• 제목/요약/키워드: Total displacement

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부력 프리플랙션 효과가 콘크리트 부유구조체의 구조성능에 미치는 영향에 대한 해석적 연구 (Analytical Study on Buoyancy Preflexion Effects on Structural Performance of Concrete Floating Structure)

  • 이두호;정연주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권2A호
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    • pp.75-83
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    • 2012
  • 본 연구에서는 콘크리트 부유구조체의 구조성능을 향상시키기 위한 부력 프리플랙션 효과에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 부력 프리플랙션은 부유구조체를 구성하는 모듈들의 부분적 부력차이에 의해 부유구조체에 프리플랙션 효과가 도입되는 것을 뜻한다. 부력 프리프랙션 효과를 검증하기 위해, 실제 설계에서 도출된 콘크리트 부유구조체 단면을 바탕으로 전체 부유구조체 길이에서 부력 부리플랙션 효과를 발생시키는 변단면 중앙부의 길이 비를 매개변수로 설정한 해석적 연구를 수행하였다. 해석결과는 부력 프리플랙션에 의해 도입되는 콘크리트 부유구조체의 하부 슬래브 응력상태와 부상 변위량에 대해, 이를 부력 프리플랙션과 활하중의 하중단계별로 분석하여 부력 프리플랙션 효과가 콘크리트 부유구조체의 구조성능에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과, 전체 부유구조체 길이에 대한 중앙부 모듈의 길이 비가 작은 경우에도 상대적으로 큰 부력 프리플랙션 효과가 발생되는 것으로 나타났다. 부력 프리플랙션 효과는 중앙부 모듈의 길이 비에 따라 포물선의 형태를 나타내며, 중앙부 모듈의 길이 비 40~60%에서 최대의 효과가 도입되는 것으로 나타났다. 인접한 모듈들의 부력차이를 이용하는 부력 프리플랙션은 원리가 간단하여 적용이 간편하고, 부유구조체의 하부 슬래브에 효율적으로 사전 압축응력을 도입시킬 수 있는 것으로 나타났다. 이는 부유구조체의 하중지지능력 향상을 가져와 콘크리트 부유구조체의 구조성능 향상과 단면높이 슬림화에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

유한 요소 법을 이용한 노화에 따른 요추의 피질 골과 해면 골 간의 하중 분담 비율 (Load Sharing Ratios Between the Cortex and Centrum in a Lumbar Vertebral Body with aging using Finite Element Method)

  • 임종완
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.90-103
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    • 2016
  • 본 연구는 유한 요소 법을 이용한 노화되어 강성/강도가 저하되는 요추 체의 얇은 피질과 해면 골의 하중 분담 비율 분석과 사용된 탄성계수들의 평가가 목적이다. 해면 골의 나은 해석을 위하여, 20년마다 압축 시험에서 얻은 탄성계수를 체적 공극 비율로 나눈 유효 탄성계수를 사용하였다. 이와 상응하는 피질 쉘도 공극 비율을 포함한 빔 이론의 수식들로부터 유효 탄성계수를 구한 후에 적용하였다. 또한 p-요소를 사용하여 수치 오차를 최소화하였다. 보고된 논문들을 참고하여 후관절 부분이 제거된 매개 변수적인 퇴행된 L3 척추 형상을 만들어 유한 요소 모델링 하였다. 일정 변위의 압축 조건을 가한 후에 여덟 조각의 부피 별로 각 뼈에서 탄성 변형률 에너지와 수직 하중의 비율을 사용하여 하중 분담 비율을 계산하였다. 결과로는 1) 20대에서 80대까지 해면 골의 하중 비율은 55%에서 49%로 감소하였다; 2) 피질 쉘은 중간 면에서 최고 비율을, 해면 골은 종판에서 최고 비율을 나타냈다; 3) 다공성 얇은 피질과 해면 골을 위한 유효 탄성계수의 사용은 적절하였다; 4) 두 방법을 이용하여 얻은 하중 분담 비율의 차이는, 전체 비율은 1% 미만 내에서 같지만 각 위치에서의 비율 값들은 약간 달랐다.

