무당벌레[Harmonia axyridis]卵의 acid phosphatase[AP] : 정제와 특성

이준혁 강원대학교 1999 국내석사

Modelling Human Actions based on Primitive Action and Class Inherit : 기본 동작들과 클래스 상속에 기초한 사람의 다양한 동작 표현

이준혁 경북대학교 대학원 2009 국내석사

게임이나 가상현실에서 에이전트의 동작은 다양한 환경에 대응하여 고유의 동작 패턴을 가지고 가상공간에 표현 된다. 하지만 여러 에이전트의 고유 동작 패턴을 표현하고 지형이나 다른 주변 환경의 정성적 변화에 적응적인 동작을 생성하는 데 있어서 매우 어려움이 따른다. 본 논문에서는 에이전트의 특성을 파악하고 특성에 따라 에이전트가 고유의 패턴을 가지고 동작을 생성하는 방법에 대해 제안한다. 또한 주변의 정성적 변화에 적응하여 동작을 변화하는 방법을 제시한다. 우선 에이전트의 동작 생성은 기본 동작을 바탕으로 조합하여 동작 계층 구조를 형성하고 역운동학 방법을 적용한다. 결과는 동작의 실행 시 에이전트의 특성을 고려하여 보정된다.

통신망의 가용도 계정에 관한 연구

이준혁 광운대학교 대학원 2009 국내박사

The fundamental issue for evaluating availability in communication networks is calculating the probability value which makes connection between the sender node and receiver node possible. As communication network structures are getting more complicated and the necessary functions are becoming more diverse, a high availability of networks is required not only by system providers but also by users. In particular, the number of subscribers to wireless networks has been increasing with the remarkable development of mobile network technology. At the same time, these users are expecting the same level of service and capacity as they received with traditional wired networks. This level of service can be difficult to provide as availability in wireless communication networks faces not only malfunctions of software and hardware as in wired networks, but also the challenge of diverse environments, such as the movement of users, and the loss of access due to weak transmission power, terrain, and interference. These challenges are compounded as mobility in the terminal causes the state of communication between the two nodes and engaged components to change frequently. Especially, mobility in the terminal causes the state of communication between the two nodes and engaged components to change frequently. As a result, the availability of wireless networks cannot be calculated with the availability evaluation formula for wired networks. In this paper, we propose an evaluation algorithm and availability evaluation formula for use in communication networks under two conditions, one considering the mobility of terminals and the other not considering mobility, when evaluating availability in communication networks. First of all, in order to evaluate availability, while considering its mobility in the terminal device, we classify the communication structure that can be constructed between two nodes as being MS scheme, SM scheme, and MM scheme. In these notations, the former capital letter denotes the type of the source node and the latter denotes the type of the sink node. M stands for Mobile Host and S stands for Static Host. Furthermore, we classify the communication structure in more detail according to the handover process and location query process. To begin, the MS scheme is divided into two states: the normal communication state, in which the source node as a mobile terminal is not moving, and the handover state in which the source node is moving. The SM scheme is classified into three kinds of states: location query state which checks the mobile terminal's location as a destination node, normal state which is connected with the communication between two nodes, and handover state where the source node is moving. Finally, the MM scheme is divided into four states: the normal state where the communication nodes are connected, the handover state where one of the terminals is moving, and the handover state where both terminals are moving. We then check the necessary components and their quantities comprised in each detailed state, and calculate the state probability and availability and apply them to the availability evaluation formula that we propose. We then use a mixed network, which combines WCDMA networks and PSTN networks, as our test of the availability evaluation formula when mobility is considered. Second, to evaluate availability while not considering mobility in the terminal device, we classify