Recent changes in the disaster environment have greatly increased the possibility of internal erosion in deteriorated reservoirs; thus, countermeasure methods are required to enhance the drainage performance of embankments. Sand filters have been mainly used to prevent internal erosion; however, due to the sand depletion and environmental problems, new alternative materials are required to replace the sand in the filter zone. In this study, crushed stone was used instead of sand as a material that could satisfy permeability, material supply, demanding conditions, and economic efficiency. Although crushed stone has excellent drainage performance, it has a clogging phenomenon due to its high permeability. Accordingly, the materials need to be separated with a geotextile wrapping method. Additionally, the 3D numerical analysis and a large model experiment were conducted to evaluate the seepage characteristics and in-site application of the crushed stone filter. As a result, the crushed stone filter showed an excellent dispersion effect by reducing the pore water pressure by about 9.5 times that of the sand filter. In addition, it was shown that the safety factor for piping increased significantly by reducing internal erosion. When comparing the economics and supply and demand conditions of the material, crushed stone was evaluated as an effective method to reduce the internal erosion of embankments at deteriorated reservoirs.
Stone masonry is one of the oldest construction types due to the natural and free availability of stones and the relatively easy construction. Since stone masonry is brittle, it is also very vulnerable and in the case of earthquakes damage, collapses and causalities are very likely to occur, as it has been seen during the last Italian earthquake in Amatrice in 2016. In the recent years, some researchers have performed experimental tests to improve the knowledge of the behaviour of stone masonry. Concurrently, there is the need to reproduce the seismic behaviour of these structures by numerical approaches, also in consideration of the high cost of experimental tests. In this work, an alternative simplified procedure to numerically reproduce the diagonal compression and shear compression tests on a rubble stone masonry is proposed within the finite element method. The proposed procedure represents the stone units as rigid bodies and the mortar as a plastic material with compression and tension inelastic behaviour calibrated based on parametric studies. The validation of the proposed model was verified by comparison with experimental data. The advantage of this simplified methodology is the use of a limited number of degrees of freedom which allows the reduction of the computational time, which leaves the possibility to carry out parametric studies that consider different wall configurations.
The stone pagoda continued to be damaged by weathering and corrosion over time, and natural disasters such as earthquake are accelerating the destruction of cultural properties. Stone pagoda has discontinuous structure behavior and is very vulnerable to the seismic load acting in lateral direction. It is necessary to analyze various design variables as the contact surface characteristics play an important role in the dynamic behavior of stone pagodas. For this purpose, contact surface characteristics of stone pagoda can be classified according to surface roughness and filler type, and representative model is selected and structural modeling and analysis are performed using the discrete element method. Also, the seismic load according to the repetition period is calculated and the dynamic analysis is performed considering the discontinuous characteristics of the stone pagoda. Finally, the seismic behavior characteristics can be analyzed by the evaluation of stresses, displacements and structural safety.
It is inevitable to use the distinct element method in the analysis of structural dynamics for stacked stone pagoda system. However, the experimental verification of analytical results produced by the discrete element method is not sufficient yet, and the theory of distinct element method is not universal in Korea. This study introduces how to model the stacked stone pagoda system using the distinct element method, and draws some considerations in the seismic analysis procedures. First, the rocking mode and sliding mode are locally mixed in the seismic responses. Second, the vertical stiffness and the horizontal stiffness on the friction surface have the greatest influence on the seismic behavior. Third, the complete seismic analysis of stacked stone pagoda system requires a set of the horizontal, vertical, and rotational velocity time histories of the ground. However, earthquake data monitored in Korea are limited to acceleration and velocity signals in some areas.
우리는 일상에서 유체와 강체 사이에서 일어나는 상호작용을 흔히 볼 수 있다. 하지만 이를 시뮬레이션하는 것은 많은 계산량이 필요한 어려운 작업이다. 본 논문에서는 유체와 강체 사이의 상호작용 현상 중 하나인 물수제비 현상을 실시간으로 시뮬레이션 할 수 있는 역학적 모델을 제안한다. 이를 위해 실시간에 계산 가능하면서도 이전 연구에서 고려하지 않았던 돌멩이의 회전운동을 포함하는 개선된 역학적 모델을 사용하며 공기와의 마찰로 생기는 힘들도 포함한 수식을 제안한다. 제안하는 모델을 사용하면 사용자의 다양한 입력에 대해 사실적인 물수제비 현상을 시뮬레이션 할 수 있다. 또한 이전 결과에 비해 보다 원에 가까운 파장을 만들면서 실시간 처리가 가능한 수면 모델도 제시한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 상호작용 역학 시스템이나 게임 엔진들에 쉽게 적용할 수 있다.
