복공식 지하 압축공기에너지 저장공동의 내압구조에 대한 반복하중의 역학적 영향평가

천대성(Dae-Sung Cheon),박찬(Chan Park),정용복(Yong-Bok Jung),박철환(Chulwhan Park),송원경(Won-Kyong Song) 한국암반공학회 2012 터널과지하공간 Vol.22 No.2

피로파괴는 반복적인 하중에 의해 재료 내에 균열이 발생하고, 진전함에 따라 재료의 물성이 약화되어 최종적으로 파괴에 이르는 현상을 말하며, 일반적으로 반복적인 하중이 가해지는 기계나 구조물 등은 피로파괴를 고려한다. 암반구조물의 경우 일반적으로 동적인 반복하중에 의한 피로파괴보다는 정적인 크립에 의한 피로 파괴를 경험하는 경우가 대다수이다. 그러나 압축공기와 같은 물질을 지하에 저장하는 경우 물질의 입·출에 의한 내부 압력의 변화가 발생하기 때문에 지하저장시설이 위치하는 암반과 내부 콘크리트의 동적 피로파괴 특성을 검토해야한다. 본 연구에서는 복공식 지하 압축공기에너지 저장공동 내부에 설치되는 콘크리트 라이닝의 반복굴곡하중에 대한 물성변화와 플러그가 설치된 경계에서의 반복전단하중에 대한 물성변화를 실험적인 방법에 의해 알아보았다. 반복전단시험을 통해 적절한 수직응력에서 평면 인터페이스의 플러그도 역학적인 안정성을 확보할 수 있음을 알 수 있었다. 반복굴곡시험에서는 반복재하에 따른 콘크리트 라이닝의 강도저하 현상을 확인하였으며, 이로부터 S-N 곡선을 구하였다. In a material, micro-cracks can be progressively occurred, propagated and finally lead to failure when it is subjected to cyclic or periodic loading less than its ultimate strength. This phenomenon, fatigue, is usually considered in a metal, alloy and structures under repeated loading conditions. In underground structures, a static creep behavior rather than a dynamic fatigue behavior is mostly considered. However, when compressed air is stored in a rock cavern, an inner pressure is periodically changed due to repeated in-and-out process of compressed air. Therefore mechanical properties of surrounding rock mass and an inner lining system under cyclic loading/unloading conditions should be investigated. In this study, considering an underground lined rock cavern for compressed air energy storage (CAES), the mechanical properties of a lining system, that is, concrete lining and plug under periodic loading/unloading conditions were characterized through cyclic bending tests and shear tests. From these tests, the stability of the plug was evaluated and the S-N line of the concrete lining was obtained.

큰 진폭의 반복하중 조건에서 원자력구조 재료의 손상모드에 미치는 하중형태와 응력상태의 영향

김상언(Sang Eun Kim),김진원(Jin Weon Kim),김종성(Jong Sung Kim) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.4

대형 지진조건에서 원전 기기 및 설비는 하중제어와 변위제어가 복합된 형태의 반복하중을 받으며, 형상학적 특징으로 인해 변형과 손상이 발생되는 부위는 복잡한 응력상태를 갖는다. 이 경우에 손상모드와 형태가 단순하지 않고 하중과 응력상태에 의존하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 큰 진폭의 반복하중 조건에서 원자력구조재료의 손상모드에 미치는 하중형태와 응력상태의 영향을 파악하기 위해서, 노치반경이 다른 2 종류 봉상시편을 이용하여 큰 진폭의 변형률제어 및 하중제어 반복하중 조건에서 반복 응력-변형률 시험을 수행하였다. 시험에는 SA508 Gr.1a 저합금강과 SA312 TP316 스테인리스강으로 제작된 시편이 적용되었으며, 시험은 상온과 316℃에서 준 정적 속도로 수행되었다. 시험 결과로부터 재료 종류와 시험온도, 그리고 노치반경 별로 큰 진폭의 하중제어 및 변형률제어 반복하중에 따른 응답 하중과 변위, 손상사이클, 그리고 손상모드를 파악하였다. 손상모드는 시험 후 시편의 파면분석을 통해 결정하였다. The components and structures of nuclear power plants (NPPs) are subjected to combined load- and displacement- controlled cyclic loads under excessive seismic loads, and the damaged regions under cyclic loads showed complex stress state due to their geometrical characteristics. In this case, it is known that the failure mode and pattern depend on the loading type and stress state. Thus, this study conducted cyclic stress-strain tests using notched-bar type specimen with two different notch radii under a large amplitude strain- and load-controlled cyclic loads, and investigated the effect of loading type and stress state on the failure mode of nuclear structural materials under a large amplitude cyclic load. The specimens of SA508 Gr.1a low-alloy steel and SA312 TP316 stainless steel were used in the test, and the tests were conducted at room temperature (RT) and 316℃ under a quasi-static rate. From the results, the response loads and displacements, failure cycles, and failure mode were investigated for different test materials, test temperatures, and notch radii under both large amplitude load- and strain-controlled cyclic loads. The failure mode was determined through SEM analysis of the fracture surface.

