A Simulation of Age-related Expansion of the Femoral Neck Cortex on the Susceptibility to Local Buckling

이태용,Benjamin W. Schafer,Thomas J. Beck 대한골다공증학회 2007 Osteoporosis and Sarcopenia Vol.5 No.2

Aging bones preserve bending resistance by compensating bone loss with periosteal apposition, but the process does not prevent fragility fractures. One explanation is that thinning with expansion in the cross-sectional cortex increases local buckling susceptibility under abnormal loads. In this study, theoretical models of femoral neck cortices were developed from CT scans of 7 human femurs(4 female, 3 male, 52~68 years). To simulate aging, “younger” and “older” versions were created by radially contracting(young) and expanding(old) outer surfaces by 1mm. Inner cortices were then adjusted so that load stresses in a single-legged stance equilibrated. Additional “old” versions simulated adaptation to 10% and 20% reduced loads as might occur in frail elderly. Adaptation consequences were evaluated in a simulated fall on the greater trochanter. Finite Strip Method(FSM) was used to evaluate whether buckling reduced the failure load. Under constant loading, buckling reduced the failure load in two “middle aged”(9~15%) and five “old”(7~32%) models. Up to 51% of failure load reduction was observed after adaptation to reduced loads. Femoral neck expansion with thinning cortices preserves strength under physiologic loads but local buckling reduces failure load in falls, especially after elderly cross- sections are thinned by adaptation to reduced loads. 목적: 우리 신체의 항상성은 노화가 진행되면서 골절에 대한 저항력을 골막의 증가와 그에 따른 골량의 감소로 보상하는 체계를 유지한다. 하지만 노령화에 적응하는 항상성 자체가 공학적인 측면에서는 국소적 휨(local buckling)에 따른 골절을 유발할 수도 있다. 이는 노령 인구의 골절이 단순한 골밀도의 감소뿐만 아니라 골의 구조적인 변화 자체에 기인할 수도 있음을 뜻한다. 방법: 이 연재에서는 대퇴골의 CT 단층 촬영을 이용해 고관절 피질골의 노령화에 따른 불안정성(Instability)이 어떻게 골절을 유발하는지 고찰해 보고자 한다. 일곱 환자(52~68세)의 CT에서 NHANES(National Health And Nutrition Examination Survey) III에 기인해 각 환자의 20대 및 80대의 대퇴골 단면을 유출했다. 좀 더 현실적인 모델링을 위해서 80대 대퇴골 단면은 항상성에 기인한 하중이 10%와 20% 줄어든 경우까지 고려해서, FSM(Finite Strip Method)을 이용해 대퇴골경에 충격이 가해지는 경우로 분석했다. 결과: 국소적인 휨은 두 50대 환자와 다섯 80대 환자에서 각각 9~15%와 7~32%의 골절하중을 줄이는 것으로 나타났다. 또한 항상성에 기인한 하중이 줄어든 모델에서는 51%까지의 골절하중이 줄어드는 것으로 목격되었다. 이는 대퇴골의 피질 형상에 기인한 불안정성(Instability)이 골절에 상당한 영향을 미친다는 가정을 뒷받침한다. 결론: 본 연구는 노화에 따른 골절의 증가가 골소실뿐만 아니라 항상성에 기인한 불안정성에 있음을 보여준다.

한국인의 건강상태 : 건강증진의 필요성

이태용 대한가정의학회 1999 Korean Journal of Family Medicine Vol.20 No.5

1인 가구의 주거의사결정을 위한 공공데이터 시각화 활용방안에 관한 연구

이태용,장서우,전한종 대한건축학회 2017 대한건축학회논문집 Vol.33 No.12

Recently, the form of traditional families has been disintegrated due to low birthrate, aging, declining marriage, individualism, etc. In particular, the number of single households has increased due to the shift to a low-growth advanced economic structure, women's social participation, diversification of lifestyles, and so on. According to the National Statistical Office, the number of single households living alone by 2015 is estimated to be about 5,060,000 households, which is estimated to account for 34.3% of all households, which has greatly increased compared with about 660,000 (6.9%) in 1985. However, the housing market has not been able to respond to such social changes. Therefore, in this research, we presented a plan to visualize the public data of single household in Seoul city and prediction result of occupancy shape for the purpose of supporting decision making of single household consumers.

