• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제11권3호
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• pp.169-178
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• 2019

PURPOSE. While dental implants have displayed high success rates, poor mechanical fixation is a common complication, and their biomechanical response to occlusal loading remains poorly understood. This study aimed to develop and validate a computational model of a natural first premolar and a dental implant with matching crown morphology, and quantify their mechanical response to loading at the occlusal surface. MATERIALS AND METHODS. A finite-element model of the stomatognathic system comprising the mandible, first premolar and periodontal ligament (PDL) was developed based on a natural human tooth, and a model of a dental implant of identical occlusal geometry was also created. Occlusal loading was simulated using point forces applied at seven landmarks on each crown. Model predictions were validated using strain gauge measurements acquired during loading of matched physical models of the tooth and implant assemblies. RESULTS. For the natural tooth, the maximum vonMises stress (6.4 MPa) and maximal principal strains at the mandible ($1.8m{\varepsilon}$, $-1.7m{\varepsilon}$) were lower than those observed at the prosthetic tooth (12.5 MPa, $3.2m{\varepsilon}$, and $-4.4m{\varepsilon}$, respectively). As occlusal load was applied more bucally relative to the tooth central axis, stress and strain magnitudes increased. CONCLUSION. Occlusal loading of the natural tooth results in lower stress-strain magnitudes in the underlying alveolar bone than those associated with a dental implant of matched occlusal anatomy. The PDL may function to mitigate axial and bending stress intensities resulting from off-centered occlusal loads. The findings may be useful in dental implant design, restoration material selection, and surgical planning.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제55권6호
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• pp.1121-1137
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• 2015

High powered computers and engineering computer systems allow designers to routinely simulate complex physical phenomena. The presented work deals with the analysis of two finite element method optimization techniques (First Order Method-FOM and Subproblem Approximation Method-SAM) implemented in the individual Design Optimization module in the Ansys software to analyze the behavior of real problems. A design optimization is a difficult mathematical process, intended to find the minimum or maximum of an objective function, which is mostly based on iterative procedure. Using optimization techniques in engineering designs requires detailed knowledge of the analyzed problem but also an ability to select the appropriate optimization method. The methods embedded in advanced computer software are based on different optimization techniques and their efficiency is significantly influenced by the specific character of a problem. The efficiency, robustness and accuracy of the methods are studied through strictly convex two-dimensional optimization problem, which is represented by volume minimization of two bars' plane frame structure subjected to maximal vertical displacement limit. Advantages and disadvantages of the methods are described and some practical tips provided which could be beneficial in any efficient engineering design by using an optimization method.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.73-78
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• 2019

본 논문은 NP-난제로 널리 알려진 최대 가중치 독립집합 문제에 대해 다항시간으로 풀 수 있는 규칙을 제시하였다. 기존에 알려진 분산형 알고리즘은 지역에서 최대 가중치 노드를 독립집합 원소로 결정하는 방법을 적용하였다. 그러나 지역에서 최대 가중치를 갖는 노드 단독이 아닌 보다 작은 가중치들을 갖는 노드들이 병합된 독립집합이 최대 가중치를 갖는 경우가 보다 빈번히 발생하여 기존에 알려진 방법으로는 최적 해를 구하지 못할 수도 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 지역에서 최대 가중치를 갖는 독립집합을 형성하는 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘을 다양한 망들에 적용한 결과, 기존에 알려진 알고리즘으로 구하지 못한 최적 해를 구할 수 있었다.

• 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.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권2호
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• pp.417-428
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• 2020

Investigations of the commercial aircraft impact effect on nuclear island infrastructures have been drawing extensive attention, and this paper aims to perform the safety assessment of Generation III nuclear power plant (NPP) buildings subjected to typical commercial aircrafts crash. At present Part III, the local damage of the rigid components of aircraft, e.g., engine and landing gear, impacting the steel concrete (SC) structures of NPP containment is mainly discussed. Two typical SC target panels with the thicknesses of 40 mm and 100 mm, as well as the steel cylindrical projectile with a mass of 2.15 kg and a diameter of 80 mm are fabricated. By using a large-caliber air gas gun, both the projectile penetration and perforation test are conducted, in which the striking velocities were ranged from 96 m/s to 157 m/s. The bulging velocity and the maximal deflection of rear steel plate, as well as penetration depth of projectile are derived, and the local deformation and failure modes of SC panels are assessed experimentally. Then, the commercial finite element program LS-DYNA is utilized to perform the numerical simulations, by comparisons with the experimental and simulated projectile impact process and SC panel damage, the numerical algorithm, constitutive models and the corresponding parameters are verified. The present work can provide helpful references for the evaluation of the local impact resistance of NPP buildings against the aircraft engine.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제1권2호
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• pp.75-78
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• 1973

핵산관연물질중 정미성물질인 5'-inosinic acid을 직접발효법으로 생산함에 있어 배지조성의 검토를 본 실험에서 수행하였다. 유기질소원으로서는 yeast extract 1%을 사용함이 좋았고 biotin의 첨가량은 30 $\mu\textrm{g}$l였을때 IMP의 축적량이 가장 많았다. 유기질소원으로 Casamino acid를 쓸 경우 $Mn^{＋＋}$ 20$\mu\textrm{g}$1. $Zn^＋＋/10$\mu\textrm{g}$1, Thiamine HCl 10mg/1 및 Ca-D-pantothenate 5 mg/l를 첨가해주면 IMP의 축적량이 증가하였으며 최고 7.0mg/ml의 IMP가 발효배지중에 생성되었다.었다.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제42권3호
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• pp.309-315
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• 2015

