전극 접촉저항은 생리학적 측정에 중대한 인자이며, 전기적 임피던스 측정을 수행할 때 정확성에 제한적 요인이 될 수 있다. 생체전기임피던스 값들은 인간피부에 삽입되는 전극을 이용하여 하부 조직의 도전율과 유전율에 의해서 계산할 수 있다. 본 연구에서는 피지, 각질층, 표피층, 진피, 피하조직 및 근육층의 인체 피부의 생리적 변화를 검출하는데 주안점을 두고 있으며, 피하조직에 삽입되는 전극의 최적설계를 위해 유한요소법을 사용하였다. 이를 위해 전극의 길이(50 mm, 70 mm), 재질(금), 모양(직사각형, 둥근사각, 육각기둥) 및 깊이(22.325 mm)에 따른 전극설계의 차이를 유한요소법을 통해 피하조직 층으로부터 얻어지는 정보를 바탕으로 기하학적으로 평가하였다. 생체임피던스 실험에서 전극모양과 인가전압에 따라서 피하조직에서 생체임피던스 차이가 가장 크게 나타남을 확인하였다. 본 연구의 모의실험은 피부의 전기적 임피던스 측정과 해석에 관한 물리적 현상뿐만 아니라 다른 형태의 전극 설계에 관한 특성들을 설명할 수 있을 것이다.
본 연구에서는 건해삼의 수화도에 따른 등급 분류를 확립하고자 하였다. 건해삼은 영상분석을 통하여 건해삼의 길이, 너비, 부피, 겉넓이의 형태학적 특징을 추출하였다. 측정된 data를 이용하여 k-mean clustering을 실시, 95개의 건해삼을 3개의 등급으로 분류하여 $30^{\circ}C$에서 40시간 수화실험을 실시하였다. 건해삼의 k-mean clustering을 실시한 결과 건해삼의 부피와 겉넓이는 건해삼의 등급을 가장 잘 나타낼 수 있는 인자였다. 등급별 수분 함량은 grade1은 71.23%, grade2는 75.60%, grade3는 85.62%를 확인하였다. 본 수화속도의 차이는 등급별 해삼이 동일한 수화 flux를 갖는 것을 고려하였을 때, 해삼의 수화는 겉넓이에 지배적임을 확인할 수 있다. 해삼의 수화는 물의 물질전달을 통해 이루어지며 Fick의 확산법칙에 따라 겉넓이가 커질수록 물질전달 속도가 증가함을 본 연구의 수화실험 결과에서도 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 건해삼의 등급을 분류하여 최적의 수분 함량(75%)을 충족하기 위한 등급별 수화시간을 도출하였다. 본 연구에서 도출된 건해삼의 등급판별은 "수화도에 따른 건해삼의 품질 변화"에 대한 추가적인 연구를 통해 등급별 최적의 수화시간의 도출이 가능하다.
최근 자동차 산업에서 전기 모터 연료 전지에 대한 수요가 급증했으며, 연료 전지 케이스로 사용되는 사각형 알루미늄 캔에 대한 수요 또한 증가하고 있다. 직사각형 배터리 케이스의 바닥에 있는 에어 벤트는 비정상적으로 높은 압력이 발생할 때 미리 압력을 방출하여 큰 폭발을 방지하는 역할을 한다. 직사각형 컵 배터리 케이스는 6 단계의 다단계 딥 드로잉으로 외형을 만들고 직사각형 배터리 케이스와 용접하여 벤트 부품을 제작해왔다. 그러나 본 연구에서는 직사각형 케이스의 바닥면에 공기 벤트 형상을 직접 추가 하는 연구를 수행하였다. 단조의 초기 형상으로는 사각 컵 다단식 딥 드로잉 성형 해석에서 추출한 두께와 형상을 이용한 유한 요소 해석 기법을 사용 하였다. 그 결과, 예측 정밀도가 향상되고, 배부름 및 파단 등의 결함을 미리 예측할 수 있었다. 초기 분석 결과를 토대로 두 가지 단조 형상이 후보로 제시되었고 성형 해석을 통해 최적의 단조 형상을 결정 하였다. 이러한 결과를 바탕으로 금형을 제작하고 실제 결과와 분석 결과를 비교하여 본 연구의 타당성을 검증하였다.