the structure between two nodes as SS scheme. After the communicational connection between the two static hosts is set, the SS scheme does not show a change in the communication state but becomes a complicated structure. In order to analyze the above result, we classify the minimum path sets between two nodes by using the path tracing method. Expressing the minimum path sets as a structure function, we then apply it to the availability evaluation formula that we propose. As an example of the calculation of the availability evaluation, the bridge structure network is used. The evaluation algorithm and availability evaluation formula can be applied to the mobile networks, such as MS scheme, SM scheme, and MM scheme that consider mobility of the terminals. The mobile networks are in some cases changeable at the communication states and the quantity of the component, even after the connection of the two nodes. They also can be applied to the fixed networks, which have complicated structures, by analyzing the structure function using the minimum path sets derived from the stochastic graph. In addition, they can be applied to mixed networks, which are comprised of fixed networks and mobile networks. The evaluation algorithm and availability evaluation formula we propose in this thesis can be useful not only for system providers but for network administrators. By using the availability evaluation formula, system providers can enhance the availability of their components by maximizing the gap between failure rate and repair rates with increasing work time and decreasing repair time for malfunction. Network administrators can also take advantage of using the formulas for a quantitative measure of the availability of a communication network, so that they can make plans for the maintenance of important components, This will raise the standard of the quality of service for the network users, and improve the stability of the communication network. 통신망의 가용도를 계정하는데 있어서 근본 문제는 송신국을 뜻하는 특정한 노드로 부터 수신국을 뜻하는 또 다른 하나의 노드 사이에 통신이 성공적으로 이루어질 확률 값을 구하는 것이다. 통신망의 구조가 복잡해지고 기능면에서 요구가 다양해질수록 시스템을 제공하는 공급자뿐만 아니라 시스템을 이용하는 사용자도 통신망에 대한 높은 가용도를 요구하고 있다. 특히, 이동통신 기술의 눈부신 발전으로 무선 통신망의 가입자가 증가함에 따라, 사용자들은 기존의 유선 통신망에서와 동일한 서비스 품질과 성능이 제공되기를 기대하고 있다. 그러나 무선 통신망에서는 유선 통신망에서의 소프트웨어(Software), 하드웨어(Hardware)등의 고장뿐만 아니라 가입자의 이동, 접속 손실, 전송 전력, 지형, 간섭 등과 같은 다양한 환경(Environment)이 통신망의 가용도에 많은 영향을 미친다. 특히 단말의 이동성에 의해 두 노드간의 통신 상태와 포함되는 구성품이 수시로 변한다. 따라서 무선 통신망의 가용도는 기존의 유선 통신망에서 사용되었던 가용도 계정식을 더 이상 이용할 수 없다. 본 논문에서는 통신망의 가용도를 계정하기 위한 가용도 계정 알고리즘과 계정식을 단말의 이동성을 고려하는 경우와 이동성을 고려하지 않는 경우로 구분하여 제안하였다. 첫째, 단말의 이동성을 고려하는 경우의 가용도를 계정하기 위하여 두 노드 간 구성될 수 있는 통신 구조를 MS(Mobile-Static), SM(Static-Mobile), MM(Mobile-Mobile) 구조로 분류한다. 이 표기법에서 앞의 문자는 소스 노드(Source Node)를 뒤의 문자는 목적지 노드(Sink Node)를 말하며, M은 이동 단말, S는 고정 단말을 의미한다. 그리고 통신 구조를 핸드오버 과정과 위치문의 과정 등에 따라 세부 상태로 분류한다. 즉, MS 구조는 소스 노드인 이동 단말이 이동하지 않은 정상 상태와 단말의 이동에 의한 핸드오버 상태 등 두 가지 상태로 분류한다. SM 구조는 목적지 노드인 이동 단말의 위치를 확인하는 위치 문의 상태와 확인이 된 이후 통신이 연결된 정상 상태 그리고 단말의 이동에 의한 핸드오버 상태 등 세 가지 상태로 분류한다. MM 구조는 두 이동 단말 간의 통신이 연결된 정상 상태와 한 단말의 이동에 의한 핸드오버 상태 그리고 두 단말 모두 이동에 의한 핸드오버 상태 등 네 가지 상태로 분류한다. 세부 상태별 포함되는 장비와 수량을 확인하고, 상태 확률과 상태 가용도를 계산하여 제안한 가용도 계정식에 적용하였다. 가용도 계정의 계산 예를 위해 WCDMA 망과 PSTN 망이 결합된 복합 구조의 네트워크를 이용하였다. 둘째, 단말의 이동성을 고려하지 않는 경우에는 두 노드 간 통신 구조를 SS(Static-Static) 구조로 분류한다. SS 구조는 두 고정 단말 간의 통신이 연결된 이후에는 통신 상태의 변화는 없는 반면 복잡한 구조를 갖는다. 이를 분석하기 위하여 경로 추적법을 이용하여 두 노드 간 최소 경로 집합을 분류하였다. 최소 경로 집합을 구조 함수로 표현하여 제안한 가용도 계정식에 적용하였다. 가용도 계정의 계산 예를 위해 브리지 구조를 갖는 네트워크를 이용하였다. 제안한 가용도 알고리즘과 계정식은 단말의 이동성을 고려하는 MS 구조, SM 구조 그리고 MM 구조와 같이 두 노드 간 통신이 이루어진 후에도 수시로 통신 상태와 장비의 수량이 변화하는 이동 통신망에 적용할 수 있고, 단말의 이동성을 고려하지 않는 경우에는 확률적 그래프에서 최소 경로 집합을 이용하여 통신망의 구조 함수를 구하였기 때문에 복잡한 구조를 갖는 고정 통신망에 적용할 수 있다. 또한 고정 통신망과 이동 통신망이 결합된 복합 구조에서도 적용할 수 있다. 제안한 가용도 알고리즘과 계정식을 이용하여 시스템 공급자는 장비의 동작 시간은 길게 하고, 고장 시 수리 시간은 짧게 하여, 고장률과 수리율의 차이를 최대한 크게 함으로서 장비의 가용도를 높이기 위한 대책을 강구할 수 있는 이점이 있고, 망을 운영하는 관리자는 통신망의 가용도를 정량적으로 평가함으로서 통신망의 중요 구성 장비에 대한 보전 대책과 통신망 이용자에 대한 서비스 품질의 신뢰 수준을 높이고 통신망의 안정성을 향상시키기 위한 방안을 수립할 수 있는 이점이 있다.

