• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권1호
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• pp.69-80
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• 1998

본 연구에서는 엑서사이즈 프로그램이 FES를 이용한 하반신 마비환자의 일어서기 및 보행에 미치는 영향을 고찰하였으며, 또한 주요 다리근육들의 전기자극에 대한 수축특성과 피로특성에 주안점을 두었다. 정상인 10명과 완전 하반신 마비환자 4명의 대퇴사두근에 연속적 혹은 간헐적으로 전기자극을 가하였고, 자극주파수는 20Hz와 80Hz로 하였다. 또 근육의 길이에 따른 피로현상을 살펴보기 위하여 무릎의 각도를 90$^{\circ}$와 150$^{\circ}$로 각각 고정한 뒤 무릎신근 토크를 측정하였다. 그 결과를 바탕으로 남자 하반신 마비환자의 대퇴사두근과 장딴지근에 지난 2년간 FES엑서사이즈를 시행하였다. 무릎신근의 근력이 체중을 지지하기에 충분하다고 판단되었을 때 FES 일어서기를 시작하였으며, 자세교환 연습을 거친 뒤 평행봉 혹은 워커를 잡고 정전압 자극기와 표면전극을 사용한 4 또는 6채널 자극으로 보행하도록 하였다. 마비된 근육은 정상인과는 반대로 최적길이 부근에서 상대적으로 급격한 피로를 나타내었고, 저주와 자극과 간헐 자극이 피로를 지연시키는 것을 확인할 수 있었다. 본 실험에 참가한 환자는 FES 엑서사이즈 프로그램을 실시한 결과, 근력이 초기의 10배 정도로 증가하였고, 피로지수는 초기의 절반 정도로 감소하였으며, 엑서사이즈 횟수를 매주 6일에서 7일로 바꾼 후 근력이 눈에 띄게 향상되었다. 환자 자신의 잔존능력도 향상되어 양쪽 무릎을 10cm정도 들어올릴 수 있게 됨으로써 보행시 스윙 단계에서 이 능력을 최대한 활용할 수 있었다. 현재 환자는 워커를 잡고 스스로 자극기의 스위치를 조작하면서 4채널 자극에 의하여 10m/min의 속도로 최대 약 2분 40초의 보행이 가능하다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.174-183
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• 2014

해양 및 해안구조물 하부의 해저지반에 장시간 지속적인 고파랑이 작용하는 경우 진동성분과 잔류성분으로 구성되는 과잉간극수압의 증가에 따른 유효응력의 감소로 인하여 해저지반내에 액상화의 가능성이 나타나고, 일단 액상화가 발생되면 그의 진행에 따라 구조물의 침하 혹은 전도에 의해 종국적으로 구조물이 파괴될 가능성이 높아지게 된다. 본 연구에서는 2차원수치파동수로를 혼상류해석과 불규칙파동장으로 확장한 수치해석법을 적용하여 불규칙파동장하에서 해저지반상 및 혼성방파제의 표면상에서 시간변동의 동파압과 유속에 의한 전단응력을 산정하고, 그 결과를 지반의 동적거동을 정밀하게 재현할 수 있는 유한요소법에 기초한 탄소성해저지반응답용의 수치해석프로그램에 입력치로 적용하여 불규칙파동장에서 해저지반내에서 과잉간극수압 및 유효응력의 시공간적인 변화, 이로 인한 액상화, 그리고 지반의 시간변형과 케이슨의 시간변위 및 변위가속도 등을 정량적으로 평가한다. 이로부터 혼성 방파제 전면 및 후면 하부의 해저지반내에서 액상화 가능성을 확인할 수 있었고, 이에 따라 액상화된 토립자는 흐름에 대한 저항력을 상실하므로 액상화된 지반은 세굴가능성이 클 것으로 판단된다. 또한, 액상화된 지반은 강도의 현저한 저하로 구조물의 진동변위가 증폭되고, 더불어 혼성방파제의 안정성에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다. 여기서, 본 연구의 전체 내용을 지면관계상 두 부분으로 나누며, 전반부를 (I)로 하여 구조물의 동적변위와 변위가속도 및 지반변형을 중심으로 다루고, 후반부를 (II)로 하여 지반내에서 간극수압의 시간변동, 액상화 및 유효응력경로 등을 상세히 다루며, 본 연구는 후반부인 (II)에 해당한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.160-173
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• 2014

