• 제목/요약/키워드: Stiffness evaluation

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단층 및 다층 금속 벨로우즈의 전단 변형 에너지 및 피로성능 평가 (Evaluation of Shear Deformation Energy and Fatigue Performance of Single-layer and Multi-layer Metal Bellows)

  • 이경석;유진석;정영수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.39-45
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    • 2024
  • 경주 및 포항지진으로 인한 지하매설배관의 파열 및 누수가 발생하여 내진 안전성 확보의 중요성이 증대되고 있다. 배관시스템의 내진 확보를 위해 금속 벨로우즈 신축관이음이 적용되고 있다. 금속 벨로우즈는 일련의 주름 형상으로 제작되어 비교적 낮은 강성으로 유연하게 변형으로부터 대응한다. 금속 벨로우즈의 목적에 따라 다양한 주름 형상과 겹 수로 제작되고 이와 관련한 다양한 연구가 수행되었다. 하지만 산높이가 복합적인 벨로우즈의 전단 거동에 대한 내진성능을 평가한 연구는 미비하다. 따라서 본 연구는 복합적인 산 높이로 구현된 벨로우즈의 전단 내진성능을 분석하기 위한 단조하중실험, 점증반복하중실험 및 피로반복실험을 수행하였다. 실험은 한 겹 및 세 겹으로 제작된 벨로우즈를 대상으로 수행하였으며, 한 겹 보다 세 겹으로 제작된 벨로우즈의 최대 변형 및 피로 수명이 높은 것으로 평가되었다. 하지만 세 겹의 벨로우즈는 내압에 비해 높은 강성으로 주름산의 변형이 더 낮은 변위에서 발생하며, 복합적인 주름산의 높이와 관련하여 특정 조건에서는 누수가 빠르게 발생하였다. 피로 수명은 낮은 변형률에서 많은 겹 수의 벨로우즈가 높게 평가되었고, 높은 변형률에서는 동일한 피로 수명으로 수렴하였다.

교통하중에 대한 3차원 하이브리드 면진시스템의 수직 진동성능 평가 (Evaluation of Vertical Vibration Performance of Tridimensional Hybrid Isolation System for Traffic Loads)

  • 이용훈;이상현;허무원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.70-81
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    • 2024
  • 본 연구에서는 진동원으로서 교통하중(고속열차)에 대해 수직 방진기능과 수평 면진기능을 조합한 3차원 하이브리드 면진시스템(Tridimensional Hybrid Isolation System, THIS)을 제안하였고, 고속열차 진동에 대한 THIS의 수직 진동 사용성 개선 효과를 해석적으로 평가하였다. 해석을 위하여 실제 16층의 공동주택을 상용구조해석프로그램의 고유치해석과 침실 바닥판에 대한 펄스 응답 분석을 통해 주요 진동모드를 식별하였고, 이 주요 진동 모드를 가지고 바닥판의 수평과 수직, 회전 자유도를 가지는 16개 층의 골조 모델을 제작하였다. 해석방법은 실제 고속철도가 통행할 때 철로와 인접한 구조물에서 계측한 가속도를 진동원으로 적용하고 THIS의 강성과 감쇠비를 변수로 상태-공간방정식을 이용하여 동적해석을 수행하였다. 그 결과, 기존 구조물의 수직 고유주기 대비 THIS의 수직 주기가 커질수록 층별 바닥판 응답이 저감되기 시작하는 임계 주기비가 다르고, 주기가 5배 이상(0.006 이하의 강성비)일 때 모든 바닥판의 가속도 수준이 비면진 대비 약 70% 이하로 감소하였다. 또한, THIS의 감쇠비에 대한 응답 제어에 미치는 영향이 매우 적은 것으로 나타났다. 마지막으로 THIS에 대한 수직 진동 사용성 개선 효과를 확인하기 위하여 비면진 구조물과 0.006의 강성비와 0.03의 감쇠비를 가지는 THIS가 적용된 구조물에 대하여 1층과 16층 바닥판 가속도를 AIJ, SCI, AISC 진동 사용성 기준에 따라 평가하였고, 기존에 주거지 사용성 기준을 만족하지 못한 데 반해, THIS 적용 후 주거지 사용성 기준을 모두 만족하는 것을 확인하였다.