노후 줄눈 콘크리트 포장 파손에 영향을 미치는 환경 인자

이준혁 인하대학교 대학원 2018 국내석사

본 연구에서는 HPMS(Highway Pavement Management System) 자료를 사용하여 설계수명 20년이 지나 공용 중인 노후 콘크리트 포장 구간의 파손상태를 조사하였다. 파손에 미치는 환경인자의 영향을 파악하기 위해서 각 포장구간이 위치한 지역의 기상자료를 수집하고 각 포장구간 관리지사의 제설제 사용량을 조사하였다. 그리고 노후 줄눈 콘크리트 포장에 발생한 각종 파손과 환경인자의 관계를 분석하였다. 환경인자의 영향을 받는 것으로 분석된 콘크리트 패칭, 종방향 스폴링 두 종류의 파손에 대해서 회귀모형을 개발하였다. 개발된 회귀모형을 사용하여 관할지사별 노후 콘크리트 포장구간의 파손량을 예측하고 실제 파손량과 비교하여 모형을 검증하였다. 실제 포장 파손이 많은 순서대로 관할지사의 순위를 매기고 예측된 순위와 비교하여 개발된 모형의 적용성을 검토하였다.

Experimental Study on the Performance Characteristics of Cascade Refrigeration System with R-404A/R-23