3D 프린팅은 고분자, 세라믹, 금속 등 다양한 소재를 대상으로 복합적인 형상을 한 번의 공정으로 제작할 수 있는 적층 기반 제작 기술이다. 최근의 3D 프린팅 기술은 프린팅 속도의 향상과 적용 가능 소재의 지속적인 개발에 의해 양산형 제품 생산이 가능한 수준으로 발전하였다. 본 연구에서는 레이저를 활용한 3D 프린팅 기술을 적용하여 철도 차량용 공기 압축기에 쓰이는 열교환기 제작을 진행하였다. 먼저 3D 프린팅에 적합한 형상으로 경량화 및 컴팩트화를 주안점으로 열교환기의 최적 설계를 진행하였다. 그로부터 도출된 설계안을 기반으로 SLM 기법을 적용하여 AlSi10Mg 합금 소재로 열교환기 시작품을 제작하였다. 다음으로, 제작된 시작품을 기존 공기 압축기에 부착하여, 압축공기의 열교환 성능을 시험하였다. 3D 프린팅 시작품의 시험 결과는 기존 열교환기 대비하여 저압부와 고압부에서 열교환 성능은 각각 약 80% 및 85% 수준을 보였다, 하지만 외부 냉각공기 조건을 기존 열교환기와 유사한 조건으로 가정하였을 때 𝓔-NTU 법을 활용하여 계산한 열전달량은 기존 열교환기 대비하여 유사한 성능을 보여 주었다. 결과적으로, 3D 프린팅 제작 열교환기의 성능 효과 및 경량화 등의 장점을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 핀-관형 히트파이프와 평행류형 히트파이프 제작하여 시험하였으며 분리형 히트파이프의 작동유체의 충진량은 40~60(% vol.), 풍량은 300~1,400 사이에서 변화시켜가며 온도교환 효율, 열회수량, 공기측 압력강하를 비교하였다. 온도교환 효율은 두 종류의 히트파이프 모든 경우에서 저 풍량에서는 작동유체 충진량이 40(%vol.)일 때가 가장 높았으며 풍량이 증가함에 따라 최대 효율을 가지는 작동유체 충진량이 다름을 알 수 있었고, 환기량이 작을수록 온도교환 효율이 높게 나타났다. 평행류형 히트파이프 60(%vol.)의 실험결과에서 보는 것과 같이 작동 유체를 너무 많이 충진하게 되면 오히려 낮은 온도교환 효율을 보이는데 이는 관벽의 액막이 두터워지면서 열전달 효과를 악화시킨 결과로 최적 충진량이 40~50(%vol.) 사이에 있음을 알 수 있다. 풍량 변화에 따른 공기측 압력강하 비교에서는 증발부 히트파이프가 응축부 히트파이프 보다 크게 계측 되었는데 증발부 표면에 생긴 결로수의 영향으로 생각된다. 평행류형 히트파이프는 핀-관형 히트파이프와 비교하여 냉매 충진량은 48%, 체적은 41%에서 동등이상의 성능을 보였으며, 공기측 압력강하도 37% 정도로 좋은 성능을 나타내었다.
This study analyzed descriptions about dots, lines, and sides which are used as a basic elements to express geometric figures as followings: -In the aspect of formative art, dots form images and feelings through their concurrence when make a slight move to coordinates. The concurrence can bring out either positive or negative images; -Lines have unlimited variation as a core measure in body art. They can make optimal effects with different lines such as straight and curved lines of human body; -Sides express not only effects of texture and perspective but also of space and solid by color effects. Expressive characteristics and geometric shapes can be classified by tattoo, henna and body painting: First, colorful tattoos are favored by Caucasian and original tattoos are mostly used by yellow and colored races in the way of scarification to get decorative effects. Recently, a rapid cycle of fashion change in tattoo figures has developed a tentative method of tattooing and a variety of decoration methods. It has made it a lot easier to change a pattern of a tattoo. Tattoos are now popular among people because they no longer have to suffer from pains when they get their body tattooed for a long time. Since tattoos boast their unique beauty which consists of most dynamic and attractive images among the types of body art. It will be one of the most favored make-up methods in the nearest future. Second, geometric designs used in henna include crosses, dots, straight lines, triangles, date palms, and so on. Henna has been particularly loved as an instant decoration by the public since it gradually disappears as time goes on. Third, body painting enables to draw a three-dimensional effect because of its close relation with body movements in a limited space. Each individual will have a different feeling appealed in their body painting. Body painting has been applied to many different areas, especially to theatrical art using lights, music and performance altogether producing impromptu and experimental works. Unlike other arts such as painting, sculpture, visual and industrial arts, body painting has mobility. Since it is painted on a three-dimensional human body, it can bear originality expressing realistic objects or animals and strengthen creative functions using body lines. Moreover, geometric designs can be diversified by the sexes. As a result of analysis, geometric designs expressed in body art seemed to transcend expressions of beauty and turned out to be another way of decoration. Body art has also been used as a way to express visual integration and consolidation dynamically not by human instinct but by social changes. The needs for body art will grow as the future comes nearer and be recognized as a new and fresh value. Formative elements of geometric figures deliver visual impressions combined with human body and finally create more various types of body art in harmony of body lines.