해양 및 해안구조물 하부의 해저지반에 장시간 지속적인 고파랑이 작용하는 경우 진동성분과 잔류성분으로 구성되는 과잉간극수압의 증가에 따른 유효응력의 감소로 인하여 해저지반내에 액상화의 가능성이 나타나고, 일단 액상화가 발생되면 그의 진행에 따라 구조물의 침하 혹은 전도에 의해 종국적으로 구조물이 파괴될 가능성이 높아지게 된다. 본 연구에서는 2차원수치파동수로를 혼상류해석과 불규칙파동장으로 확장한 수치해석법을 적용하여 불규칙파동장하에서 해저지반상 및 혼성방파제의 표면상에서 시간변동의 동파압과 유속에 의한 전단응력을 산정하고, 그 결과를 지반의 동적거동을 정밀하게 재현할 수 있는 유한요소법에 기초한 탄소성해저지반응답용의 수치해석프로그램에 입력치로 적용하여 불규칙파동장에서 해저지반내에서 과잉간극수압 및 유효응력의 시공간적인 변화, 이로 인한 액상화, 그리고 지반의 시간변형과 케이슨의 시간변위 및 변위가속도 등을 정량적으로 평가한다. 이로부터 혼성방파제 전면 및 후면 하부의 해저지반내에서 액상화 가능성을 확인할 수 있었고, 이에 따라 액상화된 토립자는 흐름에 대한 저항력을 상실하므로 액상화된 지반은 세굴가능성이 클 것으로 판단된다. 또한, 액상화된 지반은 강도의 현저한 저하로 구조물의 진동변위가 증폭되고, 더불어 혼성방파제의 안정성에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다. 여기서, 본 연구의 전체 내용을 지면관계상 두 부분으로 나누며, 전반부를 (I)로 하여 구조물의 동적변위와 변위가속도 및 지반변형을 중심으로 다루고, 후반부를 (II)로 하여 지반내에서 간극수압의 시간변동, 액상화 및 유효응력경로 등을 상세히 다루며, 본 연구는 전반부인 (I)에 해당한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제26권4호
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• pp.241-248
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• 1993