Mechanical and Mechanosensing Properties of Tumor Affected Bone Cells Were Inhibited via PI3K/Akt Pathway

이태용 대한골대사학회 2019 대한골대사학회지 Vol.26 No.3

Background: Osteolytic metastasis is a common destructive form of metastasis, in which there is an increased bone resorption but impaired bone formation. It is hypothesized that the changed mechanical properties of tumor affected bone cells could inhibit its mechanosensing, thus contributing to differences in bone remodeling. Methods: Here, atomic force microscopy indentation on primary bone cells exposed to 50% conditioned medium from Walker 256 (W) carcinoma cell line or its adaptive tumor (T) cells was carried out. Nitric oxide levels of bone cells were monitored in response to low-magnitude, high- frequency (LMHF) vibrations. Results: A stronger sustained inhibitive effect on bone cell viability and differentiation by T cells as compared to that of its cell line was demonstrated. This could be attributed to the higher levels of transforming growth factor-β1 (TGF-β1) in the T-conditioned medium as compared to W-conditioned medium. Bone cell elastic moduli in W and T-groups were found to decrease significantly by 61.0% and 69.6%, respectively compared to control and corresponded to filamentous actin changes. Nitric oxide responses were significantly inhibited in T-conditioned group but not in W-conditioned group. Conclusions: It implied that a change in cell mechanical properties is not sufficient as an indicator of change in mechanosensing ability. Moreover, inhibition of phosphoinositide 3-kinase/Akt downstream signaling pathway of TGF-β1 alleviated the inhibition effects on mechanosensing in T-conditioned cells, further suggesting that growth factors such as TGF-β could be good therapeutic targets for osteoblast treatment.

800kPa급 고압 CNG 인젝터가 적용된 1.4L T-GDI 엔진의 유해배출물 특성에 관한 실험적 연구

이태용,조용석,유준상,김규성,조민기,이호길,남충우,김재광,전완재 대한기계학회 2019 大韓機械學會論文集B Vol.43 No.6

Research on environmentally friendly vehicles has been actively pursued to satisfy reinforced exhaust-emission regulations. Natural gas has sufficient reserves and economic efficiency, and it has been evaluated as an excellent fuel to replace existing fossil fuels. It also has a high octane number and low carbon-dioxide (CO2) emissions compared with conventional fossil fuels. In this study, we have constructed a bi-fuel system using an 800-kPa high-pressure compressed natural gas (CNG) injector capable of a high flow rate and high-precision control in a 1.4L turbocharged gasoline direct-injection (T-GDI) engine. The ignition timing was the same as that of a gasoline engine. Experimental results showed that the CO2, total hydrocarbon emissions (THC), and nitrogen oxide (NOX) emissions are improved compared with that of the gasoline engine; however, the THC conversion efficiency is deteriorated in the three-way catalyst. This is believed to be the result of a methane (CH4) slip. 강화되는 배기가스 규제를 만족시키기 위한 친환경 자동차 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서 천연가스는 풍부한 매장량과 경제성까지 갖추어 기존 화석 연료를 대체할 수 있는 우수한 연료로 평가되고 있다. 또한 기존 화석 연료와 비교하여 옥탄가가 높고 이산화탄소(CO2)의 배출량이 낮은 특성을 갖고 있다. 본 연구에서는 1.4L T-GDI 엔진에 고유량 및 고정밀 제어가 가능한 800 kPa급 고압 CNG 인젝터를 적용한 Bi-fuel 시스템을 구축하여 실험을 진행하였다. CNG 점화시기는 가솔린과 동일하게 설정하고 실험을 진행하였다. 실험 결과 가솔린 대비 CO2, THC, NOX의 배출량은 개선되었지만, 삼원 촉매에서 THC 변환효율은 저하되는 결과를 보였다. 이는 메탄(CH4) 슬립에 기인한 결과로 판단된다.

