• 대한치과보철학회지
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• 제28권1호
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• pp.63-94
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• 1990

The purpose of this study was to analyze the displacement and the magnitude and the mode of distribution of the stresses in the lower overdenture, the mucous membrane, the abutment tooth and the mandibular supporting bone when various denture base materials, such as acrylic resin and 0.5mm metal base, and various denture base designs were subjected to different loading schemes. For this study, the two-dimensional finite element method was used. Mandibular arch models, with only canine remaining, were fabricated. In the first denture base design, a space, approximately 1mm thick, was prepared between the denture and the dome abutment. In the second denture base design, contact between the denture and the dome abutment was eliminated except the contact of the occlusal third of the abutment. In order to represent the same physiological condition as the fixed areas of the mandible under loading schemes, the eight nodes which lie at the mandibular angle region, the coronoid process and the mandibular condyle were assumed to be fixed. Each model was loaded with a magnitude of 10 kgs on the first molar region(P1) and 7 kgs on the central incisal region (P2) in a vertical direction. Then the force of 10 kgs was applied distributively from the first premolar to the second molar of each model in a vertical direction(P3). The results were as follows. : 1. When the testing vertical loads were given to the selected points of the overdenture, the overdenture showed the rotatory phenomenon, as well as sinking and the displacements of alveolar ridge, abutment and lower border of mandible under the metal base overdenture were less than those under the acrylic resin overdenture. 2. The maximum principal stresses(the maximum tensile stresses) being considered, high tensile stresses occured at the buccal shelf area, the posterior region of the ridge crest and the anterior border region of the mandibular ramus. 3. The minimum principal stresses(the maximum compressive stresses) being considered, high compressive stresses occured at the inferior and posterior border region of the mandible, the mandibular angle and the posterior border region of the mandibular ramus. 4. The vertical load on the central incisal region(P2) produced higher equivalent stress in the mandible than that on any other region(P1, P3) because of the long lever arm distance from the fixed points to the loading point. 5. Higher equivalent stresses were distributed throughout the metal base overdenture than the resin base overdenture under the same loading condition. 6. The case of occlusal third contact of the abutment to the denture produced higher equivalent stresses in the abutment, the mandibular area around the abutment and the overdenture than the case of a 1mm space between the denture and the abutment. 7. Without regard to overdenture base materials and designs, the amounts and distribution patterns of equivalent stresses under the same loading condition were similar in the mucous membrane.

• 대한치과보철학회지
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• 제28권1호
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• pp.165-191
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• 1990

Although a number of studies have been performed to assure that residual stress caused by a mismatch of alloy porcelain thermal expansion can contribute to clinical failure of a ceramometal restoration, the interactive influence of cooling rate on the magnitude of thermal expansion difference and on bond strength between them have not been extensively analyzed. The objective of this study was to determine the influence of cooling rate and the number of firing cycles on the expansion mismatch and the flexural failure resistance of metal porcelain strip. Tested alloys included one Pd-Ag alloy, one Ni-Cr-Be alloy with two kinds of porcelain, Vita and Ceramco. Metal specimens were cast into rods with a height of 13mm and a diameter of 5mm. Subsequently, the castings were subjected to scheduled firing cycles without porcelain. And the porcelain specimens after being fired were trimmed into a bar with a final dimension of $5{\times}5{\times}25mm$. Thermal expansions of the alloys and porcelains were measured by using a push rod or a differential dialometer respecitvely. Porcelain glass transition temperatures and expansion values were derived alloy-porcelain pairs were assessed by comparing expansion values of the components at a porcelain glass transition temperature. Calculations were made using combinations of a Ni-Cr alloy or Pd-Ag alloy with each of two porcelain products. Metal-porcelain strip specimens were subjected to four point loading in an Instron testing machine until crack occured at the metal-cramic interface at the time of sharp decrease of load on recorder. On the basis of this study, the following conclusions may be stated: 1. Regardless of the kinds of ceramometal combinations, both of calculated and experimental data revealed that the double fired specimens exhibited a significantly lower flexural strength. 2. By the rise of the amount of mismatch, bond strength were decreased. 3. Thermal expansion value of Pd-Ag alloys were higher than that of Ni-Cr alloys. 4. Expansion curves of metal were proportional to the increase of temperature and were not affected by the experimental conditions, however porcelains did not show the same magnitude of metal, and a shift of the glass transition temperature to higher temperatures was observed when cooled rapidly 5. Alloy-porcelain thermal compatibility appeared more dependent on the porcelain than the alloy.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제9권4호
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• pp.244-251
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• 2017