지하수에서 유래한 벤젠의 노출경로별 인체축적특성 (Accumulation Property in Human Body of Benzene Derived from Groundwater According to Exposure Pathway)

  • 김상준;이현호;박지연;이유진;유동한;양지원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제9권1호
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    • pp.12-27
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    • 2004
  • 본 연구에서는 벤젠을 대상으로 오염된 지하수를 생활용수로 사용했을 때 발생하는 실내오염도를 모사하고 실내에서 가능한 흡입, 섭취, 피부흡수와 같은 노출경로를 고려하여 노출시나리오를 자성하였다. 인체에 유입된 벤젠에 대하여 PBPK 모델을 이용하여 인체의 각 장기에 어떻게 분포하는지를 분석하였다. 결과에서 흡입과 섭취가 주요노출 경로였으며 남성이 여성보다 많은 호흡량으로 인해 보다 높은 노출속도를 유지하였다. 노출속도에 대한 피부흡수의 공헌도는 상대적으로 매우 작았다. 단기노출의 결과 오염물 노출에 대하여 SPT, RPT,간의 정맥혈 중 벤젠농도는 빠르게 증감하는 반면 지방의 경우는 느리게 반응하였고 많은 벤젠이 지방세포에 축적되어 정맥혈에는 적은 농도로 존재하였다. 장기간 노출에서 여성은 남성보다 전체적으로 2.1배 많은 벤젠을 체내에 축적하고 있는 것으로 나타났다. 장기간 노출에서 총유입벤젠의 98%가 호흡과 대사분해에 의해 제거되었다. 흡입경로는 벤젠이 호흡배출에 의해 69.8% 제거되었으며 섭취경로는 48.4%로 오염물이 유입되는 위치에 따라 각각의 제거기작의 공헌도가 다르게 나타났다. 본 연구의 결과는 실내오염에 따라 오염물이 체내에 흡수되고 분포ㆍ제거되는 현상을 이해하고 노출저감대책을 마련하는데 필요한 자료를 제공하고자 하였다.

성문암 세기변조방사선치료에서 두 가지 열가소성 마스크에 대한 환자위치잡이 오차 평가 (Comparison of Setup Deviations for Two Thermoplastic Immobilization Masks in Glottis Cancer)

  • 정재홍
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제40권1호
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    • pp.63-70
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    • 2017
  • 본 연구는 세기변조방사선 치료기술을 이용한 성문암 환자에게 사용되는 두 가지 상이한 열가소성 고정기구 마스크로 인한 환자위치잡이 오차를 비교 평가하고 자 하였다. 치료가 종료된 총 16명의 성문암 환자를 두 그룹으로 나누었고(기존마스크 vs. 변형마스크), 평균, 3D오차, 시스템과 랜덤오차를 구하여 환자위치잡이 오차를 비교하였다. 또한, 치료계획종양체적(PTV)에 대한 여백(margin)을 분석하였다. 3D오차에 대하여 기존 그룹은 $5.2{\pm}1.3mm$고, 변형그룹은 $5.9{\pm}0.7mm$로써, 변형마스크가 변형보다 13.6% 높았다. 시스템오차는 기존그룹(변형그룹)에서 좌표 x, y, z방향은 각각 1.7 mm (1.1 mm), 1.0 mm (1.8 mm), 1.5 mm (2.0 mm)였고, 회전각(roll angle)은 $0.8^{\circ}$ ($0.8^{\circ}$)였다. 랜덤오차는 변형그룹이 기존그룹에 비하여 좌표 x, y, z방향으로 10.9%, 1.7%, 23.1%로 낮았으나, 회전각은 12.4% 높았다. PTV여백에서 변형그룹은 좌표 x방향에 대하여 기존그룹에 비하여 31.8% 낮았으나, 반대로 좌표 y와 z방향에서는 기존그룹보다 각각 52.6%와 21.6%로 높았다. 성문암 세기변조방사선치료에서 변형된 마스크 사용은 고정기구의 변형으로 인한 환자위치잡이 오차는 수치적으로는 영향을 줄 수 있지만, 다양한 관점에서 고정기구 마스크에 대한 연구가 임상적인 측면에서 연구가 필요할 것으로 사료된다.