옷걸이형 다이의 설계에서 매개 변수의 영향

이태용 한국유변학회 1998 Korea-Australia rheology journal Vol.10 No.1

매니폴로 부분이 선형 경사진 옷걸이형 다이의 최적 설계를 수행하였다. 다이흐름을 3차원 이용하여 해석함으로써 정확한 최적 설계결과를 얻을수 있었으며 형상 최적화 과정을 고찰함으로써 최적 설계도구의 효율성을 조사하였다. 공정의여러 매개변수들이 매니폴드의 형상에 미치는 영향을 조사하기 위하여 멱법칙 유체의 멱법칙 지수, 다이 슬롯의 두께 및 매니폴드 각도를 변화시켜며 최적 설계를 수행하였다.

공공스포츠센터의 서비스스케이프와 감정반응 및 고객만족과의 구조적관계

이태용,김성겸 한국스포츠학회 2014 한국스포츠학회지 Vol.12 No.4

The purpose of this study is to seek out the structural relation between Emotion of Public Sports Center’s Customer and Customer Satisfaction. For the subject of this study, we selected 264 persons among members to 5 sports centers, 3 ones located at ‘B’ Metropolitan city & 2 ones located at ‘K’ do (prefecture) through the Convenient Sampling Method. For the analysis, we used SPSS WIN 15.0 Statistics Package and AMOS 7.0 program as a research tool and have carried out Frequency Analysis, Reliability Analysis, Confirmatory Factor Analysis, Co-relation Analysis and Structural Equation Model Analysis. The results are as follows: First, the convenience and accessibility of public sports center have a positive effect on the positive emotion of customers. Second, the convenience and accessibility of public sports center have a negative effect on the negative emotion of customers. Third, the positive emotion of customers has a positive effect on the customer satisfaction, and the negative emotion of customers has a negative effect on the customer satisfaction.

심혈관질환 위험 요인과 맥파속도의 관계

이태용,안병희,김광환,김용하,한상태 한국자료분석학회 2009 Journal of the Korean Data Analysis Society Vol.11 No.1

The objective of this study is to investigate the association between various cardiovascular risk factors(hypertension, high LDL-cholesterol, low HDL-cholesterol, diabetes, smoking, age, obesity, psychological factor etc.) and brachial-ankle pulse wave velocity (baPWV). 995 subjects aged between 40 and 70 living in 1 county Chungchengnam-Do Korea were selected and evaluated on disease, family, occupation, smoking and drinking history, payment for medical treatment, extent of physical activity, psychosocial history. This research showed that various cardiovascular risk factors such as age, systolic blood pressure, diastolic pressure, intestinal fat(kg, %), disease history, economic status, activities of daily living are significantly correlated with baPWV. Therefore, physicians must consider baPWV along with other various risk factors for diagnosis, treatment, and prevention of cardiovascular disease. 본 연구에서는 2006년 1월부터 2월까지 1개군에 거주하는 40세 이상부터 70세까지의 성인 995명을 대상으로 심혈관계 및 대사 질환의 대표적인 위험 요인들과, 개인에서 질병 발생과 연관된 인구 사회학적 요인, 사회심리학적 요인 등이 상완-발목 맥파속도에 미치는 영향과 맥파속도의 임상적 유용성을 평가해 보고자 한다. 신체검사와 설문조사를 실시한 결과 수축기 혈압이 가장 중요한 변수로 선택되었고, 다음으로 연령, 체질량 지수, 뇌졸중 여부, γGTP 등의 순으로 나타났으며, 이런 변수들에 의한 설명력은 50.6%이었다. 본 연구를 통해 우리나라의 일반 인구집단 내에서 심혈관계질환의 위험 요인들인 나이, 수축기 및 이완기 혈압 외에 내장 지방량, 내장 지방률, 질병력, 사회심리적 요인, 경제적 요인, 일상생활 동작 등 여러 요인들이 동맥경화도를 나타내는 맥파속도와 유의한 관계가 있다는 것을 알게 되었다. 따라서 추후 일반인을 대상으로 심혈관계질환의 진단과 치료, 예방 시 맥파속도를 고려해야 할 것으로 생각한다.

생태산업단지 설계를 위한 의사결정 지원시스템

이태용 한국화학공학회 2006 NICE Vol.24 No.4

우리나라 기계산업의 현황 및 발전전략

이태용 대한기계학회 2005 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2005 No.11