Reproducibility of Regional Pulse Wave Velocity in Healthy Subjects

  • Im Jae-Joong;Lee, Nak-Bum;Rhee Moo-Yong;Na Sang-Hun;Kim, Young-Kwon;Lee, Myoung-Mook;Cockcroft John R.
    • International Journal of Vascular Biomedical Engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.19-24
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    • 2006
  • Background: Pulse wave velocity (PWV), which is inversely related to the distensibility of an arterial wall, offers a simple and potentially useful approach for an evaluation of cardiovascular diseases. In spite of the clinical importance and widespread use of PWV, there exist no standard either for pulse sensors or for system requirements for accurate pulse wave measurement. Objective of this study was to assess the reproducibility of PWV values using a newly developed PWV measurement system in healthy subjects prior to a large-scale clinical study. Methods: System used for the study was the PP-1000 (Hanbyul Meditech Co., Korea), which provides regional PWV values based on the measurements of electrocardiography (ECG), phonocardiography (PCG), and pulse waves from four different sites of arteries (carotid, femoral, radial, and dorsalis pedis) simultaneously. Seventeen healthy male subjects with a mean age of 33 years (ranges 22 to 52 years) without any cardiovascular disease were participated for the experiment. Two observers (observer A and B) performed two consecutive measurements from the same subject in a random order. For an evaluation of system reproducibility, two analyses (within-observer and between-observer) were performed, and expressed in terms of mean difference ${\pm}2SD$, as described by Bland and Altman plots. Results: Mean and SD of PWVs for aorta, arm, and leg were $7.07{\pm}1.48m/sec,\;8.43{\pm}1.14m/sec,\;and\;8.09{\pm}0.98m/sec$ measured from observer A and $6.76{\pm}1.00m/sec,\;7.97{\pm}0.80m/sec,\;and\;\7.97{\pm}0.72m/sec$ from observer B, respectively. Between-observer differences ($mean{\pm}2SD$) for aorta, arm, and leg were $0.14{\pm\}0.62m/sec,\;0.18{\pm\}0.84m/sec,\;and\;0.07{\pm}0.86m/sec$, and the correlation coefficients were high especially 0.93 for aortic PWV. Within-observer differences ($mean{\pm}2SD$) for aorta, arm, and leg were $0.01{\pm}0.26m/sec,\;0.02{\pm}0.26m/sec,\;and\;0.08{\pm}0.32m/sec$ from observer A and $0.01{\pm}0.24m/sec,\;0.04{\pm}0.28m/sec,\;and\;0.01{\pm}0.20m/sec$ from observer B, respectively. All the measurements showed significantly high correlation coefficients ranges from 0.94 to 0.99. Conclusion: PWV measurement system used for the study offers comfortable and simple operation and provides accurate analysis results with high reproducibility. Since the reproducibility of the measurement is critical for the diagnosis in clinical use, it is necessary to provide an accurate algorithm for the detection of additional features such as flow wave, reflection wave, and dicrotic notch from a pulse waveform. This study will be extended for the comparison of PWV values from patients with various vascular risks for clinical application. Data acquired from the study could be used for the determination of the appropriate sample size for further studies relating various types of arteriosclerosis-related vascular disease.

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고정형 슬관절 단일 구획 치환술의 중기 추시 결과: 최소 5년 추시 (Mid-Term Results of Fixed Bearing Unicompartmental Knee Arthroplasty: Minimum 5-Year Follow-Up)

  • 오정한;주일한;공동의;최충혁
    • 대한정형외과학회지
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    • 제53권6호
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    • pp.498-504
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    • 2018
  • 목적: 고정형 슬관절 단일 구획 치환술의 5년 추시 결과로 임상적 및 방사선적 결과, 합병증 발생 빈도를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2003년 5월부터 2011년 8월까지 고정형 슬관절 단일 구획 치환술을 시행한 25명, 26예를 대상으로 하였다. 평균 연령은 63.5세였으며 남자가 3명(3예), 여자가 22명(23예)이었으며 술 전 진단은 골관절염 23예, 골괴사 3예였다. 평균 추시기간은 평균 67개월(60-149개월)이었다. 임상적으로 술 전과 술 후의 미국슬관절학회 슬관절 점수 및 기능점수, 관절 운동 범위를 조사하였고, 방사선적으로 슬관절 기립 전후방 사진과 측면 사진, 투시기 촬영을 통하여 술 후의 정렬상태와 골용해 여부를 조사하였다. 결과: 임상적 결과로 슬관절 점수는 평균 42.0점에서 87.9점으로, 기능점수는 57.5점에서 85.0점으로 향상되었다(p<0.001). 술 전 관절 운동 범위는 평균 $132.9^{\circ}$에서 술 후 $132.5^{\circ}$로 큰 차이를 보이지 않았다. 방사선적 결과로 대퇴경골각은 술 전 평균 내반 $0.5^{\circ}$에서 술 후 외반 $2.2^{\circ}$로 측정되었다. 방사선 투과성 선(radiolucent line)이 관찰되는 경우가 2예 발견되었으며 그 중 1예는 삽입물이 안정적이었으나 다른 1예는 단일 구획 치환술 시 대퇴슬개관절의 관절염을 확인하였고, 추시상 슬관절 내측 관절선의 동통 및 슬관절의 미만성 통증이 있어 슬관절 전치환술을 권유하였다. 그 외 골용해, 감염, 술 후 강직, 탈구 등의 합병증은 없었다. 결론: 고정형 슬관절 단일 구획 치환술의 중기 추시 결과는 임상적 및 방사선적으로 만족스러운 결과를 보였다.

