• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.171-182
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• 2007

도심지 개착구간의 교통 및 환경적인 영향을 최소화하기 위하여 단면적 $200\;m^2$ 이상의 정거장터널이 퇴적암반 중에 계획되었으나 토피고가 13 m 이하인 설계조건에 직면하게 되었다. 본 연구에서는 패턴설계가 아닌 시공사례와 아칭효과 발현을 기초로 세 가지 요소 - 단면형상의 영향, 작용하중의 적용방법, 지보방안과 터널안정성분석 - 를 중심으로 설계방향이 논의되었다. 단면형상의 역학적인 영향에 기초하여 기본설계안과 연구단면안이 유도되었고, 지보방안은 터널천반부의 침하방지 및 역학적인 평형상태를 유지하기위한 파이프루프 보조공법과 NATM의 지보원리를 활용하였다. 두 설계안의 비교분석으로부터, 터널라이닝을 개착구조물의 연장선상에서 제약한 설계조건과 터널안정성 및 철근배근의 시공성에 대해 기본설계안이 적합한 방안임을 확인할 수 있었다. 그리고 동일한 건축한계로 아치부의 응력집중이 발생되지 않는 안정적인 응력분포를 나타내는 연구단면안의 분석결과에서 보듯이 향후 대단면터널 설계기술의 향상을 위해 단면형상의 영향과 이완하중의 적용방안이 심도 있게 검토되어야 함을 알 수 있다.

• 구강회복응용과학지
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• 제30권4호
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• pp.265-277
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• 2014

목적: 고정식 교정장치에서 removable sliding jig (R-jig)와 temporary anchorage devices (TADs)를 이용하여 상악 구치의 원심 이동 시 힘의 크기와 와이어의 단면 크기에 따른 치아 이동과 치조골에 미치는 효과의 차이를 유한요소방법을 통하여 분석하고자 한다. 연구 재료 및 방법: 정상적인 치아 크기와 악궁 형태를 가진 상악 치아와 상악 치조골을 3차원 형상 모델링하고, 브라켓, 교정용 호선 및 R-jig를 포함한 유한요소 모델을 제작하였다. 골격성 고정원인 mini-implant를 제2소구치와 제1대구치 사이 협측으로 주호선 기준 8 mm 상방 위치시키고, mini-implant를 직접 고정원으로 사용하여 R-jig에 후방력을 부여하였다. 주호선을 $0.019{\times}0.025$ inch SS로 설정하고, R-jig의 와이어 단면 크기를 $0.019{\times}0.025$ inch SS, 후방력의 크기를 200 gm, 결찰을 하지 않는 조건을 기준 조건으로 설정하였다. 그리고 R-jig의 와이어 단면 크기, 후방력의 크기를 다르게 한 조건들을 설정하여 비교하였다. 결과: R-jig의 와이어 단면 크기가 증가함에 따라 후방력에 의한 R-jig의 변형이 적게 관찰되었지만, 제2대구치의 변위량은 아주 미미한 차이를 보였다. 제2대구치에 가해지는 후방력의 크기가 증가할수록 변위량도 같이 증가하였고, 원심경사 경향과 수직 변위량도 더 커졌다. 결론: R-jig는 임상적으로 큰 부작용 없이 치아의 원심이동을 가능하게 한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제20권9호
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• pp.133-144
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• 2004

NATM터널 시공 중 강관이나 FRP관을 이용하여 터널 막장을 선행보강하는 방법은 RPUM이나 UAM 등으로 알려져 있으며, 얕은 터널 및 연약지반내 터널 굴착 시 굴진면의 안정성을 확보해주거나 지반 침하를 감소시켜주는 역할을 한다. 특히 굴진지반이 연약하여 자립이 어려운 경우 최근에는 굴진면 천단뿐 아니라 굴진면 수평보강을 실시하여 굴착에 따른 터널안정을 확보하게 된다. 일반적으로 터널굴착이 진행됨에 따라 굴진면 전후에는 종방향 아칭현상이 발생하며 이는 NATM 터널 지보재 작용원리의 근간이 된다. 따라서 터널 천단과 굴진면 수평보강을 실시하는 경우도 굴진에 따른 종방향 아칭의 관점에서 해석되어야 하나 이에 대한 연구는 현재까지 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 토사터널 굴진면에 RPUM(천단보강)이나 굴진면 수평보강이 실시된 경우, 종방향 아칭특성을 2차원 실내시험을 통해 살펴보았다. 실험결과, 연직토압의 변화를 토대로 한 종방향아칭 영향범위는 무보강의 경우 굴진면 전${\cdot}$후방으로 각각 2.5D와 1.5D(D는 터널직경), 천단보강 및 수평보강의 경우 2.0D와 1.5D, 천단과 수평보강이 동시에 적용된 경우는 2.0D와 1.0D까지로 측정되어 굴진면 보강에 따라 아칭의 영향범위가 감소함을 알 수 있었다. 반면 연직토압의 변화량은 굴진면 보강에 따라 증가하는 것으로 나타나 역학적으로 천단 및 수평보강재가 터널의 안정에 중요한 역할을 하고 있는 것으로 판단된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제25권1호
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• pp.43-54
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• 1995

