• 콘크리트학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.610-618
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• 2001

본 논문에서는 동탄성계수와 정탄성계수 및 압축강도의 상관관계를 양생온도, 재령, 시멘트의 종류에 따라 살펴보고 그 거동을 정확하게 모델링하는 모델식을 제시하고자 하였다. 이를 위하여 충격공진법을 이용하여 공진주파수를 측정하여 동탄성계수를 계산하고 일축압축실험을 통하여 정탄성계수와 압축강도를 구하였다. 시멘트는 1종과 5종 포틀랜드 시멘트를, 물-시멘트비는 0.40과 0.50을, 양생온도는 10, 23, 5$0^{\circ}C$를 선택하여 실험을 수행하였다. 동탄성계수와 정탄성계수의 상관관계는 시멘트의 종류와 재령에 큰 영향을 받지 않았다. 그러나, 양생온도의 변화에 따라 동탄성계수와 정탄성계수의 상관관계는 변화하여 두 값의 비가 온도가 증가함에 따라 1에 가깝게 접근하였다. 초기현탄성계수와 동탄성계수의 비는 정탄성계수와 동탄성계수의 비보다 좀 더 1에 가까웠다. 압축강도와 동탄성계수의 상관관계는 동탄성계수와 정탄성계수의 상관관계와 같이 시멘트의 종류와 재령에는 큰 영향을 받지 않았지만 양생온도에 따라서는 그 상관관계가 변하였다. 제시된 동탄성계수와 정탄성계수 및 압축강도의 상관관계식들은 이러한 시멘트의 종류와 온도에 따른 상관관계의 변화를 잘 모델링하였다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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• pp.484-488
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• 1997

Three-dimensional finite element analyses were used to compare the stress distribution and the stability of the fixation among seven different tibial components and to investigate the effect due to implant materials in total knee arthroplasty. The components included an intact tibia(Type I), Cemented Cobalt-Chromium tibial tray implanted with a PMMA cemented Co-Cr stem(Type II), Cemented Co-Cr tibial tray with a uncemented Co-Cr stem(Type III), Cemented Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) tibial tray with a cemented UHMWPE stem (Type IV), Cemented UHMWPE tray with a uncemented UHMWPE stem(Type V), Cemented Co-Cr tray without a stem(Type VI), and Cemented UHMWPE tray without a stem(Type VII). Uncemented components were assumed to have complete bony in growth and a rigid state of fixation between component and bone. The interface between bone/cement/component of cemented components was also assumed to be fully bonded. Bi-condylar forces were applied. The results indicated that Uncemented stem components provided lower bone stress shielding and stress concentration. The UHMWPE tray and stem component showed better agreement with the intact tibia than the Co-Cr Alloy tray and stem components. If the implant tray can be fixed firmed without a stem, Cemented PE tray without a stem(Type VII) may be recommended to give the best characteristics in the sense of stress distribution and stability.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.74-82
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• 2017

본 연구는 고로슬래그 미분말(GGBFS), 플라이 애시(FA) 그리고 칼슘설포알리미네이트(CSA)를 혼합한 활성화된 삼성분계 시멘트의 강도와 건조수축에 대한 연구결과이다. 활성화된 삼성분계 시멘트(ATBC) 모르타르의 물-결합재 비는 0.4이다. GGBFS의 치환율은 100%, 80%, 70% 그리고 60%이며, FA는 10%, 20%, 30% 그리고 40%, CSA는 0%, 10%, 20% 그리고 30% 치환비율로 설정하였다. 혼화제는 폴리카르폭실계를 사용하였다. 활성화제는 결합제 질량에 대해 10% 수산화나트륨(NaOH) + 10% 규산나트륨($Na_2SiO_3$)을 사용하였다. 실험은 미니 슬럼프, 응결시간, V-funnel, 물흡수율, 압축강도 그리고 건조수축을 측정하였다. 실험결과 모든 배합에서 혼화제의 양, V-funnel 그리고 압축강도는 CSA 양이 증가함에 따라 증가하였다. 또한 응결시간, 물 흡수율과 건조수축은 CSA가 증가함에 따라 감소하였다. 강도증가와 건조수축 감소의 가장 큰 원인 중 하나는 CSA와 활성화제에 의한 GGBFS의 수화반응 촉진 때문이다. CSA의 혼합양은 활성화된 삼성분계 시멘트의 강도 증가와 건조수축 감소에 중요 영향요인이다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권3호
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• pp.212-221
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• 2008

