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안정군열성장에 대한 군열선단 소성역에 관한 연구 -304 스테인리스 강-
황갑운 대한기계학회 1989 대한기계학회논문집 Vol.13 No.6
본 논문에서는 평면변형률 상태하에서 안정하게 성장하는 균열선단에 집중 되어있는 강소성역의 해석에 역점을 두어 재결정법과 탄.소성유한요소법을 도입하여 안정 성장균열 선단에 형성되는 균열 성장저항에 직접적인 영향을 미치고 있는 소성 역의 크기나 형태에 대한 실험 및 해석을 하였다.
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골융합 촉진을 위한 Ti Gr4의 HA 코팅에 대한 물리적 특성과 생체안정성에 대한 융합적 연구
황갑운 한국융합학회 2021 한국융합학회논문지 Vol.12 No.12
This study aimed to investigate the efficient conduct of HA coating on Ti Gr4 for the practical use of medical device. Ti Gr4 alloy specimens measuring Φ 25mm x 1mm were sprayed with hydroxyapatite using thermal spray according to ASTM F1185-88. The surface was evaluated at #120, #400, #1,000 sandpaper and barrel finishing. Each coating properties was analyzed using SEM, UTS 20,000psi cap. and in vitro cytotoxicity. Surface morphology consists of well molten particles with very little resolidified or unmolten areas. The average Ca/P ratio is 1.74 which is in good agreement with theoretical value of 1.67. The average roughness Ra is very representative of roughness of specimen. The coatings are dense and well adhered to the substrate. The average bond strength was 61.74 MPa with a standard deviation of 4.06 which indicates fairly reliable results for ASTM 633 type tests. Variations in results from jig design, epoxy used, crosshead speeds etc. in vitro cytotoxicity result had a Grade 3. The results of the study are expected to be helpful in osseointegration and plasma-spray HA coated Ti Gr4 are more satisfactory in HA coating thickness elevation which is preferable to any other system. Ti Gr4에 TPS 법을 이용하여 HA 코팅을 수행하여 코팅층에 대한 물리적특성 및 생체적합성을 판단하여 의료용 부품으로서의 활용성에 대한 평가를 하였다. 직경 25mm Ti Gr4 합금 시험편을 기계가공 후 #120, #400, #1,000 샌드페이퍼 및 바렐 연마로 표면을 연마를 하여 ASTM F1185-88로 HA 코팅은 한 후 HA 코팅층의 두께, 표면조도, 강도 및 접착력 측정 시험과 세포독성 시험을 하였다. Ti Gr4에 대한 HA 코팅 결정도는 75.51%, Ca/P 비는 1.67의 값을 얻을 수 있었다. HA 코팅층의 두께는 Ti 소재의 표면거칠기가 거칠수록 증가하고, 코팅의 강도 및 접착력은 시험장치의 지그 형상, 에폭시 성분, 크로스헤드 속도 등에 따라 변화가 있을 것으로 예측된다. 세포독성 시험은 Grade 3의 반응성으로 적합한 것으로 나타났다. 본 실험 결과 TPS에 의한 Ti Gr4 소재의 HA 코팅 두께 향상과 골융합을 촉진이 가능할 것으로 확인되어 인체삽입용으로 상용화가 가능할 것으로 판단된다.
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유한요소법에 의한 2차원 응력파 전파 해석에 관한 연구
황갑운,조규종 대한기계학회 1994 대한기계학회논문집 Vol.18 No.12
A finite element program for elastic stress wave propagation is developed in order to investigate the shape of stress field and analysis the magnitude of stress wave intensity at time increment. Accuracy and reliance of the finite element analysis are acquired when the element size is smaller than the product of the stress wave speed and the critical value of increasing time step. In the finite element analysis and theoretical solution, the longitudinal stress wave is propagated to the similar direction of impact load, and the stress wave intensity is expressed in terms of the ratio of propagated area. The direction of shear wave is declined at an angle of 45 degrees compared with longitudinal stress wave and the speed of shear wave is half of the longitudinal stress wave.
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충격하중에 의해 크랙 주위에 형성되는 응력장에 관한 수치해석적 연구
황갑운,조규종,Hwang, Gap-Woon,Cho, Kyu-Zong 대한기계학회 1996 大韓機械學會論文集A Vol.20 No.2
To investigate the effect of stress wave propagation for crack tip, impact responses of two-dimensional plates with oblique cracks are investigated by a numerical method. In the numerical analysis, the finite element method is used in space domain discretization and the Newmark constant acceleration algorithm is used in time integration. According to the numerical results from the impact response analysis. it is found that the stress fields are bisected at the crack surface and the parts of stress intensity are moved along the crack face. The crack tip stress fields are yaried rapidly. The magnitude of crack tip stress fields are converted to dynamic stress intensity factor. Dynamic sress intensity factor appears when the stress wave has reached at the crack tip and the aspect of change of dynamic stress intensity factor is shown to be the same as the part of the flow of stress intensity.