수술적 기법의 보완을 통한 성공적인 너스 술식의 적용(단일 기관 135명의 경험) (The Successful Application of Nuss Procedures with Modified Operative Technique)

  • 김도훈;심영목;김관민;최용수;김진국
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제39권10호
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    • pp.765-769
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    • 2006
  • 배경: 너스 시술은 누두흉 환자들의 전흉부 함몰을 교정하는 효과적인 수술방법으로 기존의 방법에 비하여 비침습적이다. 하지만 환자의 나이와 기형 형태에 따라 전흉부 함몰은 다양한 양상을 보이는 데, 이에 대하여 고전적인 너스 시술만을 고집할 때 기형 재발, 불충분 교정 등 다수의 합병증이 발생하였다. 따라서 저자들은 고전적인 너스 술식을 몇 가지 관점에서 보완하였다. 대상 및 방법: 1999년 11월부터 2004년 12월까지 135명의 환자와 216건의 수술경험을 후향적으로 분석하였다. 수술 전 컴퓨터 단층촬영, 수술 당시 환자의 연령, 수술방법, 재발을 포함한 합병증 여부를 분석하고, 이를 시술의 개선 전후로 나누어 비교하였다. 결과: 5년 2개월 동안 135명에서 너스 술식을 시행하였으며, 너스막대 제거술 64건, 재발 또는 합병증을 이유로 2번 이상의 너스 술식을 시행한 17건을 포함하여 너스 관련 216건의 수술을 시행하였다. 막대의 삽입위치를 절개부위에서 함몰부의 양족 경계부(늑연골의 최대 돌출부위)로 내측으로 이동시켜 흉곽 지지구조의 손상을 최소화하였고, 막대 성형 시 늑골과 접합하는 부분을 늑골모양에 맞게 성형하여 막대의 미끄러짐 현상을 줄였다. 그리고 막대와 늑골의 고정사를 바이크릴에서 강선으로 전환하고, 성인 환자의 경우, 수술 중 흉골을 견인하는 방법을 추가하였다. 1999년에서 2002년까지 17건에 달하던 재교정과 23건의 합병증이 개선 이후인 2003-2004년에는 재교정 0건, 합병증 3건으로 감소하였다. 결론: 이러한 결과로 미루어 보아, 본원에서 시행한 너스개선 술식은 효과적이었으며, 재발과 합병증을 획기적으로 줄일 수 있었다.

앉았다 일어나는 동작동안 단축회전반경 무릎인공관절 수술자와 다축회전반경 무릎인공관절 수술자의 운동역학적 비교분석 (A Biomechanical Comparative Analysis between Single-Radius and Multi-Radius Total Knee Arthroplasty for Sit-to-Stand Movement)

  • 진영완
    • 생명과학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.773-779
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    • 2006
  • 단축범위 무릎인공관절 수술자와 다축범위 무릎인공관절 수술자를 대상으로 앉았다 일어나는 동안 운동학적 및 운동역학적 요인들을 비교분석한 결과는 다음과 같다. 앉았다 일어나는 동작은 다축범위 수술자 집단이 단축범위 수술자 집단보다 0.19초(p= 0.033) 빠르게 나타났다. 최대상체 굴곡각도는 다축범위 수술자 집단이 단축범위 수술자집단 보다 $10^{\circ}(p=0.014)$정도 크게 나타났다. 상체굴곡 각속도는 다축범위 수술자 집단이 단축범위 수술자 집단보다 $7^{\Omega}{\cdot}S^{-1}$(p= 0.058)빠르게 나타났다. 단축범위 수술자 집단과 다축범위 수술자 집단의 ADD와 ABD의 차이는 거의 없었다. 대퇴사두근의 근전도분석은 내측광근은 무릎굴곡각 $60^{\Omega}-15^{\Omega}$(p<0.05)에서 단축범위 수술자 집단 근전도 값이 다축범위 수술자집단 근전도값 보다 작게 나타났다. 외측광근은 무릎굴곡각 $60^{\Omega}-45^{\Omega}$(p<0.05)에서 단축범위 수술자 집단 근전도 값이 다축범위 수술자집단 근전도값 보다 작게 나타났다. 대퇴직근의 값은 무릎굴곡각 $60^{\Omega}-30^{\Omega}$(p<0.05)에서 단축범위 수술자 집단 근전도 값이 다축범위 수술자집단 근전도값 보다 작게 나타났다. 대퇴이두근의 값은 무릎굴곡각 $75^{\Omega}-15^{\Omega}$(p<0.05)에서 단축범위 수술자 집단 근전도 값이 다축범위 수술자집단 근전도값 보다 작게 나타났다.

