• 제목/요약/키워드: resonance frequency analysis

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임플란트 식립 부위의 골밀도 평가에 관한 연구 (The study of bone density assessment on dental implant sites)

  • 박수원;장수미;최병환;손한나;박봉찬;김창환;손장호;성일용;이지호;조영철
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제36권5호
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    • pp.417-422
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    • 2010
  • Introduction: Bone density is one of the important factors for the long term success of endosseous implants. The bone density varies from site to site and from patient to patient. A preoperative evaluation of the bone density is quite useful to oral surgeons for planning dental implantation. More accurate information on the bone density will help surgeons identify suitable implant sites, thereby increase the success rate of dental implantation. This study examined the correlation between the bone density measured preoperatively by computed tomography (CT) and the implant primary stability measured by resonance frequency analysis. Furthermore, the effects of the implant sites, gender, age and generalized systemic disorder patients on the bone density and primary implant stability were examined. Materials and Methods: One hundred and fourteen patients were selected. None of the patients had undergone a tooth extraction or bone graft history in the previous year. Preoperatively, the patients underwent CT scanning to evaluate the Hounsfield unit (HU), and resonance frequency analysis (RFA) was used to evaluate the implant primary stability at the time of implant installation. All implants were 4.0 mm diameter and 11.5 mm length US II. All patients were recorded and the HU and implant stability quotient (ISQ) value were evaluated according to the sites, gender and age. Results: The highest HU values were found in the mandibular anterior site ($827.6{\pm}151.4$), followed by the mandibular molar site ($797{\pm}135.1$), mandibular premolar site ($753.8{\pm}171.2$), maxillary anterior site ($726.3{\pm}154.4$), maxillary premolar site ($656.7{\pm}173.8$) and maxillary molar site ($621.5{\pm}164.9$). The ISQ value was the highest in the mandibular premolar site ($81.5{\pm}2.4$) followed by the mandibular molar site ($80.0{\pm}5.7$), maxillary anterior site ($77.4{\pm}4.1$), mandibular anterior site ($76.4{\pm}11.9$), maxillary premolar site ($74.2{\pm}14.3$) and maxillary molar site ($73.7{\pm}7.4$). The mean HU and ISQ value were similar in females and males. (HU: P=0.331, ISQ: P=0.595) No significant difference was also found in the age group respectively. However, the correlation coefficients between the variables showed a closed correlation between the HU and ISQ value. Conclusion: These results showed close correlation between the bone density (HU) and primary stability value (ISQ) at the time of implant installation (Correlation coefficients=0.497, P<0.01). These results strengthen the hypothesis that it might be possible to predict and quantify the initial implant stability and bone density from a presurgical CT diagnosis.

타공판의 등가 흡음 물성치 유도와 공명기로서의 흡음성능 해석 (Numerical Analysis and Verification of Sound Absorbing Properties of Perforated Plate)

  • 윤길호;김기현;최정식;윤수환
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.139-144
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    • 2015
  • 현재 방음을 위해 사용되는 흡음구조는 흡음률이 높은 재료를 이용하여 만들어진 판을 방음이 필요한 벽에 붙이거나 삽입하는 형상이다. 이러한 형상은 흡음재의 재료가 고정되기 때문에, 사용하는 환경에 따라 효율성이 변화한다는 한계점이 있다. 하지만, 흡음재 없이 흡음효과가 나타나도록 외벽의 구조를 설계한다면, 흡음재의 재료에 대한 제한이 없어져 가용 범위가 상당히 넓어지게 된다. 따라서 우리는 이러한 효율적인 외벽의 구조로서 타공판의 구조를 제안한다. 타공판이 어떻게 흡음률을 가지는 지에 대해 등가물성치를 이용한 수치해석을 통하여 검증하였다. 또한 타공판의 형상과 공명기의 형상이 유사함을 밝혀내었고, 이를 토대로 타공판이 갖는 흡음구조에 대해 분석하였다. 결과적으로 타공판은 별도의 흡음재가 없더라도 효율적인 흡음효과를 낸다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 사용자가 타공판의 형상을 쉽게 변화시킴으로서, 특정한 주파수의 소음을 차단할 수 있어 상당히 효율적인 흡음구조임을 확인하였다. 본 연규의 결과들은 향후 자동차, 고속철도, 주택 외벽 등에 사용되는 흡음구조로서 사용될 수 있을 것이며, 나아가 흡음구조를 설계하는데 기본적인 도구가 될 수 있을 것이다.