인간시각계의 색채인식기능을 모방하여, 가시광선영역의 빛에 의해 전기신호를 발생시키는 생체분자인 bR과 flavin을 LB막으로 제작하고, 이를 이용하여 개발된 인공감광소자의 색채인식기능을 검증하였다. bR과 flavin은 LB막 상태에서 고유의 특성을 유지할 수 있었으며, 가시광선 영역의 입력광에 대해 안정한 전기신호를 발생시켰다. AFM image와 광전류의 크기를 바탕으로 bR과 flavin LB막의 제작을 위한 최적 조건을 얻을 수 있었다. bR과 flavin을 차례로 적층하여 bR/flavin 복합 LB박막을 제작하였고, 이를 이용하여 감광소자를 제작하였다. 광전류 data를 바탕으로 얻어진 action spectrum을 분석함으로써, 가시광선 영역에서 얻어지는 신호의 형태가 입력되는 빛의 파장 대(색)에 따라 다름을 알 수 있었고, 입력되는 빛의 파장과 측정된 광전류의 크기와의 상관관계를 도출할 수 있었다. 입력되는 빛의 색채(파장)에 따라 나타나는 광전류의 형태 및 크기를 비교하고 제시된 관계식을 이용함으로써, 제안한 소자가 R, G, B 뿐만 아니라 가시광선 영역의 7가지 기본 색에 대해 색채식별능력이 있음을 검증할 수 있었다.
최근 고강도 콘크리트의 내화성능이 사회적 이슈로 부각되고 국토해양부에서 고강도 콘크리트의 내화성능 관리기준이 고시되면서 국내에서도 고강도 콘크리트의 내화성능을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 유기질 섬유인 폴리프로필렌 섬유(PP섬유)와 강섬유를 하이브리드한 Fiber Cocktail를 혼입한 고강도 내화콘크리트 개발을 위한 연구를 수행하였다. 100 MPa 고강도 콘크리트의 내화실험을 실시하여 최적단면 조건을 도출하기 위해 철근온도를 분석한 결과, 단면이 커질수록 철근온도는 점차 낮아지는 경향이 나타났으며 $600{\times}600mm$, $800{\times}800mm$ 단면에서 내화성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났으며, 이중 경제성을 고려할 경우 $600{\times}600mm$ 단면이 최적단면으로 도출되었다. 또한 도출된 $600{\times}600mm$ 단면에 대해서 철근의 온도를 분석한 결과 PP섬유 $1.5kg/m^3$와 강섬유 $40kg/m^3$를 배합비의 실험체가 내화성능이 더 확보되었다.
최근 늘어나는 [$^{18}F$]FDG-PET 검사 증대와 더불어 새로운 방사성의약품으로 [$^{11}C$]아세테이트 검사가 신설되고 다양한 연구용 $^{11}C$-표지 방사성의약품 이용이 증대되고 있다. 본 연구에서는 성공리에 수행한 한국형 사이클로트론의 $^{11}C$-표적시스템을 이용하여, $[^{11}C]CO_2$ 생산 최적화 및 임상에서 사용가능한 $^{11}C$-표지 방사성의약품 생산 적용 연구를 수행하였다.
Objectives: No 3D anthropometric analyses have been conducted for Korean children's faces for the purpose of designing respiratory protective devices. The aim of this study was to develop masks against yellow dust and fine particulates, particularly for children in Korea. Methods: This study utilized a 3D scanning method to obtain 16 facial anthropometric data from children, ages of 5 to 13 years old. A total of 144 boys and girls were recruited from the kindergarten, elementary schools and middle schools in Seoul. With facial dimensions obtained, cluster analysis was performed to categorize them into similar facial groups. For each cluster, an optimal mask was designed and manufactured using a 3D printer. In addition, lung function data were obtained from 62 subjects and compared with those of normal adults. The pulmonary physiological results were subsequently used to suggest a test method for mask certification. Results: Facial shapes were classified into tree clusters: small, medium, and large. The face width and length for the first group were small with high nosal protrusion. The face width and length for the second group were the largest among the three clusters. The third group had the largest angle of nose root - gnathion(n-prn-gn). Age was the most significant variable in the facial dimensions. Children's pulmonary physiological capacity was about 60% of adults' capacity. The results of fit test using the prototype masks developed showed very good fits for children. Conclusions: For Korean children, three mask sizes will be sufficient and practical for providing protection against yellow dust and fine particulates. Anthropometric data obtained using digitalized 3D face analysis can be very effective for designing respiratory devices. 3D images can be accurate and easily measured for multiple dimensions, particularly for curved areas of the face. It is imperative to adopt different test methods for certifying respiratory protective devices for children, since their pulmonary physiological capacity is inferior compared with that of adults.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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