사질간척지(砂質干拓地) 논토양(土壤)의 농작업(農作業) 효율성(效率性) 저조(低調) 및 저수요인(低收要因)을 물리성(物理性) 개량면(改良面)에서 구명(究明)하여 지속적(持續的)인 작물생산성(作物生産性) 제고(提高)와 농기계(農機械) 작업(作業)의 생력화(省力化)에 이바지 하고져 '90~'91년까지 호남작물시험장(湖南作物試驗場) 계화도출장소(界火島出場所) 포장(圃場)에서 심경(深耕)과 생고(生藁), 석고(石膏), 퇴비(堆肥), 객토등(客土等)의 토양개량제(土壤改良劑) 시험(試驗)을 한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 토양(土壤)의 입경조성비(粒徑組成比)는 관행(慣行) 대비(對比) 생고(生藁), 퇴비처리구(堆肥處理區)에서 가사함량(街砂含量)이 감소(減少)한 반면(反面) 점토(粘土)와 모래함량(含量)은 증가(增加)되었고, 객토처리구(客土處理區)에서는 토성(土性)이 사양토(砂壤土)에서 양토(壤土)로 바뀌었으며, 석고처리구(石膏處理區)에서는 관행(慣行)과 큰 차이(差異)를 보이지 않았다. 2. 토양(土壤)의 3상비(相比)는 관행(慣行) 대비(對比) 고상(固相)과 액상(液相)은 낮아졌으나 기상(氣相)은 증가(增加)하였고, 용적밀도(容積密度)는 생고(生藁), 퇴비(堆肥), 객토처리구(客土處理區)에서는 낮아졌으나 석고(石膏) 시용(施用)에 구(區)에서는 증가(增加)하였며, 공극률(孔隙率)도 같은 경향(傾向)이었다. 3. 토심별(土深別) 원추관입저항(圓錐貫入抵抗)은 시험전(試驗前)에 토심(土深) 10cm에서 $12.5kg/cm^2$(25mm)의 저항(抵抗)을 보였으나 시험후(試驗後)에는 토심(土深) 20cm에서 $12.5kg/cm^2$의 저항(抵抗)을 보여 수도(水稻) 근신장(根伸長) 영역(領域)도 20cm까지 확장(擴張)되었다. 4. 토양(土壤) 염분농도(鹽分濃度)는 관행(慣行)에서 작토(作土) 0.46%, 심토(心土) 0.48%였으나 개량제(改良劑) 처리구(處理區)에서는 작토(作土) 0.26~0.32%, 심토(心土) 0.16~0.31%로 작토(作土)보다 심토(心土)에서 염분함량(鹽分含量). 감소폭(減少幅)이 컸으며, 토양산도(土壤酸度)는 높아졌고, 고상(苦上), 가리(加里), 소다함량(含量)은 감소(減少)하였으나 유기물(有機物), 유효인산(有效燐酸), 석회함량(石灰含量)은 증가(增加)되었다. 5. 수량성(收量性)은 객토(客土) > 퇴비(堆肥) > 석고(石膏) > 생고처리구(生藁處理區) 순위(順位)였으며, 수량(收量)과 토양(土壤) 염농도(鹽濃度) 및 N-계수(係數)와의 관계(關係)는 고도(高度)의 유의성(有意性), 기상률(氣相率) 및 1수립수(穗粒穗)와는 고도(高度)의 정(正)의 유의성(有意性)을 보였다.

• 한국재료학회지
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• 제11권7호
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• pp.556-561
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• 2001

실리사이드반웅을 이용하여 니켈모노실리사이드의 양측계면에 단결정실리콘을 적층시켜 전도성이 우수하며 식각특성이 달라 MEMS용 기판으로 채용이 가능한 SOS (Silicon-on-Silicide) 기판을 제작하였다. 실리콘 기판 전면에 Ni를 열증착법으로$ 1000\AA$두께로 성막하고, 실리콘 기판 경면과 맞블여 후 $300~900^{\circ}C$온도범위에서 15시간동안 실리사이드 처리하여 니켈모노실리사이드가 접합매체로 되는 기판쌍들을 완성하였다. 완성된 기판쌍들은 IR (infrared) 카메라를 이용하여 비파괴적으로 접합상태를 확인하고. 주사전자현미경 (scaning electron microscope)과 투과전자현미경 (tranmission electron microscope)을 이용하여 수직단면 미세구조를 확인하였다. Ni 실리사이드의 상변화가 일어나는 온도를 제외하고는 Si NiSi ∥Si 기판쌍은 기판전면에 52%이상 완전접합이 진행되었음을 확인하였고 생성 실리사이드의 두께에 따라 나타나는 명암부에 비추어 기판쌍 중앙부에 두꺼운 니켈노실리아드가 형성되었다고 판단되었다. 완성된 Si NiSi ∥ Si 기판쌍을 SBM 수직단면에 의괘 확인한 결과 접합이 완성된 기판중심부의 접합계면은 $1000\AA$ 두께의 NiSi가 균일하게 형성되었으며 배율 30,000배의 해상도에서 계면간 분리부분없이 완전한 접합이 진행되었음을 확인하였다. 반면 기판쌍 에지 (edge)부분에는 실리사이드가 헝성되지 않은 비접합상태가 발견되었다. 수직단면루과전자현미경 결과물에 근거하여 접합된 중심부에서는 피접합되는 실리콘의 경면과 니켈이 성막된 실리콘 경면 상부계면에 10-20$\AA$의 비정질막이 발견되었으며, 산화막으로 추정되는 이 막이 접합률을 현저히 저하시키는 것을 확인하였다. 접합이 진행되지 않은 에지부는 이러한 산화막이 열처리 진행중 급격히 성장하여 피접합 실리콘층의 분리가 발생하였다. 따라서 Si NiSi ∥Si 기판쌍의 접합률을 향상시키기 위해서는 피접합 실리콘 계면과 Ni 상부층간의 비정질부를 적극적으로 제거하여야 함을 알 수 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권10호
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• pp.919-923
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• 1998