PURPOSE. The purpose of this study was to determine fracture resistance and failure modes of three-unit fixed dental prostheses (FDPs) made of lithium disilicate pressed on zirconia (LZ), monolithic lithium disilicate (ML), and monolithic zirconia (MZ). MATERIALS AND METHODS. Co-Cr alloy three-unit metal FDPs model with maxillary first premolar and first molar abutments was fabricated. Three different FDPs groups, LZ, ML, and MZ, were prepared (n = 5 per group). The three-unit FDPs designs were identical for all specimens and cemented with resin cement on the prepared metal model. The region of pontic in FDPs was given 50,000 times of cyclic preloading at 2 Hz via dental chewing simulator and received a static load until fracture with universal testing machine fixed at $10^{\circ}$. The fracture resistance and mode of failure were recorded. Statistical analyses were performed using the Kruskal-Wallis test and Mann-Whitney U test with Bonferroni's correction (${\alpha}=0.05/3=0.017$). RESULTS. A significant difference in fracture resistance was found between LZ ($4943.87{\pm}1243.70N$) and ML ($2872.61{\pm}658.78N$) groups, as well as between ML and MZ ($4948.02{\pm}974.51N$) groups (P<.05), but no significant difference was found between LZ and MZ groups (P>.05). With regard to fracture pattern, there were three cases of veneer chipping and two interfacial fractures in LZ group, and complete fracture was observed in all the specimens of ML and MZ groups. CONCLUSION. Compared to monolithic lithium disilicate FDPs, monolithic zirconia FDPs and lithium disilicate glass ceramics pressed on zirconia-based FDPs showed superior fracture resistance while they manifested comparable fracture resistances.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권9호
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• pp.13-19
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• 2018

최근 우리나라는 도시의 노후화가 가속되며 사회기반시설에 대한 다양한 문제점들이 발생하고 있다. 이에 영향을 받는 도시철도 구조물 또한 노후화가 가속되면서 시민들의 불안감은 커지고 있어 이에 대한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 도시철도 구조물은 시민의 안전과 밀접하게 연관되어 있어 이상 현상을 신속히 발견하여 처리해야 한다. 도시철도 지하구조물의 경우, 선로에 변형률 게이지를 부착하거나 광섬유 센서인 브래그 격자 센서를 활용하여 측정하고 있다. 그러나 이러한 방식은 장거리 모니터링에는 용이하지만 공간 분해능이 떨어져 이상구간을 정밀하게 측정하는 데에는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 브릴루앙 광 상관영역 기반(Brillouin Optical Correlation Domain Analysis; BOCDA)의 분포형 광섬유 센서 시스템을 구축하여 도시철도 지하구조물인 궤도에 관한 모니터링 적용성 평가를 수행하였다. 구축된 BOCDA 기반의 고분해능 분포형 광섬유 센서 시스템은 공간분해능 10, 20, 50, 100cm이며 측정거리 2km 구간에 대해 상시 모니터링 및 특정 위치에 대해 모니터링이 가능하다. 철도 폐선부지에 광섬유를 약 250m 포설하여 상시 모니터링에 대한 적용성을 평가하였으며, 윤중 시험기를 사용하여 특정위치에 대한 모니터링 적용성을 평가하였다. 시험결과, 공간분해능 1.0m에서 0.1m로 낮아질수록 손실이 커지는 경향을 보이고 있으며, 공간분해능이 낮을수록 측정 속도는 감소하지만 위치 및 변형에 대한 정확한 데이터를 얻을 수 있었다. 추후, 포설방법이 해결된다면 다양한 구조물의 모니터링에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.126-136
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• 2018