The total hip replacement (THR) has been used as the most effective way to restore the function of damaged hip joint. However, various factors have caused some side effects after the THR. Unfortunately, the success of the THR have been decided only by the proficiency of surgeons so far. Hence, It is necessary to find the way to minimize the side effect caused by those factors. The purpose of this study was to suggest the definite data, which can be used to design and choose the optimal hip implant. Using finite element analysis (FEA), the biomechanical condition of bone cement was evaluated. Stress patterns were analyzed in three conditions: cement mantle, procimal femur and stem-cement contact surface. Additionally, micro-motion was analyzed in the stem-cement contact surface. The 3-D femur model was reconstructed from 2-D computerized tomography (CT) images. Raw CT images were preprocessed by image processing technique (i.e. edge detection). In this study, automated edge detection system was created by MATLAB coding for effective and rapid image processing. The 3-D femur model was reconstructed based on anatomical parameters. The stem shape was designed using that parameters. The analysis of the finite element models was performed with the variation of parameters. The biomechanical influence of each parameter was analyzed and derived optimal parameters. Moreover, the results of FE A using commercial stem model (Zimmer's V erSys) were similar to the results of stem model that was used in this study. Through the study, the improved designs and optimal factors for clinical application were suggested. We expect that the results can suggest solutions to minimize various side effects.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권5호
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• pp.401-410
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• 2003

본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 대퇴골 전자간 골절 치료에 대한 다양한 수술기법을 골밀도 변화에 따라 생체역학적으로 분석하여 이를 평가하고자 한다. 이에 구현된 모델들은 압박 고관절 나사만을 이용하여 시술한 모델 (Type I), 삽입된 압박 고관절 나사 주위에 시멘트 영역을 확보한 뒤 골 시멘트로 보강하는 시술을 구현한 모델 (Type II),대학교추가의 골소실이 없이 시멘트를 가압하여 주입하는 시술을 구현한 모델 (TypeIII)의 3가지 형태로 구현하였다. 시술 상황에 따라 골절부위와 삽입물의 경계면 주위에 접촉요소를 사용하기 위해 적절한 마찰계수를 설정하였으며, 골다공증 정도 (Singh Indices, II∼V)에 따라 대퇴골의 물성치를 적절하게 적용시켰다. 각 모델에 있어 골밀도 변화에 따른 수술기법의 차이를 분석하기 위하여 다음과 같은 인자를 분석하였다 : (a) 대퇴골두 내에서의 von Mises 응력 부피비, (b) 대퇴골두 망상골과 인공 삽입물내에서의 최대 von Mises 응력 (PVMS), (c) 대퇴골두 내에서의 최대 von Mises 변형률 (MVMS), (d) 골절 부위와 인공 삽입물 주위에서의 미세운동량. 수술기법 중 Type III가 대퇴골두 내에서 골밀도 변화에 상관없이 가장 낮은 PVMS, MVMS 수치를 보여 가장 효율적인 결과를 나타내었다. 이는 기존 시술법 (Type I,II)에 비해 내고정 실패 가능성이 가장 적을 것으로 예측되었다. 특히, 골밀도가 낮을 때에는 Type III의 수술 효과가 더욱 커지는 것으로 나타났다. 또한, 삽입물 주위에서 미세운동량을 분석한 결과, Type III의 수치가 다른 시술법들의 15∼20%로 나타나 시멘트를 가 압하여 보강하는 시술법이 삽입물 주위의 미세운동을 억제하는데 있어 가장 효과적이다는 것을 증명하는 것이다. 이러한 결과로부터, 압박 고관절 나사를 이용한 대퇴골두 전자간 골절 치료에 있어 골 시멘트를 가압하여 보강하는 방법이 골밀도가 낮은 환자에 있어 인공삽입물의 내고정 및 골유합에 가장 큰 효과를 보일 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.1-9
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• 2004