연구배경: 인체에 이식된 동종 혹은 이종조직은 궁극적으로 석회화 변성이 일어난다. 저자들은 독자적인 항석회화 처리법을 이용해 석회화에 내구성을 가진 심혈관용 조직첨포를 개발하였다. 재료 및 방법:도축장에서 채취한 신선한 소의 심막을 Hank 용액에 담아 실험실로 이송하였다. 불필요한 부분을 절제해 낸 심낭조직을 0.65% glutaraldehyde 용액(4$^{\circ}C$)에 1주일 동안 저장한 다음 phophate-buffered saline 용액(pH 7.4)로 세척하였다. 이후 2.5% 술폰산화 폴리에틸렌옥사이드(PEO-SO3) 용액으로 실온에서 2일 동안 처리한 다음 4$^{\circ}C$ NaBH4용액으로 16시간 동안 환원시켰다. 실험은 글루타르알데하이드 용액으로만 처리한 심막첨포와 항석회화 처리된 심막첨포를 각각 대조군(GA군, n=4)과 실험군(PEO-SO3군, n=4)으로 나누어 혈관벽에 이식하여 석회화 변성 정도를 비교하였다. 실험모델은 성견의 폐동맥과 대동맥 벽의 일부를 절제한 후 심막첨포로 재건하는 방법을 이용하였고, 수술 후 평균 1개월 째에 이식된 첨포를 적출하여 조직병리 변화와 칼슘 및 인 함량을 측정하였다. 결과: 실험군이 대조군에 비해 조직 위축 변성, 칼슘(폐동맥; 1.55$\pm$0.29 vs. 6.72$\pm$0.70 mg/g, 대동맥; 7.10$\pm$1.05 vs. 13.81$\pm$2.33 mg/g) 및 인의 침착량 (폐동맥; 2.58$\pm$0.40 vs. 12.60$\pm$3.40 mg/g, 대동맥; 8.11$\pm$1.07 mg/g vs. 19.33$\pm$4.31 mg/g)이 현저하게 적었다 (P<0.01). 결론:이상의 결과에서 PEO-SO$_3$로 처리한 조직첨포는, 비록 단기관찰 결과이지만, 충분한 석회화 내성을 보이며 이 조직첨포의 장기적인 안정성과 적합성에 대해서는 계속적인 연구가 필요할 것이다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제31권11호
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• pp.1023-1030
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• 1998

연구배경 : 인체내 이식된 생체조직들은 석회화 변성으로 인해 그 내구성이 단축된다. 이러한 조직들을 이식하기전에 글루타르알데하이드(GA)로 고정후 sulphonated polyethyleneoxide(PEO-SO3)를 결합시키고 또한 조직내 의 잔유 알데히드기를 제거함으로써 석회화에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다 재료 및 방법 : PEO-SO3 처리법과 잔유 알데히드기 제거의 석회화 방지 효과를 알아보기 위하여 GA 고정 후 PEO-SO3로 처리한 소 심낭 첨포를 잔유 알데히드기 제거를 위해 무균 생리식염수에 보존한 saline 군과 0.65% GA 용액 에 보존한 GA군, 그리고 이미 상품화되어 임상에서 사용되고 있는 product군을 8마리 개의 경동맥과 대퇴동 맥 및 복막에 이식하여 6주 후 적출하여 칼슘량 및 병리조직 소견에 대해 알아보았다. 결과 : 경동맥에서 채취한 조직첨포의 칼슘량은 saline군에서 GA군과 product군에 비해 유의하게 적었다 (saline; 2.89$\pm$0.31 vs. GA; 6.14$\pm$1.08 vs. product; 22.82$\pm$5.00 mg/g; p< .05). 대퇴동맥과 복막 이식 첨포에서의 칼슘량 또한 saline군에서 다른 두 군에 비해 가장 적었으나 통계적인 유의성은 없었다. 한편 병리조직 검사에서는 GA군에서 다른 두 군에 비해 조직의 석회화로 인한 변성 파괴가 심하였다. 결론 : 본 연구에서 소 심낭 조직 첨포와 결합한 PEO-SO3는 석회화를 감소시키고 또한 조직내 잔유 알데히드기 를 생리식염수로 세척하여 제거함으로써 항석회화 효과를 증가시킬 수 있었다. 결론적으로 PEO-SO3로 처리한 소 심낭 조직은 석회화 변성에 대한 강한 저항성을 보임으로써 심혈관 첨포나 인공 조직 판막 개발 에 도움를 줄 수 있을 것이다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제46권7호
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• pp.702-709
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• 2003