지르코늄 임플란트 지대주의 나사결합부 안정성에 관한 연구

이미순,서규원,류재준,Lee, Mi-Soon,Suh, Kyu-Won,Ryu, Jae-Jun 대한치과보철학회 2009 대한치과보철학회지 Vol.47 No.2

연구 목적: 심미적 장점을 지닌 지르코니아 지대주와 금속 지대주 사이에 반복 하중 전, 후의 풀림 회전력을 비교하여 지대주 재질에 따른 나사 안정성에 차이가 있는지를 비교 분석해 보고자 하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 실험군은 크게 외측 연결 구조(US II, Osstem Implant, Korea)와 내측 연결 구조(GS II, Osstem Implant, Korea)의 임플란트 시스템을 두 군으로 나누었다. 각각의 군에서 지르코니아 지대주군와 금속 지대주군으로 나누어 실험하였다. 각군당5개씩의 시편을 제작하였다. 임플란트 고정체를 별도 제작된 지그에 고정시킨다. 디지털 토크게이지를 이용하여 30 Ncm의 조임 회전력을 가하고 10분 후 동일 조임 회전력을 한번 더 적용하였다. 다음 각 지대주 나사의 초기 풀림 회전력을 디지털 토크게이지로 측정하였다. 동일 시편을 다시 30 Ncm의 조임 회전력을 가하여 체결한 후, 유압식 동적 재료시험기(Instron, USA)에 임플란트 매식체를 치과용 임플란트 피로시험에 관한 ISO/FPIS 14801:2003(E)규정을 참고하여 고정시켰다. 최소 하중은 10 N, 최대 하중은 250 N의 sine형 반복 하중을 $30^{\circ}$의 경사각도로, 하중 주기는 14 Hz로, 100만 회의 반복 하중을 적용한 후 풀림 회전력을 측정하였다. 결과: 1. 모든 시스템에서 지대주 나사의 풀림 회전력이 조임 회전력 보다 감소하였으나, 나사 풀림 현상은 나타나지 않았다. 2. 반복 하중 전과 후의 나사 풀림 회전력은 두 임플란트 시스템 모두에서 지르코니아 지대주가 금속 지대주보다 더 컸다(P<.05). 3. 반복 하중에 따른 풀림 회전력 상실률은 두 임플란트 시스템 모두에서 지르코니아 지대주와 금속 지대주가 차이가 없는 것으로 나타났다(P>.05). 4. 금속 지대주에서 반복 하중에 따른 풀림 회전력 상실률은 내측 연결 형태의 GS II 시스템이 외측 연결형태의 US II 시스템보다 작았다(P<.05). 5. 지르코니아 지대주에서는 반복 하중에 따른 풀림 회전력 상실률은 두 임플란트 시스템 간에 차이가 없는 것으로 나타났다(P>.05). 결론: 본 실험을 통해 100만회 반복 하중 하에서 지르코니아 지대주가 금속 지대주에 비해 나사 결합부 안정성이 더 크다는 결론을 내릴 수 있다. Purpose: The purpose of this study was to evaluate the effect of abutment material on screw-loosening before and after cyclic loading. Among the different materials of abutments, zirconia and metal abutment were used. Material and methods: Two types of implant systems: external butt joint(US II, Osstem Implant, Korea) and internal conical joint(GS II, Osstem Implant, Korea) were used. In each type, specimens were divided into two different kinds of abutments: zirconia and metal(n=5). The implant was rigidly held in a special holding to device ensure fixation. Abutment was connected to 30 Ncm with digital torque gauge, and was retightened in 30 Ncm after 10 minutes. The initial removal torque values were measured. The same specimens were tightened in 30 Ncm again and held in the cycling loading simulator(Instron, USA) according to ISO/FPIS 1480. Cycling loading tests were performed at loads 10 to 250 N, for 1 million cycles, at 14 Hz,(by subjecting sinusoidal wave from 10 to 250 N at a frequency of 14 Hz for 1 million cycles,) and then postload removal torque values were evaluated. Results: 1. In all samples, the removal values of abutment screw were lower than tightening torque values(30 Ncm), but the phenomenon of the screw loosening was not observed. 2. In both of the implant systems, initial and postload removal torque of zirconia abutment were significantly higher than those of metal abutment(P<.05). 3. In both of the implant systems, the difference in removal torque ratio between zirconia abutment and metal abutment was not significant(P>.05). 4. In metal abutments, the removal torque ratio of GS II system(internal conical joint system) was lower than that of US II system(external butt joint system)(P<.05). 5. In zirconia abutments, the difference in removal torque ratio between the two implant systems was not significant(P>.05). Conclusion: Zirconia abutment had a good screw joint stability in the condition of one million cycling loading.