이준혁 부경대학교 대학원 2019 국내석사

저온 냉동은 식품 저장, 의료기기, 반도체 공정 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 일반적으로 저온 냉동 방법에는 대표적으로 다단 압축 냉동시스템, 혼합냉매를 이용한 오토 캐스케이드 냉동시스템 등이 있다. 캐스케이드 냉동시스템의 경우 고온부(HTC, High temperature circuit)와 저온부(LTC, Low temperature circuit)로 독립된 2대의 독립된 냉동기로 이루어져 있기 때문에 장치가 차지하는 면적은 크지만 안정적으로 저온영역에 도달할 수 있다는 장점이 있고, 사용 온도 범위가 영하에서 높게는 영상 온도까지 사용할 수 있기 때문에 경제성 면에서 이득이 있어 산업현장에서 주로 사용되는 시스템이다. 캐스케이드 시스템에서 고온부는 주로 비등점이 높은 냉매를 사용하며, 저온부는 저온영역까지 도달할 수 있는 비등점이 낮은 냉매를 사용한다. 캐스케이드 냉동시스템의 장점 중 하나는 바로 비등점이 낮은 냉매의 응축 과정이다. 캐스케이드 냉동시스템은 고온부의 증발기와 저온부의 응축기 역할을 하는 캐스케이드 열교환기를 통해 상당히 낮은 온도에서 응축이 가능하다. 하지만 캐스케이드 열교환기 내에서의 열 유동은 고온부와 저온부 각각 개별적으로 이루어지는 것이 아니라 동시에 이루어지기 때문에 캐스케이드 열교환기에서 고온부의 증발온도 혹은 저온부의 응축온도를 어떻게 설계하느냐에 따라 캐스케이드 냉동시스템의 성능이 결정된다. 하지만 대부분 시뮬레이션 분석을 통한 시스템 성능예측의 논문 [1-16] 이고 실제 장치를 설계하여 가동 시 여러 작동 변수에 대한 (ex. 압축기의 체적효율 및 압축효율 등)은 고려를 하지 않았기 때문에 최적의 운전조건을 모색하는 데에는 한계가 있어 보인다. 따라서 본 연구에서는 R-404A/R-23 냉매를 이용하여 여러 가지 조건에서 캐스케이드 냉동시스템의 성능 특성을 실험적으로 분석하였고, 이에 대해 R-404A/R-23 냉매군에 대한 최적의 운전조건에 대한 결과를 제시하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 고온부의 응축온도가 증가함에 따라 고온부 사이클의 성능계수는 낮아지고, 저온부 사이클의 성능계수는 거의 일정하게 유지되는 경향을 보였다. 이에 따라 총괄 COP는 감소하는 경향을 보였으며, 이는 고온부 사이클에 영향을 크게 받은 것으로 여겨진다. 저온부의 응축온도가 증가함에 따라 고온부 사이클의 성능계수는 큰 변화는 없었으나, 저온부 사이클의 성능계수는 상승하는 경향을 보였다. 이에 따라 총괄 COP는 증가하는 경향을 보였으며, 이는 저온부 사이클의 영향을 크게 받은 것을 알 수 있었다. 저온부의 응축온도가 증가함에 따라 고온부 사이클의 성능계수는 낮아지고, 저온부 사이클의 성능계수는 높아지는 경향을 보였다. 이에 따라 총괄 COP는 일정 저온부 응축온도까지 상승하다 감소하는 경향을 보였다. 이는 곧 최적의 총괄 COP를 갖는 저온부 응축온도가 존재한다는 점이고, 실험적 변수인 고온부 증발온도, 저온부 증발온도의 실험 결과와 종합하여 사용 목적 온도에 따른 캐스케이드 냉동시스템의 최적 저온부 캐스케이드 열교환기의 응축온도에 대해 제시하였다.

기계학습을 활용한 베어링 고장 진단에 관한 연구

이준혁 慶尙大學校 2020 국내석사

It is very important to understand the state of the system in real time because the failure of the machine and the equipment in the industrial field causes great loss of life and property damage. Due to the recent fourth Industrial Revolution (Industry 4.0), researches for automation and autonomization of machinery have been actively conducted. In particular, A lot of research has been done on the technology of equipment maintenance and prediction that can predict and cope with the failure of machines and equipment using SVM(Support Vector Machine) and RF(Random Forest) algorithms. In this paper, we investigated fault diagnosis of bearings using Machine Learning (ML). An algorithm suitable for predicting the failure of bearings has been described through the application of various machine learning algorithms including DNN. In this study, the fault diagnosis algorithm of the bearing is divided into 5 steps (data preprocessing, feature selection, data partitioning, configuring forecasting models, and improved forecasting model). Using the results of this paper, it can be applied not only to predict the failure of the bearing but also to the problem of predicting the failure of various machines and equipments. In addition, we will expand the research on the condition monitoring system and residual life prediction of real - time mechanical equipments using the results of this paper.