목 적 : $IFN{\gamma}$는 다양한 암세포에서 $TNF{\alpha}$와 FAS/CD95 수용체 발현을 증가시키거나 caspase나 Bcl-2 가족의 활성화를 조절하여 $TNF{\alpha}$와 FAS/FASL 유도성 세포고사를 촉진한다. 신경모세포종에서 $IFN{\gamma}$와 $TNF{\alpha}$는 협동적으로 세포 분화를 유도하거나 성장 억제를 일으킨다. 또한 일부 신경모세포종에서 자연적인 FAS 수용체 발현에도 불구하고 그 리간드 자극에 의한 세포고사 유도에는 실패하였고 $IFN{\gamma}$ 투여로 이를 극복할 수 있음이 보고되었다. 본 연구에서는 $IFN{\gamma}$가 $TNF{\alpha}$나 길항적 FAS/CD95 항체 유도성 세포고사를 촉진할 수 있는지 여부를 다양한 항암제에 대한 내성을 가지고 있는 신경모세포종 세포주를 이용하여 알아보았다. 방 법 : CHLA-15, CHLA-90와 LA-N-2 신경모세포종 세포주를 IMDM 배지로 배양하였고 유전자 재조합 $IFN{\gamma}$, $TNF{\alpha}$, 길항적 FAS/CD95 항체(CH-11)를 투여하였다. 세포 생존율은 형광기질인 calcein-AM을 이용한 DIMSCAN을 통하여 측정하였고, 세포고사 정도는 Annexin V-PE와 7-ADD염색을 이용한 유식세포 분석기를 통하여 분석하였고 pancaspase and caspase-8 억제 실험을 통하여 확인하였다. TNF와 FAS/CD95 수용체 표현은 각각에 대한 단클론 항체와 PE가 결합된 이차 항체를 이용하여 유식세포 분석기로 알아보았다. 결 과 : $IFN{\gamma}$ 또는 $TNF{\alpha}$ 단독 투여로는 모든 세포주에서 의의있는 세포 독성을 유도하지 못 했으나 $IFN{\gamma}$와 $TNF{\alpha}$을 병행 투여시에는 CHLA-15과 CHLA-90 세포주에서 의의있는 세포 생존율 감소와 공통 capase경로를 통한 세포고사를 협동적으로 촉진하였다. 또한 길항적 FAS/CD95 항체 단독 투여 시에는 모든 세포주에서 세포 생존율의 변화가 없었으나 $IFN{\gamma}$ 전 처치 후 투여 시에는 CHLA-90 세포주에서 현저한 세포 생존율 변화 및 세포고사를 유도하였다. $INF{\gamma}$ 치료 후 TNFRI와 FASR의 발현이 모든 세포주에서 현저히 증가하였는데 이는 일부 감수성이 있는 신경모세포종에서 $INF{\gamma}$에 의한 $TNF{\alpha}$와 FAS/CD95수용체 유도성 세포고사 촉진의 한 기전이 될 것으로 사료된다. 결 론: 일부 신경모세포종에서 $IFN{\gamma}$가 $TNF{\alpha}$와 길항적 FAS/CD95 항체 유도성 세포고사를 감작화 시켰으며 이는 수용체 발현의 증가와 동반되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.49-64
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• 2014