반복하중 재하 시 모래-타이어칩 혼합토의 최대전단탄성계수 변화

류병욱(Byeonguk Ryu),박정희(Junghee Park),추현욱(Hyunwook Choo) 한국지반환경공학회 2021 한국지반환경공학회논문집 Vol.22 No.12

본 연구의 목적은 모래와 타이어칩 혼합토의 반복하중조건 전후 공학적 특성 변화를 파악하는 것이다. 반복하중 시, 시료에 함유된 타이어칩 함량 및 모래와 타이어칩 입자 간의 크기비에 따른 최대전단탄성계수의 변화를 정량화 하고자, 전체 중량 대비 타이어칩 중량을 0, 10, 20, 40, 60, 100%로 하여 시료를 조성하였으며, 타이어칩 평균입경 대비 모래의 평균입경(입자크기비)을 0.44, 1.27, 1.87, 4.00으로 설정하여 혼합토를 조성하였다. 초기 상대밀도 50%의 시료를 floating wall 형태의 몰드에 조성 후, 공기압 축기(air compressor), 압력 패널(pressure panel) 및 뉴메틱 밸브(pneumatic valve)를 이용하여 정하중 재하(=50kPa), 반복하중 재하(=50-150kPa), 정하중 재하(=400kPa) 및 제하 순으로 실험이 이루어 졌다. 위의 실험이 진행됨에 따라 시료의 침하량과 전단파속도를 측정하였다. 시험 결과, 모래-타이어칩 혼합토에 가해지는 반복하중은 시료를 이루는 입자 간 접촉을 타이어칩-타이어칩 또는 타이어 칩-모래에서 모래-타이어칩 또는 모래-모래로 전환시켰으며, 이로 인해 타이어칩 함량 40%에서 가장 큰 최대전단탄성계수의 증가를 확인하였다. 또한 입자크기비가 감소함에 따라 동일 타이어칩 함량에서 반복하중 시 최대전단탄성계수 증가량은 증가하였다. This study investigated the changes in engineering characteristics of sand-tire chip mixtures during repetitive loading. To quantify the changes in the maximum shear modulus according to the tire chip content in the mixtures and the particle size ratio between sand particle and tire chip, the samples were prepared with tire chip content of TC = 0, 10, 20, 40, 60, and 100%, and the particle size ratios SR were also set to be SR = 0.44, 1.27, 1.87, and 4.00. The stress of the prepared sample was applied through a pneumatic cylinder. The experiment was conducted in the order of static loading (= 50 kPa), cyclic loading (= 50-150 kPa), static loading (= 400 kPa) and unloading. The stress applied to tested mixtures was controlled by a pressure panel and a pneumatic valve by using an air compressor. The shear wave velocity was measured during static and cyclic loadings by installing bender elements at the upper and lower caps of the mold. The results demonstrated that the change in maximum shear modulus of all tested materials with varying SR during repetitive loading is the most significant when TC ~ 40%. In addition, the mixture with smaller SR at a given TC shows greater increase in maximum shear modulus during repetitive loading.

