 세 번째 단계로 최적 형상에 대해 차량 탑재 부품의 충격시험기준에 만족하는 반정현파 펄스형태 충격하중을 인가하여 충격해석을 수행하였다. 위상 최적화단계에서 사용 환경조건으로 설계영역 정의는 마운팅 브래킷 영역으로 제한하였으며, 마운팅 브래킷의 설계 최적화를 통해 최종적으로 기본설계대비 20%이상의 경량화가 가능한 설계기술을 확보하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제29권8호
• /
• pp.879-887
• /
• 2019

본 연구에서는 생쥐 신장, 간, 비장 내 축적된 수은의 위치와 아울러서 시간에 따른 수은 농도 변화를 조사하였다. 수은 투여 종료 후 10일, 150일, 300일에 생쥐를 희생하여 수은 농도변화를 분석하였다. 10일에 희생시킨 생쥐 신장의 경우, 근위세뇨관 상피세포의 핵 위쪽 세포질에 수은이 다량으로 분포하였으나, 사구체에는 분포하지 않았다. 간의 경우, 수은이 주로 간문맥 주위에 있는 간세포와 굴모세혈관에 있는 Kupffer 세포에 분포하였다. 10일에 희생시킨 비장의 경우, 백색 수질과 적색 수질에 수은이 흩어져 분포하였다. 수은의 농도 변화에 있어서, 150일과 300일에 희생시킨 신장의 피질과 수질에 축적되어 있던 수은이 낮은 농도로 나타났다. 역시 간세포에 축적되어 있던 수은도 150일과 300일의 경우, 낮은 농도로 나타났다. 비장의 경우, 백수와 적수 조직에 있던 수은 농도가 감소되었다. 이런 결과를 통해 세포나 조직에 축적되어 있던 수은의 위치가 확인되었으며, 또한 이 결과는 기관에 축적되어 있던 수은 농도가 시간이 지남에 따라 자연스럽게 감소된다는 사실을 확인해 주고 있다.

• Composites Research
• /
• 제32권1호
• /
• pp.78-84
• /
• 2019

본 연구에서는 동적기계분석장치(dynamic mechanical analysis, DMA)와 시간-온도 중첩법(time-temperature superposition, TTS)을 이용하여 탄소섬유/에폭시 복합재의 장기 성능을 예측하고자 하였다. 이를 위해 단일 진동수 시험, 다중 진동수 시험, 크리프 TTS 시험을 수행하였다. 단일 진동수(single-frequency) 시험과 다중 진동수(multi-frequency) 시험에서는 $-30^{\circ}C$에서 $240^{\circ}C$까지 $2^{\circ}C/min$로 온도를 상승시키면서 $20{\mu}m$ 진폭의 사인(sine) 파형의 하중을 가하였으며 다중 진동수 시험에 적용된 진동수는 0.316, 1, 3.16, 10, 31.6 Hz이다. 크리프 TTS 시험에서는 $-30^{\circ}C$에서 $230^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$마다 15 MPa의 응력을 10분 동안 가하였다. 단일 진동수 시험을 통해 유리전이온도를 구하였으며 다중 진동수 시험을 통해 진동수 별 유리전이온도에서 활성화 에너지와 온도 별 저장탄성계수 선도를 구하였다. 또한 아레니우스 식(Arrhenius equation)을 통해 얻은 이동 인자를 적용하여 기준 온도에 대한 마스터 선도를 얻었다. 또한 크리프 TTS 시험을 통해서는 크리프 컴플라이언스 선도를 구하고 직접 이동 기법을 이용하여 구한 이동 인자를 적용하여 기준 온도에 대한 마스터 선도도 얻었다. 이와 같은 과정을 통해 얻은 마스터 선도를 이용하면 주어진 환경 조건에 대한 탄소섬유강화 복합재의 장기 성능을 예측할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.489-496
• /
• 2019

본 논문은 철도차량 및 자동차용 패널의 진동 및 소음억제용으로 사용되는 감쇠 처리재의 감쇠특성 평가에 관한 연구이다. 감쇠재의 모드별 매개변수들을 구하기 위해 다른 종류의 PVC를 알루미늄과 철계 빔위에 도포한 시편을 제작하여 가진시험을 수행하였다. 시편은 10 Hz부터 1,000 Hz까지의 주파수 대역을 조화력으로 가진하여 가속도계로 전달 모빌리티값을 측정하였다. 감쇠계수는 몇 가지 이론인 반력법, 최소 탄젠트오차법 및 최소 각오차법 조합법과 위상변화법을 모드 원호곡선 맞춤과 최소자승오차법을 사용하여 작성한 통합 프로그램을 이용하여 평가하였다. 감쇠값이 비교적 낮고 측정값이 선형인 경우는 어느 방법을 사용해도 되나, 감쇠값이 높거나 측정값에 비선형특성이 있는 경우에는 최소 각오차법이 감쇠계수 측정오차를 줄일 수 있다. 도포 감쇠재의 동적특성 평가로부터 구한 재료의 물성값은 차체나 철도차량 하부 기기함과 같이 복잡한 구조물의 소음해석을 위한 유한요소법에 사용할 수 있다. 빔 시험에서 수행한 모드별 감쇠계수의 특성 평가 결과 2차 이상 모드의 주파수 대역에서 감쇠 효과가 크기 때문에 구조소음억제에 유용할 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제28권spc호
• /
• pp.18-22
• /
• 2022