해안 및 해양구조물 하부의 해저지반에 고파랑이 장시간 작용하는 경우 과잉간극수압(진동과잉간극수압과 잔류과잉간극수압의 합)이 크게 발생할 수 있고, 이어지는 유효응력의 감소에 따라 해저지반에 액상화가 발생될 수 있다. 일단, 지반액상화가 발생 및 진행되면 구조물의 침하 혹은 전도에 의해 종국적으로 구조물이 파괴될 가능성이 높아진다. 특히, 중력식구조물이 설치된 하부지반내에서는 파작용에 의한 큰 과잉간극수압과 작은 유효응력으로 부터 발생되는 지반액상화의 여부를 정확히 예측할 필요가 있고, 이러한 지반의 동적거동 특성은 설계에 충분히 반영되어야 한다. 본 연구에서는 2차원수치파동수로를 불규칙파동장으로 확장한 수치해석법을 적용하여 해저지반상 및 구조물의 표면상에서 시간변동의 동파압과 유속에 의한 전단응력을 산정하고, 그 결과를 지반의 동적거동을 정밀하게 재현할 수 있는 해저지반응답용의 수치해석프로그램 FLIP(Finite element analysis LIquefaction Program)에 입력치로 적용하여 해저지반내에서 과잉간극수압 및 유효응력의 시공간적인 변화, 이로 인한 액상화, 그리고 지반의 시간변형과 구조물의 시간변위를 정량적으로 평가한다. 이로부터 해저면상에서 전단응력을 고려한 경우 구조물 전면의 하부해저지반에서 액상화 가능성을 확인할 수 있었고, 액상화된 토립자는 흐름에 저항력을 상실하므로 세굴로 이어질 것으로 판단된다. 따라서, 태풍시 고파랑의 작용이 장시간 지속되는 경우 구조물의 전면에서는 지반액상화로 인한 지반강도의 현저한 저하로 구조물의 진동변위가 더욱 크게 발생되고, 더불어 구조물의 안정성에 영향을 미칠 것으로 예상된다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권4호
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• pp.223-231
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• 2012

본 연구는 유 무기성 폐기물 처리를 위한 다축스크류 난류접촉식 고효율 건조기의 최적 설계를 위한 연구의 일환으로 실험적 연구와 수치해석적 연구를 통하여 건조기 내부의 열유동 메카니즘을 규명하고 건조효율을 높일 수 있는 설계 기준을 제시 하고자 수행되었다. 사용된 건조기의 대표적인 특성은 건조용 가스의 바이패스 시스템으로 연소를 통해 얻어진 고온의 가스가 다축 스크류 내부 축을 따라 흐르면서 분공을 통해 고속으로 슬러지 내부로 분출되면서 열풍 건조를 하게 되는 것이다. 다양한 열원의 적용이 가능하고 고온 난류 분사식으로 높은 건조속도를 갖고 있으며 고점성 물질에도 적용이 가능한 것이 장점이다. 여기서 건조가스의 분배는 슬러지를 체적 가열하는 한편 슬러지가 뭉치지 않고 지속적으로 열과 물질 전달을 원활하게 하는 기공을 유지하도록 해야 한다. 실험결과 하수슬러지 200 kg/hr를 처리하는데 스크류를 1 rpm으로 회전시킬 때 적정 체류시간은 100분 정도로 나타났다. 또한 다양한 열량 공급 결과 150,000 kcal/hr로 공급한 경우 높은 건조효율을 유지하면서 잉여 열량공급으로 인한 과도한 열피로 및 열량의 낭비를 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 유 무기성 슬러지의 설계기술 및 건조효율 향상을 위한 건조가스의 유동 및 온도분포를 수치해석적 연구를 통하여 계산하였으며 연소실과 건조실의 온도계산 결과는 실험 자료와 매우 유사하게 나타나서 성공적으로 비교검증을 수행하였으며, 향후 물질전달에 대한 세부적인 모델을 적용하여 연구를 지속적으로 수행할 예정이다.