• 제목/요약/키워드: artificial joint

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수치해석을 이용한 인공절리 조건에 따른 발파속도 평가 (Evaluation of Blast Velocity by Artificial Joint Conditions using Numerical Analysis)

  • 석철기;노유송;박훈
    • 화약ㆍ발파
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    • 제35권4호
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    • pp.1-9
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    • 2017
  • 본 연구는 인공절리를 이용한 발파효과 검토를 위해 인공절리 수, 인공절리 간격, 인공절리 경사에 따른 발파속도의 영향 및 기여도를 평가 분석한 연구이다. 인공절리 상태 변화에 따른 발파속도는 동적해석 프로그램인 AUTODYN을 이용하여 획득하였다. 수치해석 결과에 대해 정규화 분석을 수행하였고, 각 인자의 기여도 분석을 위해 강건설계 실험계획법을 이용하여 설계 인자를 분석하였다. 각 인자는 3수준으로 설정하였고, 분석에 직교 배열표 $L_9(3^4)$를 사용하였다. 정규화 분석을 통해 수치해석 결과를 분석한 결과 인공절리 경사가 증가함에 따라 발파속도는 감소하는 경향을 보였다. 또한, 인공절리 간격과 인공절리 경사에 대해 발파속도를 분석한 결과 발파속도는 경사가 수직일 때 인공절리 간격이 증가함에 따라 감소는 경향을 보였다. 강건설계를 이용한 기여율 분석결과 발파속도에 가장 큰 영향을 미치는 것은 인공절리 경사이며, 이어서 인공절리 수, 인공절리 간격 순으로 기여율이 평가되었다.

인공절리에 의한 암석의 파쇄도 평가 (Evaluation of Rock Fragmentation due to Artificial Joint Effect)

  • 노유송;석철기;박훈
    • 화약ㆍ발파
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    • 제36권4호
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    • pp.9-15
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    • 2018
  • 발파에 의한 암석의 파쇄도는 적재, 운반과 2차 파쇄로 이어지는 후속공정에 직접적인 영향을 미치므로 파쇄도의 조절은 발파 효율성과 생산비용을 평가하는데 필수적이다. 본 연구에서는 인공절리의 방향에 따른 암석의 파쇄도에 대해 분석하였다. 갱내 암반에 수직 및 수평인공절리를 생성한 후 발파실험을 수행하였다. 생성된 암석파쇄물의 입도분포는 2차원 영상해석 프로그램인 split-desktop으로 평가하였다. 평가결과 수평인공절리가 수직인공절리에 비해 전체적인 암석파쇄물의 크기가 작게 평가되었고, 다양한 크기로 암석파쇄물이 분포하였다. 인공절리의 방향에 따라 대괴발생을 억제하고 암석파쇄물을 일정한 크기 이하로 조절 할 수 있을 것으로 판단된다.

콘크리트 블록에서 인공절리에 따른 발파영향 평가 (Evaluation of Blast influence by Artificial Joint in Concrete Block)

  • 노유송;민경조;오세욱;박세웅;석철기;조상호;박훈
    • 화약ㆍ발파
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    • 제36권3호
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    • pp.1-9
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    • 2018
  • 본 연구는 인공절리의 경사, 인공절리와 발파공 간의 거리, 그리고 인공절리의 수가 압력파동의 전파, 균열의 전파, 그리고 발파파동의 속도에 미치는 영향을 평가할 목적으로 수행되었다. 이 평가작업은 동적 FEM 프로그램인 AUTODYN 상에서 지원되는 Euler-Lagrange solver를 사용하여 수행되었다. 주요 결과로서 발파파속은 인공절리와 발파공 간의 거리가 가깝거나 인공절리의 경사가 증가할수록 더 빠르게 감소하는 것으로 나타났다. 인공절리가 없는 경우에 비해 절리가 하나라도 존재하는 경우에는 발파파속의 감쇠가 상당히 크게 발생하였다. 하지만 인공절리의 수가 발파파속의 감쇠에 미치는 영향은 주어진 조건 하에서는 미미한 수준이었다.

인공고관절 모사조건하에서의 탄소섬유 복합재료의 마찰 및 마모 특성 (Friction and wear properties of carbon fiber reinforced epoxy composite for the artificial hip joint application)

  • 송영석;윤재륜
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.239-241
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    • 1999
  • Recently, the friction and wear behaviors of UHMWPE, ceramic and metal is being researched actively for the use as an artificial hip-joint. In this study, because of good wear properties of carbon fiber, we made experiments about the friction and wear of carbon fiber reinforced epoxy composite under the lubricative and the dry condition. The possibilities of carbon-carbon composite for the artificial hip joint application was studied from this results.

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무릎인공관절의 하중에 따른 내구성에 관한 해석적 연구 (Analytical Study on Durability due to the Load of Artificial Knee Joint)

  • 조재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.7-11
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    • 2014
  • 본 연구에서는 텅스텐합금강의 상부구조와 폴리에틸렌소재로 구성된 하부구조의 무릎 인공관절이 하중을 받았을 때에 인공관절의 하중분포와 인공관절의 설치를 위한 지지구멍에 가해지는 응력분포에를 유한요소해석에 의하여 연구하였으며, 이러한 결과들을 이용하여 실물에 대한 실험을 위한 기초자료를 얻을 수 있었다. 상부구조의 모서리 끝부분부터 하중이 집중되어 크랙이 발생되며 이는 의학계에 보고된 인공관절파손에 의한 조직괴사사례와 그 거동이 일치하였다.