강판 콘크리트 합성보는 2개의 이질 재료를 결합하기 위해 강판, 콘크리트 및 전단 연결재로 구성된다. 일반적으로 강판은 기존의 합성보에 용접하여 조립된다. 본 연구에서는 전단 강도를 줄이고 작업성을 향상시키기 위해 SPC Beam이라 불리는 새로운 강판 콘크리트 합성 보(Beam)를 개발했다. SPC 보는 전단 연결재 없이 절곡된 강판과 콘크리트로 구성된다. 절곡된 강판은 용접 대신 고강도 볼트로 조립된다. 현장 건설의 작업성을 향상시키기 위해 슬래브와 접합부에 모자 모양의 Cap이 부착되어 있다. 변위 제어 모드에서 2점 가력의 단조 하중 시험을 수행했다. 정모멘트와 부모멘트에 대한 시편의 굽힘강도는 소성 응력 분포법에 의해 계산되었다. 수행한 시험 결과에 따르면 새로운 SPC 보의 휨 강도는 완전 합성보의 강도의 80% 이다. Cap의 간격을 조절하여 합성율의 증가가 가능했다. 본 연구에서는 정 부모멘트 역에서의 대표 형상을 대상으로 하였기 때문에, 단면 형상과 Cap을 변수로 추가적인 실험과 해석을 통해 SPC Beam의 성능 검증이 수행될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.317-324
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• 2020

천연가스를 연료로 사용하는 복합화력발전소는 석탄화력 대비 기동 및 정지가 용이하고 오염물질의 배출에 대한 부하가 적어 국내 발전설비 중 차지하는 비중이 꾸준히 상승하고 있다. 그러나 복합화력발전소는 가스터빈의 기동초기 및 저부하 운전 영역에서 황연현상을 일으키는 이산화질소(NO2)의 농도가 높은 특성을 가지고 있어 민원의 원인이 되며, 이의 제어 기술로서 황연제거설비가 2000년대 중반에 개발되어 운영되어 지고 있었다. 하지만 이 기술은 가스터빈 냉간기동 조건에서 기동초기 약 10~20분 동안은 기화시스템의 예열이 충분하게 이루어 지지 않아 황연현상을 제어할 수가 없는 실정이었다. 이에 본 연구에서는 환원제를 기화기를 사용하지 않고 액상의 상태로 가스터빈 Exhaust Duct에 직접 분사하여 황연현상을 제어하는 기술의 도출을 위해 CFD 해석 및 실증시험을 수행하였다. 가스터빈 Exhaust Duct에 위치에 있는 Diffuser에 의해 Duct의 외곽으로 형성된 배기가스에 액상의 환원제를 직분사하는 방안으로 배기가스 조건에 따라 5가지 Case로 분류하여 CFD를 수행하였으며, 그 결과 5가지 Case 모두에서 RMS가 15%이하로 양호한 혼합도를 보였다. 이를 바탕으로 실증설비를 설치 및 시험을 실시한 결과, 기존 기상주입방식에서 제어할 수 없었던 기동 초기 약 10~20분 구간의 황연현상도 완벽하게 제어할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.32-38
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• 2020

화차 제동은 공기 제동관의 압력변화를 이용해 제동 체결과 완해를 반복적으로 작동하여 수행한다. 화차 공기 제동 완해 불량은 기관사의 제동완해 취급 후에 제동 제어밸브의 오작동으로 인해 부분적인 제동체결상태를 의미한다. 이 현상은 화차 주행 동안 차륜 찰상과 열손상을 발생시킴으로서, 차륜파손 또는 열차 탈선사고를 일으킨다. 따라서 화차의 운행 지연 및 사고방지를 위해서는 공기제동 완해불량을 방지하는 체계적인 연구가 중요하다. 이를 해결하기 위하여 본 연구에서는 철도운영기관의 제작과 기능요구사항을 고려하여 완해불량 방지밸브를 개발하였다. 또한 본 밸브의 내구성 시험은 화차제동성능 시뮬레이터 성능시험기를 이용하였으며, 이의 작동성능은 반복적인 제동과 완해불량 조건하에 공압이력으로부터 평가하였다. 본 밸브의 보증수명은 화차 주행동안 제동횟수를 고려하여 무고장 시험기법에 준하여 12개 시제품에 대하여 총 16만회 성능시험을 수행하였다. 내구성 시험동안 본 밸브의 공압 입력 시간과 출력시간 및 출력속도의 차이는 거의 일정하였다. 본 밸브의 보증수명은 신뢰수준 95%에서 59,860회이며, 화차 대차에 본 밸브를 설치할 경우에 요구조건인 4년간 고장없이 운용될 수 있음을 의미한다.