Design, Analysis, and Equivalent Circuit Modeling of Dual Band PIFA Using a Stub for Performance Enhancement

  • Yousaf, Jawad;Jung, Hojin;Kim, Kwangho;Nah, Wansoo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제16권3호
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    • pp.169-181
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    • 2016
  • This work presents a new method for enhancing the performance of a dual band Planer Inverted-F Antenna (PIFA) and its lumped equivalent circuit formulation. The performance of a PIFA in terms of return loss, bandwidth, gain, and efficiency is improved with the addition of the proposed open stub in the radiating element of the PIFA without disturbing the operating resonance frequencies of the antenna. In specific cases, various simulated and fabricated PIFA models illustrate that the return loss, bandwidth, gain, and efficiency values of antennas with longer optimum open stub lengths can be enhanced up to 4.6 dB, 17%, 1.8 dBi, and 12.4% respectively, when compared with models that do not have open stubs. The proposed open stub is small and does not interfere with the surrounding active modules; therefore, this method is extremely attractive from a practical implementation point of view. The second presented work is a simple procedure for the development of a lumped equivalent circuit model of a dual band PIFA using the rational approximation of its frequency domain response. In this method, the PIFA's measured frequency response is approximated to a rational function using a vector fitting technique and then electrical circuit parameters are extracted from it. The measured results show good agreement with the electrical circuit results. A correlation study between circuit elements and physical open stub lengths in various antenna models is also discussed in detail; this information could be useful for the enhancement of the performance of a PIFA as well as for its systematic design. The computed radiated power obtained using the electrical model is in agreement with the radiated power results obtained through the full wave electromagnetic simulations of the antenna models. The presented approach offers the advantage of saving computation time for full wave EM simulations. In addition, the electrical circuit depicting almost perfect characteristics for return loss and radiated power can be shared with antenna users without sharing the actual antenna structure in cases involving confidentiality limitations.

고품질 계수를 갖는 소형 평판형 동축 단면 다중 루프 자기 공진 코일 해석 및 응용 (Analysis and Application of Compact Planar Multi-Loop Self-Resonant Coil of High Quality Factor with Coaxial Cross Section)

  • 손현창;김진욱;김도현;김관호;박영진
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.466-473
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    • 2013
  • 본 논문에서는 무선 충전에 사용할 수 있는 동축 단면의 도선을 이용한 소형 평판형 다중 루프 자기 공진 코일을 제시한다. 제안한 공진 코일은 높은 품질 계수를 갖고, 분포 커패시턴스를 조절하여 쉽게 공진 주파수를 제어할 수 있다. 공진 코일의 설계를 위해 제안한 공진 코일의 자기 인덕턴스 및 분포 커패시턴스 값을 이론적으로 계산하였다. 자기 인덕턴스는 단면 분할법을 사용하여 분할된 단면 사이의 상호 에너지의 합으로 계산할 수 있다. 검증을 위해, 특성 임피던스 $50{\Omega}$ 동축선으로 공진 코일을 제작하였다. 측정된 공진 주파수는 계산된 공진 주파수와 거의 일치하였고, 튜닝 파라미터 ${\gamma}$를 조절하여 원하는 공진 주파수로 조절할 수 있었다. 제작한 공진 코일을 태블릿 PC에 적용한 결과, 송 수전부 공진 코일의 품질 계수는 각각 282, 135를 가졌다. 공진 코일 사이의 간격이 4.4 cm인 경우, 송전부 공진 코일의 반경 5 cm 이내에서 80 % 이상의 전력 전송 효율을 얻을 수 있었다.

SAW 온도센서용 음향 반사판 분석 및 무선 온도 측정 (Analysis of Acoustic Reflectors for SAW Temperature Sensor and Wireless Measurement of Temperature)

  • 김기복;김성훈;정재기;신범수
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.54-62
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    • 2013
  • 본 연구는 비접촉 무전원 표면탄성파(surface acoustic wave, SAW) 온도센서를 개발하기 위하여 수행되었다. 단일전극 구조의 IDT(inter-digital transducer)와 434 MHz의 공진주파수를 가지는 SAW 소자를 $128^{\circ}$ rot-X $LiNbO_3$ 압전기판위에 반도체 공정으로 제작하였다. SAW 온도센서의 음향 반사판에 따른 반사 신호의 특성을 분석하기 위하여 다양한 형태의 음향 반사판을 제작하여 표면탄성파 신호의 반사특성을 분석한 결과 빗살형 전극형태의 반사판이 가장 양호한 반사특성을 나타내었다. SAW 온도센서를 구동하기 위한 신호를 송신하고 온도에 따른 SAW 센서의 출력신호를 수신하기 위하여 다이폴 안테나와 마이크로프로세서에 기반한 무선 송수신 시스템을 제작하였다. $40{\sim}80^{\circ}C$의 온도 범위에서 개발된 SAW 온도센서와 무선 송수신 시스템을 평가한 결과 온도증가에 따라 SAW 온도센서의 공진 주파수가 선형적으로 감소하였으며 결정계수가 0.99 이상으로 정확한 무선 온도측정이 가능한 것으로 나타났다.