NRC 보-기둥 접합부의 구조적 거동 평가 (Structural Behavior Evaluation of NRC Beam-Column Connections)

  • 전지환;이상윤;김승훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.73-80
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    • 2022
  • 본 연구에서는 공장에서 L형강을 이용하여 선조립한 NRC 보와 NRC 기둥을 현장에서 볼트 조립하는 NRC 보-기둥접합부 상세를 개발하였다. 개발된 접합부 상세는 NRC-J형과 NRC-JD형이다. NRC-J형은 NRC 기둥 측면의 강재 플레이트와 NRC 보의 엔드플레이트의 측면과 하부면에 TS볼트로 인장접합하는 방식이다. NRC-JD형은 전단에 대해서 NRC 보와 NRC 기둥의 측면을 고력볼트접합하고, 휨에 대해서 접합부를 관통하는 철근연결재와 보의 보강재를 겹침이음하도록하는 강접합 방식이다. 접합부 내진성능평가를 위하여, 두 가지 NRC 보-기둥 접합부 상세를 가지는 NRC-J 실험체, NRC-JD 실험체와 RC 보-기둥 접합부 상세를 가지는 RC-J 실험체 등 3개의 실험체를 제작하였다. 반복횡하중가력 실험결과, 모든 실험체의 최종 파괴형상은 보-기둥 접합면에서 보의 휨파괴로 나타났다. 정가력에 의한 실험체 최대내력은 RC-J 실험체에 비하여 NRC-J 실험체와 NRC-JD 실험체가 각각 10.1%, 29.6% 크게 나타났다. 두가지 NRC 접합부 상세 모두 KDS 기준(KDS 41 3100)의 합성중간모멘트골조 모멘트접합부에서 요구되는 최소 총층간변위각 0.03 rad 이상의 연성능력을 확보는 것으로 평가되었다. 부재각 5.7%에서 NRC-J실험체, NRC-JD 실험체가 RC실험체에 비해 약 34.8%, 61.1% 큰 누적 에너지 소산능력을 보유하고 있었다. NRC 보-기둥 접합부의 실험내력이 KDS 기준식에 의한 이론내력에 비하여 30%~53% 큰 것으로 평가되어, 기준식이 보유성능을 안전측으로 평가하였다.

얼음물 전처리 방법이 넙치육의 품질특성에 미치는 영향 (Physicochemical Changes in Olive Flounder (Paralichthys olivaceus) Muscle by Iced Water Pre-treatment)