Background Breast projection is a critical element of breast reconstruction aesthetics, but little has been published regarding breast projection as the firm expander is changed to a softer implant. Quantitative data representing this loss in projection may enhance patient education and improve our management of patient expectations. Methods Female patients who were undergoing immediate tissue-expander breast reconstruction with the senior author were enrolled in this prospective study. Three-dimensional camera software was used for all patient photographs and data analysis. Projection was calculated as the distance between the chest wall and the point of maximal projection of the breast form. Values were calculated for final tissue expander expansion and at varying intervals 3, 6, and 12 months after implant placement. Results Fourteen breasts from 12 patients were included in the final analysis. Twelve of the 14 breasts had a loss of projection at three months following the implant placement or beyond. The percentage of projection lost in these 12 breasts ranged from 6.30% to 43.4%, with an average loss of projection of 21.05%. Conclusions This study is the first prospective quantitative analysis of temporal changes in breast projection after expander-implant reconstruction. By prospectively capturing projection data with three-dimensional photographic software, we reveal a loss of projection in this population by three months post-implant exchange. These findings will not only aid in managing patient expectations, but our methodology provides a foundation for future objective studies of the breast form.

• 대한수학회보
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• 제57권6호
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• pp.1351-1365
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• 2020

Let S and T be w-linked extension domains of a domain R with S ⊆ T. In this paper, we define what satisfying the w_R-GD property for S ⊆ T means and what being w_R- or w-GD domains for T means. Then some sufficient conditions are given for the w_R-GD property and w_R-GD domains. For example, if T is w_R-integral over S and S is integrally closed, then the w_R-GD property holds. It is also given that S is a w_R-GD domain if and only if S ⊆ T satisfies the w_R-GD property for each w_R-linked valuation overring T of S, if and only if S ⊆ (S[u])_w satisfies the w_R-GD property for each element u in the quotient field of S, if and only if S_𝔪 is a GD domain for each maximal w_R-ideal 𝔪 of S. Then we focus on discussing the relationship among GD domains, w-GD domains, w_R-GD domains, Prüfer domains, PνMDs and Pw_RMDs, and also provide some relevant counterexamples. As an application, we give a new characterization of Pw_RMDs. We show that S is a Pw_RMD if and only if S is a w_R-GD domain and every w_R-linked overring of S that satisfies the w_R-GD property is w_R-flat over S. Furthermore, examples are provided to show these two conditions are necessary for Pw_RMDs.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.223-231
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• 2019

정전기 문제에 대한 연속체 기반 설계 민감도 해석(DSA) 방법을 해석적으로 유도하였다. 고차 항을 포함한 목적 함수를 고려하기 위해 해석 및 DSA 방법을 위해 9 노드 유한요소법 기반 함수를 형상 함수로 사용하였다. 최적화 과정에서의 설계 변수를 B- 스플라인 함수로 매개 변수화하여 비현실적인 형상이 아닌 부드러운 경계를 가진 최적 형상을 얻을 수 있었다. 유한요소법을 이용한 최적화 과정에서 일반적으로 발생하는 메쉬 얽힘 문제를 해결하기 위해 메쉬 균일화 기법을 사용하였다. 이 기법은 디리쉴릿 에너지 범함수를 최소화함으로써 메쉬 균일성을 자동으로 얻을 수 있게 한다. 몇 가지 수치 예제들을 통해 DEP 힘을 최대화하기 위한 평행판의 최적 형상을 얻어낸다. 이를 기존에 실험적으로 검증된 평행판의 최적 형상과 비교하여 그 특성을 논의하였다.

• 한국음향학회지
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• 제24권7호
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• pp.379-386
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• 2005

최근까지 개발되었던 청각 보조기 중에서 공기 전도형 보청기의 하울링 (howling) 현상과 수술 후 이소골 등 기존 음향계의 재생이 불가능한 인공 와우 (cochlear implant system)의 단점을 해결하고, 동시에 청음 명료도가 높은 음성 신호를 전달하기 위한 수단으로 연구된 것이 인공중이 (implantable middle ear hearing device) 이다. 본 연구에서는 인공중이의 음성 신호 재현을 위한 진동 장치인 차동전자 트랜스듀서 (differential electromagnetic transducer, DET)에 대한 수학적 모형화와 계의 진동을 기술하는 운동방정식을 유도하고 그 해를 구하였다. 제한된 크기와 인가 전류 $1\;mA_{rms}$ 정현파에서 최대 구동력을 얻기 위해서 전자기력에 대한 유한요소해석을 수행하였고, 결과에 의해서 자석과 코일에 대한 최적 크기를 결정하였다. 사람의 중이 내 등자뼈 (stapes)의 진동 특성과 유사한 진동을 갖는 DET를 설계하기 위해서, 진동막의 강성계수를 변화하면서 진동해석을 시뮬레이션 하였다. 설계된 DET는 마이크로 머시닝 기술에 의해서 제작하였고, 그 진동 특성을 측정 하였다. 최종적으로 측정된 진동 특성에 대한 분석을 통하여 인공중이를 위한 진동 장치로서의 적용 가능함을 확인하였다.