인공관절용 초고분자량폴리에틸렌의 가교결합 공정변수와 기계적 특성과의 상관관계 (Relationship between Crosslinking Processes and Mechanical Properties of UHMWPE for Artificial Joint)

  • 김현묵;김성곤;이종대;윤인식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.1570-1574
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    • 2008
  • Various mechanical test were conducted on conventional and crosslinked ultra-high molecular weight polyethylene(UHMWPE) all prepared from the same lot of medical grade GUR 1050 for artificial joint. The conventional materials were not irradiated and treated by heating. The cosslinked materials were irradiated with $25kGy{\sim}200kGy$ by gamma-ray andthen annealed or remelted. Gamma-ray irradiation and heat treatment process were found to significantly impact the crystallinity, and hence the mechanical behavior, of the highly crosslinked UHMWPE. The radiation dose and heating conditions were key predictors of the uniaxial yielding, plastic flow, and failure properties of conventional and highly crosslinked UHMWPE. The correlation model from experiments would be the basic information to enhance the were resistance of artificial joint liner.

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고관절용 인공관절 시스템의 안정성 평가 (Stability Test of Artificial Joint for Hip Joint)

  • 석승휘;박수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권9호
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    • pp.1033-1039
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    • 2012
  • 인공관절은 관절부의 뼈가 파괴되거나 관절 손상을 입어 관절로서의 기능을 할 수 없게 된 경우에 사용된다. 고관절용 인공관절 시스템의 일차안정성을 평가하기 위해서는 인공관절이 삽입된 직후 인공관절에 반복하중을 가하여 대퇴골과 인공관절 사이의 상대변위를 측정하게 된다. 이때, 정확한 안정성을 평가하기 위해서는 인공관절이 대퇴골을 파고드는 변위와 대퇴골에서 인공관절이 회전한 각의 변화량을 정확히 측정하여야 한다. 본 연구에서는 고관절용 인공관절 시스템의 일차안정성을 평가하기 위해 새로운 상대 변위측정 방식을 제안하고 이를 이용하여 수술 방법의 차이 및 대퇴골 자체 강성의 차이에 따른 일차 안정성을 사체에서 얻은 대퇴골 실험을 통해 비교 평가하였다.

의료영상처리를 이용한 인공고관절 정합도 측정 방법에 관한 연구 (A study on the fitness measurement of artificial femur through medical image processing)

  • 김용호;김중규
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.1071-1074
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    • 1999
  • In this paper, we studied a computer based three dimensional implantation system of artificial hip joint. The system can be utilized for doctors to select a suitable artificial femur which is best-fit for the patient and to find out the optimal implanting position as well. We proposed a new numerical index to measure the fitness between the artificial hip joint and the patient's femur. The proposed fitness index accounts for the variance of the distance between the outer contours of artificial hip joint and the femur in addition to the conventional area comparison. A few simulation are run to show results of fitness measurement and compared to the conventional method.

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인공관절 전치환 성형 수술 전후의 일상활동 장애정도 및 삶의 만족도 비교연구 - 관절 질환 환자를 중심으로 - (A Comparative Study of the Handicaps in and Satisfaction with the Ordinary Life before and after the Plastic Operation for Artificial Joint Replacement-Centering around Those Who suffer from Joint Diseases)

  • 강신화
    • 근관절건강학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.37-49
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    • 1996
  • The joint diseases threaten modern people's healthy life. They bring about a long pain, an anasarca, loss of joint function or even deformation and rigidity of joint, limiting people's ordinary activities much. The chronic joint patients may be subject to some hypochondria caused by anxiety for their life, social isolation, financial problem and physical disability. Therefore, this population should continue to be duely taken care of by medical personnels. In particular, nurses should adequately help these people to recover and improve their health through suitable adaptations. With such basic conceptions in mind, this study was aimed at reviewing these patients' conditions in their ordinary life before and after a plastic operation for artificial joint replacement as well as their satisfaction with their life. For this purpose, those patients who underwent some plastic operations for artificial joint replacement at university hospitals in Seoul from January 2, 1993 to June 30, 1995 were selected as the population of this study. Among them, 87 people were randomly sampled to answer a questionnaire designed specially. For the surveying tools, Jette's (1980) scale was applied to address the sample people's inconveniences experienced and supports received in their ordinary life, while the scale of Wood, Wylie & Sheafer was used to measure their satisfaction with their life. The collected data were analyzed for percentiles, means, SD, t-test and Pearson's correlations. The results of survey can be summarized as follows ; As a result of t-test the frequencies of other people's support before and after the plastic operation, it was disclosed that those who underwent the operation were supported less frequently. In addition, as a result of t-testing their satisfaction with life before and after the operation, it was found that the operation increased their satisfaction with life significantly. Meanwhile, as a result of t-test inconveniences, frequencies of supports and life satisfaction before and after the plastic operation for artificial knee replacement, it was disclosed that only the inconveniences were significantly reduced after the operation. In contrast, the t-test the variables before and after the plastic operation for artificial hip replacement, it was found that only the frequencies of other people's supports were significant reduced after the operation. Furthermore, the differences 6 months, one year and two years after the plastic operation for artificial joint replacement were t-tested on the variables. As a result, it was disclosed that people's inconvenience, frequencies of supports and life satisfaction were not improved 6 months after the operation but their frequencies of supports decreased significantly one year after, while their inconveniences and life satisfaction were significantly improved two years after. As a result of analyzing the variables with Pearson's correlations, inconveniences and frequency of supports were negatively correlated significantly with the life satisfaction. In conclusion, the plastic operation for artificial joint replacement significantly improved people's living inconveniences, reduced their frequency of other people's support and enhanced their satisfaction with life. To break don the plastic operation for artificial knee replacement improved patients' inconveniences, while the plastic operation for artificial hip replacement not only improved patients' inconveniences but reduced the frequencies of other people's support also. Finally, the finding that the plastic operation for artificial joint replacement brought about the improvement two years after suggests that this period is needed for the patients to adapt themselves to the post-operation conditions.

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