뇌졸중 환자의 엉덩관절 고유수용성감각과 균형 사이의 상관성 연구 : 환자-대조군 연구

이준혁 동의대학교 2019 국내석사

본 연구는 성인 뇌졸중 환자와 정상 성인의 엉덩관절 고유수용성감각과 시각차단 유무에 따른 정적 및 동적균형 사이의 상관성을 확인하고, 뇌졸중 환자의 균형에 영향을 주는 요소를 확인하고자 하였다. 연구대상자는 정형외과적 이상이 없는 만 40~80세 사이의 성인으로 총 37명이 참가하였고, 편마비 환자군 20명, 정상 성인 대조군 17명으로 나누었다. 연구대상자는 고유수용성감각을 정량화하기 위해 각도계를 사용하여 엉덩관절 돌림 능동설정-능동재현검사를 하였고, 균형측정은 BioRescue(RM Ingenierie, France)를 사용하였다. 정적균형은 롬버그검사(romberg's test)를 10초 간 3회 측정하였고, 동적균형은 제자리걷기를 20초간 3회 측정 하였다. 정적균형요소인 압력중심점의 이동면적(surface), 이동거리(length), 이동속도(speed)와 동적균형요소인 가로방향변위(lateral), 보행속도(speed)를 시각차단 유무에 따른 두 집단 사이의 차이를 확인하였다. 환자군과 대조군의 시각차단 유무에 따른 엉덩관절 고유수용성감각, 정적 및 동적균형 측정결과 변화를 확인하기 위해 반복측정 분산분석(repeated measured ANOVA)을 이용하여 분석하였다. 환자군과 대조군 두 집단 사이를 비교하기 위하여 독립표본 t-검정(independent t-test)을 사용하였고, 엉덩관절 고유수용성감각과 균형 사이의 관련성을 확인하기 위해 피어슨의 상관분석 (Pearson’s correlation analysis)을 하였다. 연구결과 두 집단 사이의 엉덩관절 고유수용성감각은 유의한 차이가 없었고, 두 집단 사이의 시각차단 유무에 따른 정적균형은 유의한 차이가 나타나지 않았지만 동적균형은 유의한 차이가 있었다. 시각차단 유무에 따른 정적 및 동적균형 비교에서, 시각차단 시 정적균형의 압력중심점의 이동거리(EC/length)와 이동속도(EC/speed)에서 유의한 차이가 있었고, 동적균형에서 시각허용 시 가로방향변위(EO/lateral)와 보행속도(EO/speed)에서 유의한 차이를 나타냈다. 고유수용성감각과 정적균형 사이의 상관성분석은 환자군에서 시각허용 시 이동거리(EO/length)와 이동속도(EO/speed)의 유의한 상관관계가 있었고, 고유수용성감각과 동적균형은 상관관계가 없었다. 성인 뇌졸중 환자의 균형은 정적균형을 보상하기 위해 고유수용성감각 보다 시각의존도가 높았다. 그러므로 성인 뇌졸중 환자의 효과적인 균형향상을 위해 정적 및 동적균형에 필요한 시각, 고유수용성감각, 안뜰감각의 선택적 훈련이 필요하다. This study was designed to confirm the correlation between hip proprioception of adult stroke patients and normal adults and static and dynamic balance depending on whether the eyes are opened or closed, and to identify factors that affect the balance of stroke patients. The study participants included a total of 37 adults aged between 40 and 80 without any orthopedic abnormalities. 20 of them were in a patient group of hemiplegia, and 17 of them were in the normal control group. To quantify the proprioception, the participants were tested for hip rotation active setting-active reproduction test with a goniometer, and for balance measurements, BioRescue(RM Ingenierie, France) was used. For static balance, the romberg's test was used 3 times for 10 seconds, and for dynamic balance, participants were to walking on the spot 3 times for 20 seconds. Differences between the two groups could be identified depending on whether the eyes were opened or closed, and by static balance elements such as the travel surface of center of press, travel distance and speed, and by dynamic balance elements such as lateral displacement and walking speed. To observe the change in the results of the hip proprioception and static and dynamic balance depending on whether the eyes are opened or closed, the repeated measured ANOVA was used. The independent t-test was used to compare patient and control groups, and Pearson's correlation analysis was used to confirm the correlation between hip proprioception and balance. The results show that there were no significant differences in hip proprioception and static balance depending on whether the eyes are opened or closed between the two groups, but there were noticeable differences in dynamic balance. In the comparison of static and dynamic balance depending on whether the eyes are opened or closed, there was a significant difference in the travel distance (EC/length) and speed (EC/speed) at the center of press of static balance with the eyes closed, and significant difference in lateral displacement (EO/lateral) and walking speed (EO/speed) at the dynamic balance with the eyes opened. The correlation analysis between proprioception and static balance showed a significant correlation between travel distance (EO/length) and speed (EO/speed) in the patient group with their eyes opened. There was no correlation found between proprioception and dynamic balance.