TiN 피막 처리된 스테인레스강 교정용 장치물이, 전해질이 있는 구강내에 장기간 장착될 때 발생할 수 있는 금속 유리 정도를 파악하기 위해 상악 편측에 해당하는 모조 교정 장치를 제작하였다. welding을 실시하고 TiN 피막 처리한 시편을 제1군으로, welding을 실시하지 않고 TiN피 막 처리한 시편을 제2군으로, welding을 실시하고 TiN 피막 처리를 하지 않은 시편을 제3군으로 welding과 TiN 피막 처리를 실시하지 않은 시편을 제4군으로 하여 각 군당 10개씩의 시편을 준비하였다. 각 시편을 인공 타액내에 15일간 침적하여 용액 속에 유리되어 용해된 니켈과 크롬의 누계와 침전물 형태로 존재하는 니켈과 크롬의 양을 측정하여 총량의 차이를 TiN 피막 처리 유무와 welding 유무에 따라 t-test로 검정한 결과, welding을 실시한 두 군중 TiN 피막 처리 한 군에서 금속 유리량이 더 적었으며 , TiN 피막 처리한 두 군중 welding을 실시하지 않은 군에서 금속 유리량이 더 적은 것으로 나타났다. 표면 조직 관찰시 welding을 실시한 두 군에서 수많은 침전물과 Pitting corrosion이 보였으며 이 중 TiN 피막 처리한 군에서 그 정도가 낮았다. 본 실험을 통하여 스테인레스강 교정용 장치물에 TiN 피막 처리시 심미성 및 각종 물성의 개선 이외에도 금속 유리의 정량적인 분석 결과 내식성이 현저히 개선됨을 알 수 있었다.

• 대한치과교정학회지
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• 제28권1호
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• pp.43-49
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• 1998

본연구는 유한요소 분석법의 사용으로 세가지 형태의 브라켓에 tipping과 torquing force를 부여하여 응력분포를 알아보고 또한 스테인레스 스틸과 세라믹의 재질을 임의 설정하여 응력 분포를 알아보아 생 역학적으로 우수한 브라켓을 디자인 하는 데 기초가 되기위해 수행되었다. 선정된 세가지 브라켓은 A:Transcend(Unitek) B:Signature(RMO) C:PAW(Plane Arch Wire appliance) 이었다. 철선은 0.0175x0.025 스테인레스 스틸과 C형은 새롭게 고안된 마름모꼴 철선이 이용되었다. tipping force는 4.27N을 브라켓의 wire slot의 gingival wall의 mesial surface와 대각선으로 대칭되는 면에 각각의 node에 분력의 형태로 작용시켰다. torquing force는 couple force의 형태로 32.858N을 19.7도 회전하였고 bracket C형은 동량의 힘을 11.3도 회전하여 X와 Y의 방향으로 분력의 형태로 나누어 해석하였고 von Mises stress(최대상당응력)가 각 브라켓에서 기록되었다. 이에 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 유한요소 해석을 통해 브라켓과 wire slot을 실제로 제작하지 않고도 각각의 재료에 따른 응력분포를 예측할 수 있었다. 둘째, 응력의 집중부위는 Tipping시 브라켓 A, B, C모두 유사하게 나타났는데 브라켓 wire slot의 gingival wall과 mesial surface가 만나는 부위와 wire slot의 incisal wall과 distal surface가 만나는 부위였다. Torquing시 wire slot의 길이 방향을 따라 넓게 분포되었고 gingival wall과 협면으로 이행되는 모서리 그리고 incisal wall내면에 집중되었다. 셋째, 브라켓에 작용하는 응력은 Tipping에 의한 것보다는 Torquing에 의한 영향이 더 큼을 알수 있었으며 Torquing force를 기준으로 브라켓을 설계하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다. 넷째, 브라켓의 형상과 함께 재료의 변화가 응력감소에 영향을 미치는 것으로 사료되므로 브라켓 제작시 한가지 재료보다 응력이 많이 받는 부위는 다른 재료를 사용하여 응력의 분포를 줄일수도 있음을 알수있었다. 다섯째, 사용하기에 용이하고 운용이 효율적일 것으로 판단되는 브라켓C형(PAW브라켓)은 응력집중현상이 다른 두 브라켓보다 크게 나타났으므로 이의 제작시 기계적 성질이 우수한 재료를 사용해야 할 것으로 사료되었다.