저층 침적 위험·유해물질(Hazardous and Noxious Substances)은 해저에 침적되는 위험·유해물질로 직접 및 광학 탐지 기법의 적용이 어렵기 때문에 수중에서 효과적인 음향 탐지 기법 적용이 요구된다. 본 연구에서는 저층 침적 위험·유해물질인 클로로폼(Chloroform)을 이용한 후방산란신호 측정 실험을 통해 저층 침적 위험·유해물질 음향 탐지 가능성을 확인하였다. 제작된 아크릴 수조 내에 지점토를 이용하여 웅덩이를 만든 후 Pan&Tilt를 이용하여 수평입사각을 90°에서 50°까지 0.5° 간격으로 변화시켜가며 클로로폼 유무에 따른 후방산란신호 측정이 수행되었다. 송수신기를 단상태로 주파수 200 kHz, 신호길이 25 ㎲인 정현파 신호를 이용하여 송수신하였으며, 클로로폼 유무에 따른 후방산란신호를 측정하였다. 클로로폼이 침적된 경우 수평입사각 약 80°이하에서 물과 클로로폼 경계면에서의 후방산란신호 수신준위가 작아지는 것이 확인되었다. 물과 클로로폼 경계면에서의 후방산란신호 측정된 결과를 통해 저층 침적 위험·유해물질 음향 탐지 가능성을 확인하였다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
• /
• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
• /
• pp.53-60
• /
• 2002

Motion of lung tumors from respiration has been reported in the literature to be as large as of 1-2 cm. This motion requires an additional margin between the Clinical Target Volume (CTV) and the Planning Target Volume (PTV). While such a margin is necessary, it may not be sufficient to ensure proper delivery of Intensity Modulated Radiotherapy (IMRT) to the CTV during the simultaneous movement of the DMLC. Gated treatment has been proposed to improve normal tissues sparing as well as to ensure accurate dose coverage of the tumor volume. The following questions have not been addressed in the literature: a) what is the dose error to a target volume without gated IMRT treatment\ulcorner b) what is an acceptable gating window for such treatment. In this study, we address these questions by proposing a novel technique for calculating the 3D dose error that would result if a lung IMRT plan were delivered without gating. The method is also generalized for gated treatment with an arbitrary triggering window. IMRT plans for three patients with lung tumor were studied. The treatment plans were generated with HELIOS for delivery with 6 MV on a CL2100 Varian linear accelerator with a 26 pair MLC. A CTV to PTV margin of 1 cm was used. An IMRT planning system searches for an optimized fluence map ${\Phi}$ (x,y) for each port, which is then converted into a dynamic MLC file (DMLC). The DMLC file contains information about MLC subfield shapes and the fractional Monitor Units (MUs) to be delivered for each subfield. With a lung tumor, a CTV that executes a quasi periodic motion z(t) does not receive ${\Phi}$ (x,y), but rather an Effective Incident Fluence EIF(x,y). We numerically evaluate the EIF(x,y) from a given DMLC file by a coordinate transformation to the Target's Eye View (TEV). In the TEV coordinate system, the CTV itself is stationary, and the MLC is seen to execute a motion -z(t) that is superimposed on the DMLC motion. The resulting EIF(x,y)is inputted back into the dose calculation engine to estimate the 3D dose to a moving CTV. In this study, we model respiratory motion as a sinusoidal function with an amplitude of 10 mm in the superior-inferior direction, a period of 5 seconds, and an initial phase of zero.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권1A호
• /
• pp.1-8
• /
• 2009

사장교에 사용되는 팽팽한 경사 케이블은 풍우현상에 의하여 진동에 쉽게 노출된다. 더욱이 보편적으로 알려진 풍우현상 이외의 이상현상에 의한 과도한 진동이 발생할 여지도 항상 존재한다. 급증한 동적변위는 케이블과 보호관에 과도한 인장력을 발생시키고 정착구와 댐퍼에 피로손상을 발생시키며 보강형의 설계에서 고려하지 않았던 추가적인 전단력 변화를 발생시킨다. 본 연구는 사장 케이블의 자유장에 발생된 동적변위에 의한 케이블의 동적장력 변화와 보강형의 전단력 변화를 분석 할 수 있는 해석적인 기법을 기술하고, 이로 인해 발생될 수 있는 사장교의 동적문제를 간략히 언급한다. 이것을 실현시키기 위해 사장 케이블이 진동하여 법선방향 변위를 발생시킬 때 나타나는 변화를 현방향 장력과 법선방향 장력으로 분리하여 물리적인 현상을 미분방정식으로 표현한 후 전개한 해를 풍우현상에 적용하여 케이블의 동적장력 변화와 보강형의 전단력 변화를 산정하였다. 주목할 것으로 CIP Recommendations(2002)에서 제시하는 방법론에 본 연구의 일부사항을 반영하여 산정하면 본 연구와 매우 유사한 결과를 제시하지만 CIP Recommendations에서 제시하는 방법론을 그대로 따라서 산정하면 10% 이상의 오차를 제시함을 확인하였다. 이것은 국제적으로 활용도가 매우 높은 설계지침에서 조차도 본 연구에서 논의하는 주제에 관한 조치가 없었음을 의미하는 것이다. 여기에 관한 검증은 사장 케이블의 진동형상을 만족하도록 외적하중을 재하시킨 탄성현수선 요소를 이용한 유한요소해석을 통하여 수행하였다.