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플라즈마 이온질화에 따른 STS 630의 기계적 특성과 세포독성에 관한 융합적 연구
황갑운 한국융합학회 2019 한국융합학회논문지 Vol.10 No.11
In this study, we have examined the possibility to improve the material properties and biocompatibility of the 630 stainless steel for the application of medical instruments. The evaluation of mechanical properties and biocompatibility of the 630 stainless steel were studied by aging, nitriding, SEM measurement, Vicker’s hardness, tensile strength and MTT cytotoxicity using IGF cells, respectively. The results showed that the tensile strength and Vicker’s hardness of 630 stainless steel was increased with aging and ion nitriding time. The cytotoxicities of the 630 stainless decreased compared with the 420 stainless on MTT cytotoxicity using IGF cells. Ion nitriding of 630 stainless led to an enhanced application of medical instruments and biocompatibility performance. STS 630에 이온질화를 통한 기계적 특성 및 세포독성을 고찰하여 의료기구용으로 활용중인 STS 420 소재의 대체 가능성을 융합적으로 고찰하고자 하였다. STS 630 합금을 480℃에서 1시간 시효처리 후 온도, 시간, 압력, 질소투입량의 변화를 통하여 이온질화 최적조건을 선정하고, 미세조직, 경도, 인장강도 등 기계적 특성의 변화와 섬유아세포(IGF cell)를 이용한 MTT 세포독성 시험을 수행하였다. STS 630의 경도는 시험결과 400℃에서 질화시간 3시간 이상일 때 시간에 따라 증가하며, 질소가스 투입량에 비례하여 질화층의 두께와 표면경도가 증가함을 알 수 있었다. STS 630의 인장강도는 시효처리와 이온질화에 의해 34%의 향상이 되었으며, 의료기구로서의 적합성을 확인하기 위하여 섬유아세포(IGF cell)를 이용한 MTT 세포독성 시험의 경우에는 대조군(STS 420)에서만 세포 독성이 관찰되고, STS 630의 경우에는 세포독성이 나타나지 않아 의료기구로서의 적합성은 있는 것으로 판단된다.
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황갑운 한국전산구조공학회 1999 한국전산구조공학회논문집 Vol.12 No.2
본 연구는 등방탄성체에 고속충격하중이 작용하는 경우에 대한 유한요소해석에 관한 것으로 대상구조는 여러 가지 모양의 2차원 평면구조를 택하였다. Galerkin 방법을 이용하여 유한요소 정식화하였으며 직접시간적분법에 의해 수치해를 구하였다. 본 해석에서는 균열이 없는 평판으로 수치해와 이론해를 비교하여 수치해의 신뢰성을 확인하였으며, 0°, 30°, 45°경사 균열이 없는 평판에 적용한 3가지 예를 분석하였다. 수치해석 결과는 이론해의 결과와 상호 잘 일치하였다.
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TiO2 광촉매 융합 미백제에 의한 치아미백 향상 효과에 대한 연구
황갑운,최문실,임선아 한국융합학회 2015 한국융합학회논문지 Vol.6 No.5
본 연구의 목적은 임상에서 사용되고 있는 치아미백제와 TiO2 광촉매의 융합에 의한 치아 미백효과를 평가하고, 미백 효과를 극대화시킬 수 있는 광촉매 혼합비 등에 관한 기초연구를 통하여 미백효과와 안전성을 고찰 하고자 하였다. 실험에 사용된 치아는 발거된 치아 중 우식에 이환되지 않고 수복물이 없는 전, 구치부 치아 24개의 연조직 치석을 제거한 후 전치부의 순면이나 구치부의 협면 및 설면이 노출되도록 하여 dal상에서 사용 중인 치아 미백제에 TiO2 광촉매 분말을 10, 20wt.% 첨가하여 융합하고, 과산화수소수를 10~20%첨가한 미백제를 적용하여 색조 변화를 측정하였다. TiO2 광촉매와 미백제의 융합 미백제 적용에 따른 치아의 외관 특성평가 결과, 20% 과산 화수소수에 TiO2 첨가한 경우 월등한 미백효과를 나타남을 알 수 있었으며 TiO2 광촉매를 사용하면 치아미백을 위한 미백제 적용시간을 단축시킬 수 있음을 알 수 있다. 이러한 결과는 향후 치아 미백제 개발에 촉매의 활용을 통하여 미백 효과를 향상시킬 수 있는 연구의 제안으로 치아미백 제품개발에 기여할 수 있을 것이다. This in vitro study compared the effect of bleaching agent modified by the addition of TiO2 catalyst converged bleaching agent. Nonvital teeth samples were assigned to four group(n=6) according to the bleaching agent: 10% carbamide peroxide(CP) bleaching agen, 10% CP with 10% TiO2 catalyst, 20% CP bleaching agent and 20% CP with 20% TiO2 catalyst. Changes in enamel color were evaluated on minutes 30, 60, 180, 300 and 420. It was found that 20% CP with 20% TiO2 catalysis increased the whiteness and overall color value and showed significantly brightened. The teeth bleaching time was reduced with TiO2 catalyst converged bleaching agent. This result will contribute to development of the teeth bleaching agent.
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