본 논문은 고로슬래그미분말을 혼화한 콘크리트의 염화물 침투 및 철관 발청 성능을 평가한 것이다. 실험에는 1종 보통포틀랜드시멘트와 5종 내황산염시멘트 사용하였으며, 고로슬래그는 이들 시멘트 대신에 각각 $25\%$, $40\%$ 및 $55\%$를 치환하였다. 촉진 염화물 침투 시험결과에 대한 평가는 ASTM C 1202에 규정에 따랐으며, 철근 발청은 건습반복에 의한 촉진 시험에 의해 수행되었다. 시험체는 콘크리트로 제작하였으며, 각각 수중양생 28일, 56일 및 91일간 실시하였다. 모든 콘크리트 시험체는 3일간 염수 침지한 후 4일간 건조로에서 건조시키는 것을 1 cycle로 정하여 30 cycle에서 시험을 종료하는 것으로 하였다. 염수 침지 조건은 수온 $40^{\circ}C$, NaCl $3^{\circ}C$로 하였으며, 시험체의 건조는 건조로를 사용하여 $60^{\circ}C$에서 건조시키는 것으로 하였다. 시험결과, 고로슬래그미분말을 혼화한 1종 시멘트를 사용한 콘크리트 시험체의 염소이온 확산계수는 무치환의 경우에 비해 상당히 감소하였으며, 5종 시멘트를 사용한 경우에 있어서는 1종 시멘트를 사용한 시험체에 비해 염소이온의 확산계수는 증가하는 것으로 나타났다. 촉진시험에 의한 철근 발청은 고로슬래그미분말의 사용에 의해 상당한 저항성을 갖고 있으며, 5종 시멘트를 사용한 경우에는 철근 발청이 증가하는 현상을 나타내었다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제43권6호
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• pp.288-293
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• 2008

Objective : Bone cement leakage is a well-known potential complication of percutaneous vertebroplasty (PVP) in patients with osteoporotic compression fracture. Even though there has been a controversy in the efficacy of antecedent venography to prevent this complication, many authors have performed intra osseous venography before bone cement injection. The goal of this study was to classify the venous drainage patterns of spine before PVP, and compare their patterns at different vertebral levels. Methods : The authors retrospectively reviewed 1,042 intraosseous venographic patterns in 321 patients with 574 osteoporotic compression fractures during six-year period in one institution. To classify venogram patterns, we selected simple lateral X-ray of spine taken immediately after injection of the contrast dye. We classified the venography patterns according to contrast leakage pattern and leakage direction as follows; trabecular (TR), trabecular anterior (TA), trabecular posterior (TP), trabecular anterior-posterior (TAP), trabecular lateral (TL), venous anterior(VA), venous posterior (VP), venous anterior-posterior (VAP), soft tissue (ST). Also, we compared venogram patterns according to different spinal levels. Results : In overall, the most common pattern was TP type accounting for 37.4% (390/1042) of all intraosseous venograms. This is followed by TAP in 21.5%, TR 17.4%, TA 116%, TL 5.8%, ST 4.1%, VA 1.2%, VP 0.6%, and VAP 0.4% in descending order of frequency. According to the spinal level, TR and TAP types were most common in thoracic spine (T6-T10), TP type was most common in thoraco-Iumbar spine (T11-L2), and TP and TAP types were most common in lumbo-sacral spine (L3-S1). Contrast dye leakage to soft tissue such as psoas muscle or disc were detected in 43 (4.1%) venograms. Direct venous drainage without staining of vertebral body was found in 23 (2.2%) venograms. The 8.3% of thoracic venogram showed direct venous drainage. Thoracic level showed a more tendency of direct venous drainage than other spine levels (p<001). Conclusion : The authors propose a new classification system of intra osseous venography during PVP. The trabecular-posterior (TP) type is most common through all spine, and venous-filling (V) type was most frequent in thoracic spine. Further study would be necessary to elucidate the efficacy of this classification system to prevent bone cement leakage during PVP.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제12권1호
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• pp.119-129
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• 1986

