치과용 X-ray 장비에 대한 형상 최적화 및 자동화 Process 구축

국문 초록 (Abstract)

치과용 X-ray 장비(Dental X-ray Device)는 손쉽게 관찰하기 힘든 인간의 치아 구조를 정밀하게 관찰하는 목적으로 치과 의료기기 분야에서 널리 활용되어 악성 치아, 턱 관절의 손실 및 공동 등의 발견의 목적으로 치과 치료에 필수적인 장비이다. 엑스레이 장비로서 정밀 관찰이 목적인 해당 장비의 성능을 결정 짓는 핵심 요소는 기본적으로 촬영의 정확성이다. 추가로 상업용 장비의 설계에 있어서 비용적인 측면의 고려 역시 필수적인 핵심 요소이다. 비용 측면은 항상 마이너스 일수록 유리하지만 역으로 성능 저하를 유발하게 되는 결과도 유의해야한다. 따라서대부분의 설계는 성능적인 측면(해당 연구에서는 촬영의 정확성)을 고려함과 동시에 비용적인 이점을 고려하도록 최적의 형상을 만드는 것이 중요하다.이 전 연구에서 치과용 의료 장비에 다물체 동역학 시스템을 구축하기 위해, 상용 소프트웨어인 Recurdyn을 활용하여 유연 다물체 동역학 모델링을 진행하였고, 실험을 통해 이를 검증하여 동해석 검토용 모델을 구축한 바가 있다. 본 연구에서는 앞의 연구의 연장선으로 치과용 의료 장비에 대해 Simulation 관점에서 최적화프로세스를 정립한다. 초기의 정적인 상황에서의 프레임 별 최적화와 동적 해석의반복작업에 대한 자동화, 그리고 동적 해석 결과를 토대로 진행하는 동적 최적화를 통해서 성능의 향상 혹은 유지, 그리고 비용적인 이점을 도출할 수 있는 최적 모델을 도출하고 검증하여 해당 연구의 프로세스가 어느 정도 실용성이 있는지 제안하고 방법론을 제시한다. 또한 해당 최적화 프로세스를 MicroSoft 사의 Excel을 활용하여 설계 및 정의를 할 수 있도록 Platform을 구축하여 CAE Software에 익숙하지 않는 설계자의 관점에서 활용할 수 있도록 제안한다.

목차 (Table of Contents)

• 국 문 요 약 ⅰ
• List of Figures ⅲ
• List of Tables ⅳ
• 제 1 장 서론 1
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 연구 목적 및 내용 2
• 제 2 장 시스템 구조 및 최적화 타겟 설정 4
• 2.1 시스템 구조 파악 4
• 2.2 최적화 타겟 설정 7
• 제 3 장 최적화 프로세스 9
• 3.1 최적화 변수 설정 9
• 3.2 최적화 프로세스 11
• 제 4 장 결과 검증 및 분석 15
• 4.1 정적 최적화 결과 분석 15
• 4.2 동적 최적화 결과 분석 26
• 제 5 장 결론 41
• 참 고 문 헌 42
• Abstract 43