핵발전소에 관한 생태신학적 고찰

이준혁 가톨릭대학교 대학원 2022 국내석사

Questions were raised about the pros and cons of continuous use of the nuclear power plant as an alternative to overcome the climate change crisis, within the contemporary social context, where the residents of Wolseong, having suffered from the nuclear power plant, appealed against its use. This paper examines accidents and controversies related to nuclear power plants. From the point of creation order and applying the teachings of the Church and the churches, the nuclear power plant is an energy that should be avoided. Certainly, there are positive factors of the nuclear power plant, if it’s considered that it’s made for peaceful use and that there are some economic benefits it can bring. However, its negative factors also cannot be ignored. Particularly, in three severe accidents nuclear power plants caused an enormous damage to mankind which is continuous even today, and nobody knows when it will be repaired. For this reason, there are arguments about the denuclearization that we must not use nuclear power plants, but the dispute about pros and cons of nuclear energy is still current because its economic benefits cannot be renounced easily. With the perspective of creation order, it is the conflict of priorities between the responsible stewardship for the management of the creatures, and the human desire that considers the nature as merely an object of exploitation. In this confrontation, the position of the Church and churches is that all creatures are connected one another, and that if the nuclear power plant cuts off this harmonious relationship, humans, the stewards of God, should not use nuclear power plants anymore and find other alternative energy sources. Therefore, the denuclearization policy must be implemented and it needs the efforts of the experts to study alternative energy technologies, of the politicians to promote it, and of the citizens to conserve the electricity in daily life. Only this such integrated approach can make the denuclearization policy successful. 핵발전소로 인해 피해를 본 월성 주민들의 호소에도 불구하고 기후변화 위기극복을 위한 대안으로 핵발전소를 계속해서 사용해야 한다는 찬반논쟁에 대해 의문이 들었다. 그래서 본 논문은 핵발전소에 대해 알아보고 핵발전소와 관련된 사고 및 찬반논쟁을 살펴봤다. 그리고 핵발전소를 창조질서 관점에서 고찰하고 핵발전소와 관련된 보편교회와 개별교회의 가르침에 대해 살펴봤다. 연구결과로 창조질서 관점에서 고찰하고 보편교회와 개별교회의 가르침에 대입해볼 때, 핵발전소는 지양해야 하는 에너지임을 알 수 있다. 핵발전소가 평화적으로 이용하기 위해 탄생했고 핵발전소가 가져다주는 경제적인 이익이 있음을 볼 때 분명 긍정적인 요소가 있다. 그러나 핵발전소로 인한 부정적인 요소도 무시할 수 없다. 특히 세 번의 중대사고는 핵발전소가 인류에게 막대한 피해를 주었고, 그 피해는 지금도 이어지고 있으며 언제 끝날지 모르는 상황이다. 그리하여 핵발전소를 사용하지 말자는 탈핵 주장이 나오고 있으나, 핵발전소가 가져다주는 경제적인 이익을 포기할 수 없어서 찬반논쟁이 지금도 이어지고 있다. 이 대립을 창조질서 관점에서 본다면, 모든 피조물을 관리하는 책임이 있는 청지기의 직무가 우선인가 아니면 자연을 그저 착취의 대상으로서 보는 인간의 욕망이 우선인가의 대립이다. 이러한 대립에서 보편교회와 개별교회의 입장은 모든 피조물은 연결되어 있는데, 이 조화로운 관계를 핵발전소가 끊어버린다면 청지기인 인간은 핵발전소 사용을 지양해야 하며 다른 대체에너지를 찾아야 한다고 밝혔다. 따라서 탈핵 정책을 펼쳐야 하는데, 대체에너지 기술을 연구할 전문가, 탈핵 정책을 추진하는 정치가, 일상생활에서 전기를 절약하는 시민들의 노력이 필요하다. 이러한 통합적인 접근이 있어야만 탈핵 정책이 성공적으로 이루어질 수 있다.