관골상악골 복합체 골절 환자에서의 안면 비대칭에 대한 임상경험 (Clinical Experiences of Facial Asymmetries in Zygomaticomaxillary Complex Bone Fracture Patients)

  • 강낙헌;최상문;김주학;송승한;오상하
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제38권2호
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    • pp.161-165
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    • 2011
  • Purpose: Zygomaticomaxillary complex (ZMC) fracture is one of the most common facial injuries after facial trauma. As ZMC composes major facial buttress, it is a key element of the facial contour. So, when we treat these fractures, the operator should have a concern with the symmetry to restore normal appearance and function. But sometimes, unfavorable results may occur. The aim of this study is to analyze the unsatisfied midfacial contour after ZMC fractures reduction retrospectively and to point out the notandum. Methods: 369 patients, treated for fractures of the ZMC were included in the study. After the operation, such as open reduction and internal fixation (ORIF with titanium or absorbable materials), open reduction, and closed reduction, midfacial contour was evaluated with plain films and 3-dimensional computed tomography. And unfavorable asymmetric midfacial contours were correcterd by secondary correction and re-evaluated. Gross photographs were obtained at outpatient clinic. Results: Total of 38 patients had got a facial asymmetry and among of them 24 patients were treated secondary revisional ORIF operations for correction of unfavorable result of after primary reduction. Two of them had received tertiary operations, three patients had got osteotomy more than after one year and six patients had got minor procedures. The etiology of asymmetry were lateral displaced simple fracture of arch (n=2), lateral displaced comminuted fracture of arch (n=6), comminuted arch fracture combined posterior root fracture (n=9), and communited arch and body fracture (n=12), severely contused soft tissue (n=9). After the manipulations outcomes were acceptable. Conclusion: To prevent the asymmetry in ZMC fracture reduction, complete analysis of fracture, choice of appropriate operation technique, consider soft tissue, and secure of zygoma position are important. Especially, we should be more careful about communited fracture of zygomatic body and lateral displacement, root fracture of zygomatic arch. Because they are commom causes that make facial asymmetry. To get optimal result, ensure the definite bony reduction.

유연한 스커트를 가진 오일붐의 운동응답해석 (The Motion Response of an Oil Boom with Flexible Skirt)

  • 성홍근;조일형;최항순
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.156-162
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    • 1995
  • 스커트의 유연성을 고려한 2차원 오일붐 모델에 대한 수치해법을 개발하였다. 본 수치모델에서는 부체를 강체로, 스커트를 장력이 걸려 있는 막으로, 스커트의 아래끝엔 집중질량이 놓여 있다고 가정하였다. 유동은 포텐셜이라고 가정하였으며 부체와 스커트의 연결부에서는 변위가 연속이라는 운동학적 조건을 그리고 스커트의 아래끝에는 집중질량에 대한 동력학적인 조건을 부가하였다. 수치해법은 선형포텐셜유동 이론에 근거한 Green 함수방법에 기초를 두고 있다. 스커트의 변형을 미리 알 수 없으므로 방사 포텐셜(radiation potential)과 부체의 변위 그러고 스커트의 변형을 동시에 구하는 방식을 택하였다. Green 정리를 적용하여 얻은 적분방정식과 부체의 운동방정식 그리고 스커트의 변형 관계식을 이산화하여 방사포텐셜과 부체의 변위 그리고 스커트의 변위에 대한 선형대수 방정식을 얻었다. 수치계산결과에 의하면 스커트의 유연성이 부체의 운동응답을 다소 줄일 수 있으며 부체의 공진체계를 바꿀 수 있음을 확인하였다. 그리고 오일붐의 운동응답특성에 영향을 주는 인자들 중에서 스커트의 길이와 집중질량을 파라미터로 하여 오일붐 모델의 운동응답특성을 비교해 보았다. 스커트가 유연한 경우와 스커트가 강체인 경우의 저주파수 극한해는 거의 일치하고 있어 수치해의 타당성을 간접적으로 확인할 수 있었다.