본 연구는 치과용 모형재 중 4형(type IV)석고와 스캔용(scannable)석고를 이용하여 작업모형을 제작한 후, 치과용 백색광 스캐너를 이용하여 3차원 디지털 모형으로 전환한 데이터의 계측지점간 거리를 측정하여, 그 결과 값을 토대로 이종의 치과용 석고가 3차원 디지털 모형의 크기재현 시 정확성여부를 비교하였다. 본 실험을 통하여 치과용 모형재에 따른 3차원 디지털 모형의 정확도를 확인함으로써 임상 적용의 가능성을 평가하였으며, 제한된 조건 하에서 수행된 본 연구에서 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 치과용 백색광 스캐너를 사용하여 주 모형과 두 종류의 모형재로 제작한 작업모형을 3차원 디지털 모형으로 전환한 후, 선계측의 값을 비교한 결과 전체적인 계측지점에서 모두 모형재로 제작된 작업모형이 작게 계측되는 경향을 보였다. 2. 각 모형별 동일한 계측지점의 계측값의 차이가 있는지 알아보기 위해 paired t-test의 시행결과, 모든 계측지점에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 결론적으로 두 가지 석고 모두 통계적으로 적정한 수준의 정확성을 나타내지 않았으나, 오차 수준이 선행연구에 비추어 볼 때 임상적으로 수용 가능한 수준이라 생각된다. 전악 인상채득을 통한 디지털 모형의 정확성은 검증이 되었으나, 스캔용(scannable)석고에 대한 임상 효용성을 판단하기 위해 타 제품과의 성분 분석 비교연구나 실질적인 보철물 제작을 통한 적합도 평가를 통해 CAD/CAM 보철물 제작 시장점을 부각할 수 있는 연구가 뒷받침되어야 할 것으로 사료된다.
팬텀모델에서 이중에너지 전산화단츨촬영(DECT)를 이용한 요로결석의 성분분석을 통해 임상적 유용성에 대해 알아보고자 한다. 17명의 환자로부터 요로결석을 추출하여, 작은 플라스틱 병(Plastic Bottle) 안에 각각의 요로결석을 삽입한 후, 인체와 비슷한 돈육을 이용하여 실험팬텀을 제작하였다. 640-Slice MSCT(Auquilion ONE, Toshiba Medical Center, Japan)의 이중에너지 방식에서 Volume scan 방식을 사용하여 촬영하였고, 얻어진 두 가지의 영상을 Dual-energy software("DE stone Analysis" software version 4.3, Toshiba)에서 요산석과 비요산석의 성분분석하고 HU값을 각각 측정하였다. 요로결석의 성분은 전체 17개의 요로결석 중에서 요산석은 6개(35.29%)였고, 비요산석은 11개(64.71%)로 나타났다. 요산석의 경우 135kV는 348.87±166.37, 100kV는 345.33±151.18, 80kV는 337.94±172.77로 나타났고, 비요산석의 경우 135kV는 551.93±297.09, 100kV는 747.04±351.31, 80kV는 958.19±424.72로 나타났다. 80kV에서는 요산석과 비요산석의 HU값의 차이가 통계적으로 유의한 차이를 보였고(P<0.05), 비요산석의 경우에 80kV와 135kV의 HU값은 통계적의 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 시술 후 적출된 요로결석을 이용한 팬텀실험연구에서는 DECT를 이용하여 에너지에 따라 서로 다르게 변화하는 HU값의 차이로 요산석과 비요산석을 구분할 수 있었다. 향후, 이중에너지에 대한 연구와 재구성방법의 연구가 진행된다면, 요로결석의 치료에 DECT가 유용할 것으로 기대된다.