골연골 조직 재생을 위한 자기 반응성 마이크로스캐폴드

이준혁 전남대학교 2023 국내석사

표적 세포 전달용 마이크로스캐폴드(microscaffold)는 조직 재생을 위해 개발되었다. 그러나 지금까지 유사한 형태로 개발된 마이크로스캐폴드는 연골과 연골하골을 동시에 치료해야 하는 질환에 적용하는 데에 있어 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 연골 재생을 위한 자기 반응성 마이크로스캐폴드(magneto-responsive microscaffolds for cartilage regeneration, MRM-CR)와 연골하골 재생을 위한 자기 반응성 마이크로스캐폴드(magneto-responsive microscaffolds for subchondral bone regeneration, MRM-SBR)로 명명한 골연골 조직 재생을 위한 연골과 연골하골 맞춤형 자기 반응성 마이크로스캐폴드를 제안한다. 본 연구의 자기 반응성 마이크로스캐폴드는 이중 에멀전(double emulsion) 방식과 미세유체 유동(microfluidic flow) 제어를 이용하여 제작한다. MRM-CR과 MRM-SBR은 크기 차이에 의해 표면에 부착된 자성 나노 입자(magnetic nano partilces, MNPs)의 양에 차이가 나기 때문에 각각의 자화값이 다르다. 생체적합성 측면에서는 두 마이크로스캐폴드 모두 잠재적인 세포 운반체로서 독성 없이 세포를 성장시키는 것으로 나타났다. 마이크로스캐폴드의 자기 작동 테스트에서는, 동일한 자기장 조건에서 상대적으로 큰 MRM-SBR이 MRM-CR보다 더 빠른 것을 확인하였다. 실현 가능성 실험에서 진행한 3D 무릎관절 팬텀(phantom) 타겟팅 실험은 MRM-SBR과 MRM-CR이 순차적으로 타겟으로 이동하는 것을 보여주었다. 따라서, 제안된 자기 반응성 마이크로스캐폴드는 골연골 질환에 대한 비침습적 치료를 제공한다. Microscaffolds capable of targeted cell delivery have been developed for tissue regeneration. However, the microscaffolds developed so far with similar morphologies have limitations for applications to osteochondral disease, which requires simultaneous treatment of the cartilage and subchondral bone. This study proposes magnetoresponsive microscaffolds tailored to the cartilage and subchondral bone for osteochondral tissue regeneration, named magnetoresponsive microscaffolds for cartilage regeneration (MRM-CR) and for subchondral bone regeneration (MRM-SBR). The morphologies of the magnetoresponsive microscaffolds were controlled using a double emulsion and microfluidic flow. In addition, due to their different sizes, MRM-CR and MRM-SBR have different magnetizations because of the different amounts of magnetic nanoparticles attached to their surfaces. In terms of biocompatibility, both microscaffolds were shown to grow cells without toxicity as potential cell carriers. In magnetic actuation tests of the microscaffolds, the relatively larger MRM-SBR moved faster than the MRM-CR under the same magnetic field strength. In a feasibility test, the magnetic targeting of the microscaffolds in 3D knee cartilage phantoms showed that the MRM-SBR and MRM-CR were sequentially moved to the target sites. Thus, the proposed magnetoresponsive microscaffolds provide noninvasive treatment for osteochondral tissue disease.

DIC기법의 미소균열 적용 및 분석 방법 개발에 관한 연구

이준혁 부경대학교 2023 국내박사

Defects in devices, structures, and materials affect their performance and safety. In order to identify and evaluate these defects, strain measurement is necessary. The strain measurements of cracks estimate the material properties and occurrence of cracks in the structure. The purpose of this study is to apply the DIC method to various materials to increase the measurement accuracy for deformation and find crack initiation. A 3-point bending test was performed on brass specimens with different speckle concentrations to study the effects of speckle patterns on DIC evaluation. Through GLCM evaluation, it was confirmed that the contrast showed the maximum value at about 35∼50%, and the maximum value of entropy remained constant after about 35%. The elastic modulus and tensile strength were very similar between measurements using an electrical resistive strain gauge and DIC analysis at 35% contrast. Furthermore, 3-point bending experiments were conducted using composite materials that combine carbon fiber and aluminum liner. The strain was evaluated by the DIC method, and the occurrence of micro cracks in the specimens was measured. In the case of specimens with an inserted notch crack, cracks occurred at the notch crack tip, and delamination proceeded along the CFRP laminate interface. The initial micro cracks in specimens with different stacking orders measured 58.8 ㎛ and 53 ㎛, respectively, indicating crack growth in non continuous jump cases of strain rate. Moreover, DIC analysis was also performed on SOFC material with Ag paste as a current collector under high temperature conditions. As the experimental temperature increased, the crack initiation load and displacement also increased. Cracks occurred at the notch, and delamination between the Ag paste and the SiO₂wafer was observed. Additionally, the Ag paste exhibited ductility at low temperatures, but hardened and increased in stiffness as the temperature rose. Cracks began to advance toward the Ag paste at the initial notch crack tip, and interfacial separation progressed in the transverse direction along the laminated surface in the Ag paste. The micro crack length information was obtained by applying ACDM and Image J after conducting DIC analysis on SOFC.