  • 신승호;성기협;정장호
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.700-707
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    • 2013
  • 넙치육의 품질특성을 향상시키기 위해 얼음물 전처리 방법을 이용하였고, 얼음물 전처리 방법을 이용하여 넙치육의 품질 특성을 향상시키는 시점을 알아보기 위해 핵산성분 분석과 기계적 품질특성을 분석한 결과 사후경직도(rigor index)에서는 $3^{\circ}C$$15^{\circ}C$에서 저장한 대조군이 3시간에서 각각 4.17%, 1.23%로 측정되었고, 얼음물 전처리 방법을 이용한 넙치육은 $3^{\circ}C$$15^{\circ}C$에서 저장한 3시간 저장 했을 때 각각 6.06%, 1.59%를 나타내어 얼음물 전처리 방법이 사후경직도(rigor index)를 앞당기는 것으로 나타났으며, ATP 분해가 진행 될수록 생선회의 정미성분인 IMP의 축적량은 증가하였고 저장온도와 저장 시간, 그리고 전처리 방법에 따른 $3^{\circ}C$에서 저장한 얼음물 전처리 방법을 이용한 넙치육이 12시간을 저장하였을 때 가장 많은 IMP축적량을 나타내었다. 넙치육의 신선도 지수 측정은 $3^{\circ}C$에서 저장한 얼음물 전처리 넙치육이 0.05%를 나타내었고, $3^{\circ}C$에서 저장한 대조군은 0.39%로 얼음물 전처리 방법을 이용한 넙치육이 더욱 신선하다는 것을 알 수 있었으며, 얼음물 전처리 조건 유무에 따라서 K-value의 변화와 K-value에 대한 시간이 경과함에 따라 온도의 의존성을 나타내었다. 즉살한 넙치육을 얼음물 전처리 방법을 이용하였을 경우 신선도의 지표값인 K-value의 증가를 현저히 억제하는 경향으로 나타났다. 각 시료의 관능적 특성을 살펴보면 대조군과 얼음물 전처리 방법을 이용한 넙치육의 외관(appearance)과 향(odor)은 각 시료간의 저장온도와 전처리 방법, 저장 시간에 따른 유의적인 차이를 나타내지 않았고, 씹힘성(chewiness)과 감칠맛(umami), 그리고 전체적인 기호도는 $3^{\circ}C$에서 6시간 저장한 얼음물 전처리 방법을 이용한 넙치육이 가장 높은 값을 나타내며 유의적(p<0.001)인 차이를 나타내었다. 대조군에 비해 얼음물 전처리 방법을 이용한 넙치육이 치사 후 12시간 동안 정미성분과 texture, 그리고 기호도 분석에서 대조군에 비해 높은 값을 나타내었으며 어육의 신선도 지표 값인 K-value가 낮게 측정되어 대조군에 비해 신선한 것으로 나타내어 활어회를 주로 먹는 우리나라에서 얼음물 전처리 방법을 이용한 넙치육이 신선함과 감칠맛을 향상시키며, 씹힘성을 높이는 넙치회 전처리 방법인 것으로 판단되었다.

혼합방법에 따른 순환아스팔트 혼합물의 수분저항성 통계검정 평가 (Statistical Evaluation of Moisture Resistance by Mixing Method of Recycled Asphalt Mixtures)

  • 김성운;김영삼;조영진;김광우
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.167-176
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    • 2021
  • 순환아스팔트 혼합물은 제조 시 믹서에서 혼합되는 동안 노화된 RAP(회수 아스팔트포장재)을 잘 녹이는 것이 중요하다. 순환아스팔트 혼합물은 모든 재료(RAP, 신규 아스팔트 및 신규 골재)를 동시에 믹서에 넣고 혼합하여 생산한다. 동시 혼합(IM)방법으로 제조된 순환아스팔트 혼합물의 경우 RAP에 포함된 노화된 바인더는 신규 바인더와 혼합되는 동안 적절하게 회생되지 못하기 때문에 동일한 혼합물 내에서 신규 골재 주위에 코팅된 바인더보다 더 높은 산화·노화 수준을 나타내며, 큰 강성을 보인다. 본 연구에서는 RAP의 노화된 바인더를 회생시키기 위해서 단계 혼합(SM) 방법을 적용하였다. 첫 번째 단계에서는 RAP과 신규 아스팔트를 혼합한 다음 두 번째 단계에서는 가열된 신규 골재와 함께 혼합하였다. 혼합 방법에 따른 순환아스팔트 혼합물의 수분저항성 개선효과를 비교하기 위해 간접인장강도(ITS)와 인장강도 비(TSR) 시험을 수행하여 SM 방법과 IM 방법 간에 통계적 t- 테스트를 수행했다. 수분저항성을 평가하기 위해서 세 가지 전처리 조건 즉, -18℃ 동결 후 60℃에서 24 시간 수침, 60℃에서 48 시간 수침 및 60℃에서 72 시간 수침 조건을 적용하였다. SM 방법으로 제조한 순환아스팔트 혼합물의 TSR은 IM 방법에 의한 순환아스팔트 혼합물보다 분명히 높았고, SM 방법의 변동계수는 IM보다 낮았다. 또한 통계적 t-test에 의해 SM 방법의 ITSWET이 α = 0.05 수준에서 IM과 유의하게 다른 것으로 관찰되었다. 또한, SM 방법의 ITSWET은 IM과 비교하여 더 가혹한 조건에서 처리할수록 훨씬 개선된 결과를 나타냈다. 따라서 단계 혼합 방법은 기존의 동시 혼합방법으로 생산된 순환아스팔트 혼합물보다 더 높은 수분저항성을 보이고, 보다 더 우수한 순환아스팔트 혼합물을 생산하기 위한 중요한 혼합 방법임을 확인하였다.