사각 루프와 T자형 패치를 결합한 광대역 평면형 모노폴 안테나 설계 및 SAR 분석 (Design and SAR Analysis of Broadband Monopole Antenna Using Loop and T-Shaped Patches)

  • 장주동;이승우;김남;최동근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.1-10
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    • 2013
  • 본 논문에서는 다중 대역 서비스를 위한 평면형 모노폴 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 기본적인 사각 루프 구조를 내부로 접어 안테나의 크기를 소형화 시켰으며, T자형 패치의 끝단의 중앙 부분과 내부로 접은 사각 루프 선로에서의 커플링 현상을 이용하여 3.9 GHz 대역에서 추가 공진을 만들었다. 또한 사각 루프 형태의 모노폴 안테나에 T자형 사각 패치를 삽입시킴으로써 광대역 주파수 특성을 나타나도록 유도하였으며, 내부로 접은 사각 루프의 선로들의 간격 및 길이와 T자형 패치의 가로 길이를 조정함에 따라 주파수 특성을 최적화 하였다. 제안하는 안테나는 $40{\times}60{\times}1.6mm^3$ 크기의 비유전율 4.4인 FR-4 기판 위에 설계하였으며, 급전은 임피던스 $50{\Omega}$의 마이크로스트립 선로를 사용하였다. 측정 결과, VSWR 2:1 기준으로 대역폭은 162 MHz(815~977 MHz)와 2,530 MHz(1,430~3,960 MHz)으로 측정이 되었다. 제안된 안테나의 전자파 흡수율(SAR)을 알아보기 위하여 1 g 및 10 g 평균 SAR을 계산 및 측정을 실시하였으며, 모의실험 결과, 1 g 평균은 1.044 W/kg, 10 g 평균은 0.718 W/kg으로 SAR 기준치인 1.6 W/kg(1 g 평균) 및 2.0 W/kg(10 g 평균)을 만족하는 결과를 보였다.

이중대역(PCS/IMT-2000) 마이크로스트립 패치 안테나 설계 및 구조에 따른 SAR 분석 (SAR Analysis and Design the Microstrip Patch Antenna on Dual-Band(PCS/IMT-2000))

  • 최윤희;신호섭;김남;박주덕
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.12-20
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    • 2004
  • 본 논문에서는 PCS/IMT-2000 이동통신 전화기에 의해 인체 두부에 유기되는 SAR의 1 g 및 10 g 평균 첨두 값을 비교 분석하였다. 평면형 구조인 single-semi-disc MPA와 double-semi-disc MPA를 설계하고, 안테나 설계 파라미터에 따른 공진 특성을 분석하였다. 그 결과 중심주파수 2.0 ㎓에서 대역폭이 15.5 %, 31 %로 나타났다. 그리고 제안한 안테나와 동일한 공진 주파수를 갖는 모노폴 안테나를 설계하여 SAR 값을 비교ㆍ분석하였다. 폴더형 전화기에 부착된 double-semi-disc MPA에 의한 1 g 및 10 g 평균 첨두 SAR 값은 각각 0.811 W/kg과 0.507 W/kg으로 모노폴 안테나의 1.206 W/kg과 0.755 W/kg에 비해 약32.7 % 가량 낮은 것으로 나타났다. 평면형 구조의 안테나는 등방성 방사패턴을 나타내는 모노폴 안테나에 비해 인체 외부 방향으로 지향성 방사 패턴을 나타내어 인체 두부에 유기되는 SAR이 낮은 값으로 나타났다.

PSC-box 철도교량의 KTX 및 EMU 고속열차에 대한 동적 응답 특성 분석 (Analysis of Dynamic Response Characteristics for KTX and EMU High-Speed Trains on PSC-Box Railway Bridges)

  • 한만석;송민규;신수봉;이종한
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.61-68
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    • 2024
  • 국내 경부선 및 호남선의 고속철도교량은 대부분 PSC-box 형식으로 설계되어 있고, 경간장35~40m인 경우 약 4~5Hz 정도의 1차 휨 고유진동수를 가지고 있다. 이때 KTX 고속열차가 290~310 km/h 속도로 주행할 경우, 열차에 의한 가진 진동수가 교량의 1차 휨 고유진동수에 근접하면서 공진 유사 현상이 발생하게 된다. KTX와 함께 향후 운행예정인 EMU-320 고속열차의 증속에 대해서도 철도교량의 동적 응답을 통한 안전성 분석이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 실제 철도교량에서 계측된 응답을 기반으로 구조해석모델 개선 기법을 통해 대상 철도교량과 거동이 유사한 해석모델을 구현하였다. 개선된 구조해석모델은 고속철도교량에 KTX가 주행할 때 계측된 응답과 비교하여 검증하고, 이를 통해 KTX와 EMU-320 고속열차가 증속할 경우 동적 응답 특성을 분석하였다. 또한, 결과적으로, 교량 중앙부의 최대 수직변위와 가속도의 변화는 철도설계기준과 비교하여 주행 안전성을 평가하였다.