반복하중 시험 시 발생하는 암석의 미소파괴음 특성과 손상도 평가

장현식 ( Hyun Shic Jang ),마연실 ( Yon Sil Ma ),장보안 ( Bo An Jang ) 대한지질공학회 2006 지질공학 Vol.16 No.3

한국원자력연구소 내에서 시추된 화강암 코어시료를 대상으로 1550회의 반복하중을 가할 때 미세균열의 발달 정도를 미소파괴음(AE)을 이용하여 연구하였다. 반복하중 조건에서 미소파괴음은 반복횟수에 따라 두 가지 type의 발생 특성을 보였다. 첫 번째 type은 반복횟수가 적었을 때 나타나는 특성으로 낮은 에너지와 분산된 주파수가 특징이며, 두 번째 type은 반복횟수가 많았을 때 나타나는 특성으로 높은 에너지와 일정한 주파수가 특징적이다. Type 1은 시료내의 공극이나 미세균열이 닫히거나 성장하는 과정에서 발생하는 미소파괴음의 특성을 나타내는 반면에, type 2는 하중을 가할 때에는 미세균열이 전단되거나 닫혔다가 하중이 제거될 때에는 전단으로부터 회복하거나 미세균열이 열리면서 발생하는 미소파괴음의 특성으로 판단된다. 또한 반복횟수 50, 150, 350, 750, 1550회 때 탄성파(P파) 속도와 Felicity 비를 측정하였다. 측정결과 탄성파속도는 반복횟수가 증가하여도 변화가 없었으나 Felicity 비의 경우 반복횟수가 증가함에 따라 점점 감소하여 시료가 반복하중에 의해 손상을 받고 있음을 지시하였다. 따라서 암석의 손상정도를 판단하는데 있어서 미소파괴음 측정을 통한 Felicity 비가 탄성파속도보다 더 효과적으로 판단된다. Granite cores were sampled within Korea Atomic Energy Research Institute and cyclic loadings up to 1550 cycles were applied. Microcrack development in samples due to cyclic loading was estimated using Acoustic Emission( AE) method. AE showed two different types depending on numbers of cycle. Type 1 appeared at low cycles and had low energy and diverse frequencies, while type 2 appeared at high cycles and had high energy and uniform frequency. AE property of type 1 indicates voids and pre-existing microcracks in samples may close or propagate up to certain length. Microcracks may be sheared or closed during loading and are recovered from shear or opened during unloading when AE of type 2 were measured. P wave velocities and Felicity ratios were measured at 50, 150, 350, 750, 1550 cycles. P wave velocities were almost the same regardless of number of cycles applied. However, Felicity ratios were much lower than 0.9, indicating that microcracks were developed within samples. This result indicates that Felicity ratio is a better tool than P wave velocity to estimate the damage of rock.

반복하중을 받는 CFS로 보강된 R/C보의 휨 강성 평가

김충호 ( Kim Chung-ho ),장종완 ( Jang Jong-wan ) 한국구조물진단유지관리공학회 2004 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.8 No.2

R/C교량에서 진행성 균열과 과도한 처짐에 의한 휨 내력의 저하는 차량하중에 의한 동적 반복하중으로부터 발생한다. 이러한 사실은 정적인 단조증가 하중 재하실험으로부터 획득한 자료의 동적 반복하중에서의 확인과 평가의 필요성을 제기한다. 따라서, 본 연구는 CFS로 보강된 R/C보를 단조증가하중 재하실험과 반복하중 재하실험을 동시에 수행하였다. 동적 반복하중 재하실험에 의하여, 단조증가하중 재하실험에 의한 결과의 타당성 및 적합성을 확인하고 반복하중에 의한 모멘트-곡률, 휨 강도의 감소, 균열 및 파괴 특성 등을 평가하였다. The deterioration of the flexural capacity by progressive crack and over deflection in R/C bridges is developed actually from the dynamic repeated loading due to vehicle traffics. Such a fact suggest a necessities of confirmation and estimation of the data acquired from monotonic incremental loading test. Therefore, this study carry out the monotonic incremental loading test and dynamic repeated loading test in R/C beams strengthened with CFS. By dynamic repeated loading test, the experiments confirmed the validities and fittness of the results acquired from monotonic incremental loading test and estimated the characteristics of the moment-curvature, degradation of the flexural rigidity, crack and failure.

반복하중을 받는 해양 실트질 모래의 구속압에 따른 3차원 설계파괴곡선 산정

손수원(Suwon Son),윤종찬(Jongchan Yoon),김진만(Jinman Kim) 한국지반환경공학회 2022 한국지반환경공학회논문집 Vol.23 No.12