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전면벽체 강성에 따른 쏘일네일링 벽체의 거동특성에 관한 실험적 고찰 (An Experimental Study of the Soil Nailed Wall Behavior with Front Plate Rigidity)

  • Kim, Hong-Taek;Kang, In-Kyu;Kwon, Young-Ho;Park, Si-Sam;Cho, Yong-Hoon
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.87-94
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    • 2002
  • 최근 들어 국내에서는 경제적이고 효율적인 지하굴착공법으로 쏘일네일링 벽체와 지하구조물 외벽을 합벽처리하는 사례가 많아지고 있으며, 이같은 지하외벽 일체식 쏘일네일링 공법은 기존의 지보공법과 비교해 볼 때 굴착면적을 최소화하고 시공성을 개선할 수 있는 특징 이 있다. 또한 지하외벽 일체식 쏘일네일링 공법은 지하외벽의 단면 축소와 지하수에 의한 양압력의 영향에도 대처할 수 있는 장점이 있으나 아직까지는 이에 대한 연구가 미흡하여 보수적으로 설계되고 있는 실정이다. 이를 위해 본 연구에서는 실내모형실험을 통해 전면벽체의 강성에 따른 쏘일네일링 보강토체의 거동 및 네일의 두부에 작용하는 인발력을 분석하여 전면벽체의 강성에 따른 쏘일네일링 벽체의 파괴유형을 규명하고 사용상태 및 한계상태에서의 변위양상 및 네일 두부에서의 인장력 분포를 분석하였다. 또한 전면판의 강성이 쏘일네일링 벽테의 전체 안정성에 미치는 영향을 분석하였으며, 향후 전면벽체의 강성에 따른 지반-네일의 상호작용에 대한 모델개발에 필요한 기초적인 자료를 제공하고자 한다.

수중폭발에 의한 해중터널의 동적거동 (Dynamic Behavior of Submerged Floating Tunnel by Underwater Explosion)

  • 홍관영;이계희;이성로
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.215-226
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    • 2018
  • 본 논문에서는 수중폭발(UE: underwater explosion)에 의한 해중터널(SFT: submerged floating tunnel)의 동적거동을 양해법(explicit)를 이용하는 LS-DYNA에 의한 유한요소해석을 통하여 분석하였다. SFT의 유한요소모델은 원형단면의 강재 라이너에 콘크리트가 채워진 복합재 원형단면으로 고려되었다. 해중터널 시스템의 중앙부 100m 구간은 탄소성재료를 고려한 솔리드(solid)요소로 상세하게 모델링하였으며, 양측 방향으로 각각 1km 구간에 대해서는 탄성재료를 고려하여 빔(beam) 요소로 이상화하여 모델링하였다. 사선계류시스템은 케이블(cable)요소를 적용하였으며, 수중폭발에 의한 동적거동시 수리동적질량의 영향을 고려하기 위하여 원형단면에 대한 추가질량을 고려하였다. 또한 부력과 같은 상시하중을 초기조건으로 고려하기 위하여 동적완화해석(dynamic relaxation analysis)를 수행하였다. UE는 부력비(B/W)와 폭발지점으로부터 거리의 변화에 대해서 고려하였으며, 폭발의 규모는 천안함 합동조사보고서(2010)를 참조하여 TNT 360kg로 결정하였다. 수중폭발 해석결과, 폭발지점으로부터 SFT까지 거리는 관입량, 충격압력의 크기와 반비례 관계에 있고, 부력비(B/W)가 커질수록 계류장력도 커짐을 확인하였다. 그러나 사선계류라인의 계류각 변화는 SFT의 수평거동, 관입량, 계류력, 충격압력과의 연관성을 찾을 수가 없었다.