Intraindividual Comparison of Hepatocellular Carcinoma Washout between MRIs with Hepatobiliary and Extracellular Contrast Agents

  • Yeun-Yoon Kim;Young Kon Kim;Ji Hye Min;Dong Ik Cha;Jong Man Kim;Gyu-Seong Choi;Soohyun Ahn
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권5호
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    • pp.725-734
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    • 2021
  • Objective: To intraindividually compare hepatocellular carcinoma (HCC) washout between MRIs using hepatobiliary agent (HBA) and extracellular agent (ECA). Materials and Methods: This study included 114 prospectively enrolled patients with chronic liver disease (mean age, 55 ± 9 years; 94 men) who underwent both HBA-MRI and ECA-MRI before surgical resection for HCC between November 2016 and May 2019. For 114 HCCs, the lesion-to-liver visual signal intensity ratio (SIR) using a 5-point scale (-2 to +2) was evaluated in each phase. Washout was defined as negative visual SIR with temporal reduction of visual SIR from the arterial phase. Illusional washout (IW) was defined as a visual SIR of 0 with an enhancing capsule. The frequency of washout and MRI sensitivity for HCC using LR-5 or its modifications were compared between HBA-MRI and ECA-MRI. Subgroup analysis was performed according to lesion size (< 20 mm or ≥ 20 mm). Results: The frequency of portal venous phase (PP) washout with HBA-MRI was comparable to that of delayed phase (DP) washout with ECA-MRI (77.2% [88/114] vs. 68.4% [78/114]; p = 0.134). The frequencies were also comparable when IW was allowed (79.8% [91/114] for HBA-MRI vs. 81.6% [93/114] for ECA-MRI; p = 0.845). The sensitivities for HCC of LR-5 (using PP or DP washout) were comparable between HBA-MRI and ECA-MRI (78.1% [89/114] vs. 73.7% [84/114]; p = 0.458). In HCCs < 20 mm, the sensitivity of LR-5 was higher on HBA-MRI than on ECA-MRI (70.8% [34/48] vs. 50.0% [24/48]; p = 0.034). The sensitivity was similar to each other if IW was added to LR-5 (72.9% [35/48] for HBA-MRI vs. 70.8% [34/48] for ECA-MRI; p > 0.999). Conclusion: Extracellular phase washout for HCC diagnosis was comparable between MRIs with both contrast agents, except for tumors < 20 mm. Adding IW could improve the sensitivity for HCC on ECA-MRI in tumors < 20 mm.

호퍼식급이기의 진동 저감을 위한 진동 특성 연구 (Study on Vibration Characteristics for Reducing Vibration of the Hopper-type Feeder)

  • 이승주;장동일;소재광;장홍희;윤택진
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.53-60
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    • 2008
  • 최근 한국의 국민 소득 증대로 인해 육류 및 계란의 소비량이 점차적으로 증가하여, 산란계사의 규모가 대형화됨에 따라 기계화되었고, 기계 시설의 소음/진동이 계사 내 가축의 생산능력에 직 간접적으로 영향을 미치는 영향에 대한 선행연구는 일부분에 국한되어 있다. 이에 본 연구에서는 계사내 기계장치 중 진동발생량이 가장 큰 호퍼식급이기의 진동으로 인한 공진을 미연에 방지하고자 진동모드 및 진동발생량을 계측 분석하였다. 이때 축은 급이기의 구동방향(X축), 케이지 방향(Y축) 및 급이기의 상하방향(Z축)으로 설정하였으며, 사료 충전율 0, 25, 50, 75, 100%인 지점에서 매달아서 계측하는 타격여진법을 응용하여 진동모드를 계측하였다. 획득한 데이터를 분석프로그램을 이용하여 분석한 결과, $30{\sim}500Hz$의 호퍼식 급이기 고유주파수를 구명하였고, 특히 170 Hz 이하의 낮은 주파수대에서는 전달율비가 대부분 높은 수준이었다. 이를 근거로 하여 30, 100, 170 Hz대의 호퍼식급이기 진동 시뮬레이션 분석을 실시하여 취약지점에 대한 분석을 실시하여 진동발생량 계측 지점으로 지정, 계측 분석을 실시하였다. 진동모드와 진동발생량 분석결과를 근거로 하여 호퍼식급이기가 산란계 산란율을 영향을 주는 수준의 진동을 발생시킴을 구명하였고, 각 취약지점에 대한 분석을 통하여 각 축별로 공진 및 제진/방진을 위한 방안 및 장치를 제시하였다.

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