해양지반에 설치된 구조물은 육상지반에 설치된 구조물과는 달리 해상에서의 파하중, 풍하중, 그리고 조류하중 등과 같은 장기 반복하중을 고려해야 된다. 이에 해양지반에 설치된 구조물을 설계하기 위해서는 장기 반복하중을 받는 지반의 거동을 분석하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 반복단순전단시험을 수행하여 구속압에 따른 장기반복하중에 대한 지반거동을 분석하고, 구속압에 따른 파괴특성을 쉽게 확인할 수 있는 3차원 설계파괴곡선을 작성하였다. 분석결과, 동일한 반복전단응력비와 평균전단응력비 조건이어도 구속압에 따라 설계파괴곡선의 위치가 차이가 있었으며, 파괴에 도달하는 반복하중횟수가 구속압에 영향을 받는 것을 확인하였다. 작성한 구속압에 따른 3차원 설계파괴곡선은 구속압에 따른 설계파괴곡선의 경향성과 대략적인 값을 추정할 수 있다. Unlike structures installed on land, the structures installed on the offshore ground must consider long-term cyclic loads such as wave loads, wind loads and tidal loads at sea. Therefore, it is important to analyze the behavior of the ground subjected to long-term cyclic loads in order to design a structure installed on the ocean ground. In this paper, cyclic simple shear tests were performed to analyze the ground behavior for long-term cyclic loads according to the confining pressure, and a three-dimensional design failure curve was prepared that can easily check the failure characteristics according to the confining pressure. As a result of the analysis, it was confirmed that the position of the design failure curve is different depending on the confining pressure even under the same conditions of the cyclic shear stress ratio and the average shear stress ratio, and the number of cyclic loads reaching failure is affected by the confining pressure. From the created 3-D design failure curve under different confining pressure, the tendency and approximate value of the design failure curve according to the confining pressure can be estimated.

단조 반복하중 하의 탄소섬유시트 보강 RC보의 거동에 관한 연구

박정용,김성도,조백순,정진환 한국구조물진단유지관리공학회 2006 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.10 No.4

본 연구는 탄소섬유시트로 보강된 철근콘크리트 보에 정적하중과 반복하중이 작용할 때의 거동을 다루고 있다. 탄소섬유시트로 보강된 RC보의 정적실험 결과를 기준으로 반복하중 실험을 수행하였다. 반복하중 실험의 변수는 탄소섬유시트 겹수, 단부 U밴드 유무, 반복하중 재하속도 등이 있다. 실험결과를 통해 단조증가하중과 반복하중 하에서의 에너지 소산량과 휨 강성의 변화, 연성특성, 강도특성, 휨 거동 등을 고찰하며, 또한 탄소섬유시트의 파단변형률을 평가하였다. 본 연구에서는 반복하중 실험 결과를 바탕으로 탄소섬유시트로 보강된 RC보의 정적 및 동적 휨 보강 해석 및 설계에 필요한 기초자료를 제시하고자 한다. This study deals with the response of reinforced concrete beams strengthened with carbon fiber sheets. Test beams are subjected to static loading and repeated loading. Based on the static test results of the RC beams strengthened with carbon fiber sheets, repeated loading tests are performed. The variables of repeated loading test are composed of the number of carbon fiber sheets, the existence of U-shaped band at the end for anchoring, and loading rate of repeated loading, etc. Test results show the flexural behavior, the characteristics of strength, the characteristics of ductility, the change of flexural rigidity, and the amount of energy loss of RC beams under monotonic incremental loading and repeated loading. The failure strain of carbon fiber sheets is also estimated under repeated loading. From the experimental results, this work presents a basis of the data needed to analyze and design the static and dynamic flexural response of RC beams strengthened with carbon fiber sheets.

단조 및 반복하중 하에서의 모사 암석 시료의 임계하 균열성장 지수에 관한 연구

고태영(Tae Young Ko) 한국암반공학회 2019 터널과지하공간 Vol.29 No.2

암석에서의 임계하 균열성장은 단조 및 반복하중 하에서 일어날 수 있다. 임계하 균열 성장은 암반에 건설되는 지하구조물의 장기 안정성의 평가에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 모사 암석 시료를 사용하여 단조 및 반복하중 하에서의 임계하 균열성장 지수를 구하였다. 단조하중 조건에서는 일정 응력 속도법이 적용되었으며, 반복하중에 의한 임계하 균열성장 지수는 반복에 의한 균열성장 속도와 응력확대계수폭의 관계를 이용하였다. 연구에 사용된 시험편은 45°와 60°의 균열 경사각을 가지고 있으며, 균열의 간격 및 연속성에 변화를 주어 전단 또는 인장에 의한 균열성장이 가능하도록 하여 전단 또는 인장에 의한 임계하 균열성장 지수도 구하였다. 그 결과, 임계하 균열성장 지수 n은 작용하는 하중 조건, 즉 단조 및 반복하중, 혹은 전단 및 인장에 관계없이 거의 일정한 값을 나타내었다. Subcritical crack growth in rock material can occur under monotonic and cyclic loading. Subcritical crack growth plays an important role in evaluating the long-term stability of structures in rocks. This paper presents the results of studies conducted to determine subcritical crack growth parameters under monotonic and cyclic loading in rock-like material. The constant stress rate method was employed for monotonic loading. The subcritical crack growth parameter of n under cyclic loading was determined by the relation between the rate of crack growth per cycle and stress intensity factor range. The specimens contained pre-existing flaws with 45 and 60 degrees of inclination angle and flaws spacing and continuity were varied to arrange crack growth in shear or tensile manner. The results show that the parameter of n is almost constant regardless of the applied load conditions such as monotonic and cyclic or shear and tension.