• 대한치과보철학회지
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• 제35권2호
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• pp.401-412
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• 1997

There has been many researches aimed at reinforcing the strength of resin, and these have led to the development and use of numerous materials in recent years. A case in point, is the recent development of plasma-treated polyethylene fiber which has been used mainly in fixed provisional restoration to reduce the incidence of fractures. This study aims at assessing whether plasma-treated polyethylene fiber as applied to composite resin is effective in increasing the flexural strength and how applied portions affect this. Twenty-four applied and eight unapplied composite resin bars were fabricated. Twenty-four applied specimens were divided into three groups. Plasma treated polyethylene fiber was applied to the groups each with different portions of composite resin. In the first group, plasma-treated polyethylene fiber was not applied. In the second group, fiber was applied to the compression side of composite resin. Fiber was applied to the tension side in the third group, while fiber was embedded in the tension side of the composite resin in the fourth group. Each specimen was tested by use of a three-point bending strength test with an instron testing machine, and the flexural strength was calculated. The following results were obtained. : 1. Under the conditions of this study, the third and fourth groups demonstrated a statistically greater flexural strength compared to the first and second groups. 2. But there was no statistically significant difference, not only between the first group and the second group, but also between the third group and the fourth group. Taken together, it can be concluded that plasma-treated polyethylene fiber applied to composite resin is an effective method in increasing flexural strength, and the best way of increasing the flexural strength is by application of plasma-treated polyethylene fiber to the tension side, or the embedding of same in composite resin. It must be mentioned however that this test used a static single-load test method. This method determined the maximum stresses that could be tolerated, but this might not be valid where the prediction of clinical failure is concerned. In order therefore to clinically utilize plasma-treated polyethylene fiber to reinforce the composite resin, it is suggested that a further study which considers the various loads be undertaken.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.57-68
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• 2008

하부구조 안정처리 기법은 도로포장의 공용성을 증대시킬 뿐만 아니라 상부 포장층의 두께 절감할 수 있는 효과가 있다. 하부구조의 지반재료에 적절한 종류의 안정제를 배합함으로써 새로운 형태의 공학적인 지반재료를 구성하여 구조적 및 경제적으로 효과적인 층 구조를 형성하게 할 수 있다. 기존에는 안정처리기법을 경험에 근거하여 적용하여 왔으며 또한 설계시 본 기법을 적용할 수 있는 기준이 정립되어 있지 않다. 본 논문의 목적은 도로하부 지반재료에 적용을 위한 안정처리제의 역학적 특성을 평가하여 최적의 함량을 결정하고자 한다. 국내 포장하부구조의 대부분을 차지하고 있는 조립질 지반을 선정하여 안정제 혼합시 강도 및 변형특성을 일축압축실험과 반복재하식 회복변형계수 실내실험을 통하여 각각 알아보았다. 일축압축 실험결과, 안정제를 사용한 안정처리방법의 효과가 입도조정 안정처리 기법에 비하여 약 10배 이상의 일축압축강도가 증가 하는 것으로 나타났다. 또한 안정처리시 회복변형계수는 원시료와 비교하여 약 $6{\times}10$배 이상 증가하며, 체적응력과 축차응력 그리고 안정제의 함량이 커질수록 증가하는 경향을 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.178-189
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• 2011

본 연구에서는 CFRP 표면부착 공법의 대안으로 최근에 관심을 끌고 있는 NSM(Near Surface Mounted)기법으로 전단 보강된 RC 부재의 전단강도를 평가하기 위한 실험과 해석을 수행하였다. 전단철근이 없는 7개의 실험체에 대해 4점 휨실험을 실시하였다. 실험변수로는 CFRP 스트립의 경사($45^{\circ}$, $90^{\circ}$)와 스트립의 간격(250mm, 200mm, 150mm, 100mm)이 고려되었다. 실험적 연구를 통해 NSM공법으로 전단 보강된 RC 부재의 전단강도와 파괴모드에 대한 각 실험변수의 영향을 평가하였다. 실험결과는 $45^{\circ}$ 경사로 스트립을 보강한 실험체들은 스트립의 파단으로 파괴된 반면, 수직으로 스트립을 보강한 실험체들은 스트립의 슬립으로 파괴됨을 보였다. 또한, $45^{\circ}$ 경사 스트립이 수직 스트립보다 전단저항력 증가시킬뿐만 아니라 파괴시의 처짐을 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 추가적으로 RBSN 해석은 NSM기법으로 전단 보강된 RC 부재의 균열형상 및 하중-처짐관계를 적절하게 예측하였다.