The purpose of this study was to evaluate the marginal leakage of glass ionomer cement with different cavosurface margins. 192 class V cavities were prepared on freshly extracted non-carious teeth and glass ionomer cement were inserted according to the manufacturer's instructions. Cavity preparations for this investigation were performed in four groups. The experimental specimens were made by packing the glass ionomer cement (Fuji Ionomer Type II G-C Co. Japan) into the prepared 192 cavities of four groups with different modes: Group I. - The 48 cavities with $90^{\circ}$ butt-joint cavosurface preparation and restored with glass ionomer cement. Group II. - The 48 cavities with butt-joint preparation modified by $135^{\circ}$ beveling the cavosurface in the dentin and restored with glass ionomer cement. Group III. - The 48 cavities with butt-joint preparation modified by cutting a chamfer in the dentin and restored with glass ionomer cement. Group IV. - The same 48 cavities as group I, and overfilled with glass ionomer cement beyond the cavosurface angle. And four groups above described divided into three subgroups by means of conditioning the cavity walls: Control group. - Glass ionomer cement filled in the prepared 64 cavities after being cleaned with a stream of tap water. Phosphoric acid treatment group. - Glass ionomer cement filled in the prepared 64 cavities after being conditioned with a 50% phosphoric acid. Citric acid treatment group. - Glass ionomer cement filled in the prepared 64 cavities after being conditioned with a 50% citric acid. All 192 specimens were immersed in the 2.0% basic fuchsin solution and subjected to thermal stress at one-minute intervals ($4{\pm}2^{\circ}C$ to $60{\pm}2^{\circ}C$) for 70 minutes before exposure to the dye. The specimens were sectioned ecclesiologically through the center of the restorations for different periods of immersion time, 24 hours, 7 days, 14 days 30 days. The sections were examined under a stereoscopic microscope. The results were as follows: 1. The degree of marginal leakage in group II and III was greater than that in group I and IV. 2. The degree of marginal leakage in phosphoric acid treatment group was similar with that in control group. 3. The degree of marginal leakage in citric acid treatment group was less than that in control group. 4. In all groups, the degree of marginal leakage in phosphoric acid treatment group was greater than that in citric acid treatment group. 5. There is no statistical difference of the degree of marginal leakage according to the immersion time in the dye solution.

• Advances in materials Research
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• 제7권1호
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• pp.45-72
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• 2018

In the present study, a special attention has been paid to the effects regarding the use of different superplasticizers in different dosages. To do so, 36 mixes of normal and self-compacting concrete with two water/binder ratios of 0.35 and 0.45, four different types of superplasticizer including melamine-formaldehyde, naphthalene-formaldehyde, carboxylic-ether and poly-carboxylate, four different superplasticizer/cement ratios of 0.4%, 0.8%, 1.2% and 1.6% and two silica fume/cement ratios of 0% and 10% have been cast. Moreover, the initial and final setting time of the pastes have been tested. For self-compacting mixes, flow time, slump flow, V-funnel, J-ring and L-box tests have been carried out as well as testing the compressive strength and rupture modulus. For normal concrete mixes,slump test has been conducted to assess the workability of the mix and then for each mix, the compressive strength and rupture modulus have been determined. The results indicate that in addition to the important role of superplasticizer type and dosage on fresh state properties of concrete, these parameters as well as the use of silica fume could affect the hardened state properties of the mixes. For instance, the mixes whose superplasticizer were poly-carboxylic-ether based showed better compressive and tensile strength than other mixes. Besides, the air contents showed robust dependency to the type of the superplasticizer. However, the use of silica fume decreased the air contents of the mixes.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.124-132
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• 2018

본 연구는 다성분계 고유동 모르타르의 특성에 관한 연구이다. 보통 포틀랜드 시멘트(OPC), 고로슬래그 미분말(GGBFS), 칼슘설포알루미네이트(CSA) 그리고 초속경시멘트(URSC)를 혼합한 결합재이다. GGBFS는 OPC 질량에 대해 30%(P7 series), 50%(P5 series) 그리고 70%(P3 series)치환하였고, CSA와 URSC는 10%와 20%를 치환하였다. 혼화제는 폴리카르복실계를 사용하였다. 모든 배합의 물-결합재 비(w/b)는 0.35로 일정하다. 실험은 미니슬럼프, V-funnel, 압축강도 그리고 건조수축을 측정하였다. 실험결과 CSA와 URSC의 치환율이 증가하면 혼화제 사용량, V-funnel 시간 그리고 압축강도는 증가하였다. 또한 응결시간과 건조수축은 CSA와 URSC의 치환율이 증가함에 따라 감소하였다. CSA는 건조수축을 감소시키지만 URSC는 효과가 미미하다. CSA와 URSC를 혼합한 결합제는 상호보완 작용에 의해 건조수축 감소 효과가 컸다. 이는 URSC의 초기강도 향상효과와 CSA의 팽창과 장기강도 향상효과 때문이다.