목적: 보관 조건과 석고 주입 시간에 따라 알지네이트 인상체로부터 제작된 모형의 정확성을 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 채득된 알지네이트 인상체는 습도가 유지되는 항습조에 보관하는 것과 진료실 내의 공기 중에 노출되는 상태로 보관 조건을 달리하였다. 보관 조건에 따라 각각 즉시, 채득된 후 10분, 30분, 180분, 360분으로 나누어 보관한 후에 석고 모형을 제작하였다. 제작된 석고 모형을 3D 레이저 스캐너로 삼차원 디지털 모형을 구성하였고 구성된 디지털 모형의 참고점에서 거리를 측정하여 변형률을 비교하였다. 또한 각 실험군의 삼차원 디지털 평균 모형을 제작한 후 중첩을 시행함으로써 표면 변위가 발생한 부위와 크기를 확인하였다. 결과: 인상 채득 즉시 제작한 모형의 변형률이 가장 작게 나타났고, 공기 중에 보관한 인상체보다 항습조에 보관한 인상체의 변형률이 작게 나타났다. 석고 주입 시간이 증가함에 따라서 변형률도 증가하였으며, 석고 주입 시간이 180분을 지나면 보관 조건에 관계없이 대구치 부위에서 변형률과 표면 변위가 증가한다. 결론: 알지네이트 인상체로부터 제작된 모형의 정확성을 위해서는 인상 채득 후, 즉시 모형을 제작해야 한다. 보관이 필요한 경우에는 100% 상대습도가 유지되는 항습조를 이용하고, 보관 시간은 180분을 넘지 않도록 해야 정확한 모형을 얻을 수 있다.
The indirect technique for making cast restoration requires that dies be as accurate and durable as possible. Currently, stone is the most commonly used material for die. However, it has some problems such as the weakness in its strength and low abrasion resistance. Recently, epoxy resin die systems have become available. The purpose of this study was to examine two commercially available resin die systems and evaluate some characteristics for their clinical performance. This study evaluated the dimensional accuracy of epoxy resins and their wettability with impression materials. In this study, the first experiment was about dimensional accuracy of different die materials. The master model was made of stainless steel. 10 models were made of two epoxy resins (Die-epoxy, Tri-epoxy) and a die stone (Fujirock) each. Occlusal diameter (Dimension I), occluso-gingival height (Dimension II), and interabutment distance (Dimension III) were measured in each model. Next, the contact angles of die materials with impression materials were observed. The blocks were made of polyether, hydrophilic additional silicone, polysulfide impression materials. By drop-ping the same amount (0.05ml) of Tri-epoxy, Die-epoxy, and die stone on the blocks, 10 samples of each die material were made. After setting of materials, the contact angles were measured. The results of this study were as follows. 1. The expansion of stone die and the shrinkage of resin dies in occlusal diameter were observed, and stone and Tri-epoxy were expanded and Die-epoxy was shrinked in occluso-gingival height. There was little change among materials in interabutment distance (p<0.05). 2. In comparison with the master model Tri-epoxy had the least variation in measurement of the three die systems examined. Die-epoxy was next, and die stone showed the greatest variation. 3. The compatibility of die stone for polyether, hydrophilic additional silicone, polysulfide decreased in order, wherease epoxy materials had the decreased compatibility for polyether and polysulnde, hydrophilic additional silicone in order. It was not statistically different between polyether and polysulfide (p<0.05). 4. The contact angles of Tri-epoxy, Die-epoxy, die stone were getting bigger in order.
최근까지 우리나라의 암성토의 침하량을 산정하기 위해 가정된 탄성계수를 이용한 선형탄성해석 외에 다른 방법들이 시도되지 않고 있다. 특히 해상투기된 사석으로 구성된 방파제 구조물의 침하량을 정확히 산정하는 것은 거의 불가능하였다. 이 연구에서는 북제주의 채석장에서 채취한 3조의 다공질의 북제주의 화산암시료에 대해 대형삼축압축시험을 수행하였고 비선형모델을 이용하여 삼축압축시험을 수치해석으로 모사하였다. 실험과 해석에 의한 응력-변형률 거동이 비교되어 사석에 대한 하이퍼볼릭 구성모델의 적용성을 조사하였다. 비교 결과 두 응력-변형률 거동이 잘 일치하므로 하이퍼볼릭 모델은 느슨한 암성토체의 침하량을 산정하는데 적절한 것으로 판단되어진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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