교정용 열가소성 재료의 두께와 변형량이 재료의 물리적 특성에 미치는 영향

민샘,황충주,유형석,이상배,차정열 대한치과교정학회 2010 대한치과교정학회지 Vol.40 No.1

Objective: The purposes of this study were to evaluate the force and stress depending on the type, deflection and thickness of the materials and to evaluate the mechanical properties of thermoplastic materials after repeated loading. Methods: Four types of thermoplastic products were tested. Force until the deflections of 2.0 mm and the stress when the materials were restoring to its resting position were evaluated. The mechanical properties of thermoplastic materials evaluated after 5 repeated loading cycles. Results: The interaction was observed between the thickness and the deflection (p < 0.05) from the regression equation. Thickness and amount of deflection rather than products and materials showed the largest effect on force and stress. In all products, at least 159 gf of force was required for more than 1.0 mm deflection or when materials with 1.0 mm thickness were deflected. The stress recorded was more than 19 gf/mm². During repeated loading, each group showed significant difference on the force and the stress (p < 0.01), 10 - 17% reduction of force and 4 - 7% reduction of stress in average. Conclusions: Proper thickness of thermoplastic materials and deflection level of tooth movement should be decided for the physiologic tooth movement. Force decay after repeated loading should be considered for the efficient tooth movement. 다양한 열가소성 교정 재료를 이용한 성공적인 임상 결과가 보고되었지만, 재료의 물리적 성질에 관한 연구는 많지 않다. 본 연구는 열가소성 재료의 종류, 두께, 변형량과 반복변형에 따른 변형 시 필요한 하중과, 변형되었던 재료가 원래의 상태(resting position)로 돌아갈 때 재료의 복원력을 평가하였다. 실험적인 모델의 조건에서 투명교정장치의 재료로 쓰이는 4가지 종류의 열가소성 재료(0.5 mm, 0.75 mm, 1.0 mm 두께)를 최종 변형량이 2.0 mm가 될 때까지의 하중(gf)을 측정하였다. 변형 후 탄성력에 의해 원점으로 회복될 때, 재료의 복원력(gf/mm²)을 측정하였다. 동일한 방법으로 5회 반복변형 동안의 하중과 복원력의 변화를 측정하였다. 그 결과, 열가소성 재료의 두께와 변형량에 대해 상호 교호작용이 관찰되었으며 (p < 0.05), 열가소성 재료의 두께 및 변형량이 하중과 복원력에 가장 큰 영향력을 나타내었고 재료 간 혹은 제품 간의 하중과 복원력에는 유의한 차이가 없었다. 두께가 1.0 mm이거나 또는 1.0 mm 이상 변형인 경우 최소 159 gf의 하중이 필요하였고, 최소 16 gf/mm2의 복원력이 발생하였다. 각 실험군에 대한 반복하중 시 하중과 복원력에서 유의한 차이가 관찰되었고 (p < 0.01), 평균 10 - 17%의 하중 감소와 4 - 7%의 복원력 감소가 관찰되었다. 이상의 결과, 하중과 복원력에 가장 영향을 많이 주는 요소는 재료의 두께와 치아의 이동량 이었다. 제품에 상관없이 두께가 1.0 mm 이상인 재료를 사용하거나 치아를 1.0 mm 이상 이동 시에는 과도한 힘이 발생하였다. 따라서 투명교정장치를 이용하여 생리적으로 치아를 이동시키기 위해서는 초기 치아배열을 위해 사용하는 열가소성 재료의 두께와 셋업 시 치아 이동량을 고려하여 과도한 힘이 가해지지 않도록 해야 한다. 또한 반복하중 후에 열가소성 재료의 피로도에 의한 힘의 상쇄를 고려하여 임상에 적용해야 한다.