UAM 효과 평가를 위한 현장실험 및 정량적 2차원 수치해석기법 개발에 관한 연구 (A study on the field tests and development of quantitative two-dimensional numerical analysis method for evaluation of effects of umbrella arch method)

  • 김대영;이홍성;천병식;정종주
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.57-70
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    • 2009
  • UAM(Umbrella Arch Method)의 효과 및 역학적 보강메커니즘에 대한 연구는 국내외에서 수치해석 및 실험 등을 통하여 상당한 진척이 이루어졌으나 실제 설계 및 적용에 있어서는 아직도 3차원 해석의 해석시간과 복잡성 등의 제약 때문에 UAM의 보강영역과 지반과의 환산물성을 이용하는 정량적이지 못한 2차원해석이 주로 사용되고 있다. 이러한 이유로 합리적, 이론적, 정량적이면서도 손쉽게 수행할 수 있는 설계 및 해석기법이 요구되고 있다. 본 연구에서는 UAM의 보강효과가 미치는 범위를 파악하고 그라우팅 전 후의 강관저변지반 물성변화를 파악하기 위하여 연직방향의 UAM 현장실험 및 실내시험을 수행하였다. 풍화토, 풍화암 지반에 UAM 적용시 그라우트의 주입에 의한 주변지반의 물성치 증가는 미미하며, 강관외부와 천공구경 사이의 공간 및 강관내부에 형성된 시멘트구근과 강관으 강성만이 지반보강 효과에 기여한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과와 내공변위제어법(CCM; Convergence Confinement Method) 개념을 바탕으로, 2차원 축대칭해석을 실시하여 막장효과, UAM효과와 지보재효과를 종단변위곡선(LDP)으로 나타내었다. 또한, 2차원 평면변형률 해석시 UAM의 지보효과를 내압의 크기로 변환하여 이를 고려하는 하중분담법을 제안하였다. 이 방법과 기존의 등가환산물성을 적용하는 해석을 비교한 결과, 지반조건, 터널의 심도 및 크기, 강관조건, 초기응력상태 등에 따라 차이가 있지만, 기존의 해석방법에서의 변위량이 새로운 방법에 비해 더 크게 발생하는 것으로 나타나, UAM의 종방향 빔 지지효과를 제대로 평가하지 못하는 것으로 나타났다.

자기 공명 탄성 검사를 이용한 대퇴 근육의 탄성도의 정량화: 초기 경험 (Quantification of the Elastic Property of Normal Thigh Muscles Using MR Elastography: Our Initial Experience)

  • 김정훈;류정아;이주한
    • 대한영상의학회지
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    • 제82권6호
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    • pp.1556-1564
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    • 2021
  • 목적 정상 대퇴 근육의 탄성도를 정량적으로 측정함에 있어 자기 공명 탄성 검사의 실현 가능성을 확인하고 정상 대퇴 근육의 탄성도를 측정한다. 대상과 방법 이 전향적 연구는 일상적인 보행에 지장이 없는 자원자를 대상으로 대퇴부의 T2 강조 축상 영상과 대퇴 근육의 자기 공명 탄성 검사를 시행하였고 최종적으로 10명의 피실험자가 포함되었다[평균 연령, 32.5세, (범위, 23~45세)]. 탄성 특성은 휴식 상태에서 각 대퇴 근육에서의 전단 탄성 계수를 정량적으로 다음 4개의 대퇴 근육에 대해 측정하였다; 내측넓은근, 외측넓은근, 대내전근, 대퇴이두근. 결과 대퇴 근육의 평균 전단 탄성 계수는 각각 두 명의 판독자에서 내측넓은근은 0.98 ± 0.32 kPa, 1.00 ± 0.33 kPa, 외측넓은근은 1.10 ± 0.46 kPa, 1.07 ± 0.43 kPa, 대내전근은 0.91 ± 0.41 kPa, 0.93 ± 0.47 kPa, 대퇴이두근은 0.99 ± 0.37 kPa, 0.94 ± 0.32 kPa으로 측정되었다. 성별에 따른 전단 탄성 계수의 차이는 유의미하지 않게 나타났다(p < 0.05). 내측넓은근(판독자 1; p = 0.194; 판독자 2; p = 0.355)을 제외한 나머지 대퇴 근육에서 연령은 각 근육의 전단 탄성 계수와 유의미하게 일관된 음의 상관관계를 보였다. 결론 자기 공명 탄성 검사는 개별적인 근육의 탄성 특성을 정량적으로 측정할 수 있는 유용한 검사이다. 내측넓은근을 제외한 대퇴 근육에서 나이는 근육의 전단 탄성계수와 통계학적으로 유의미한 일관된 음의 상관관계를 보였다.