Effects of Verbal Encouragement on Knee Joint and Quadriceps Function during Five Sets of Isokinetic Exercise

김대호 경희대학교 체육대학원 2018 국내박사

BACKGROUND: Verbal encouragement is commonly used to produce or maintain maximal effort on isokinetic exercise. Verbal encouragement may stop central inhibition and improve strength. However, it is still unclear to generalise effects of verbal encouragement during multiple sets of isokinetic exercise. PURPOSE: To observe the effectiveness of verbal encouragement on knee joint proprioception and quadriceps activation during five sets of isokinetic exercise. METHODS: Thirty-one healthy adults underwent either condition of non-verbal or verbal encouragement. Participants performed the five sets of quadriceps isokinetic exercise (continuous isokinetic knee extension at 60°/s) on an isokinetic dynamometer. Blood lactate concentration, knee joint function, and quadriceps function were recorded at T0 (baseline) and after each set of the exercise (T1 through T5). Each set of the exercise was ended when three consecutive torque values were dropped less than 50% of peak torque that was recorded at T0. Participants in the condition of verbal encouragement received several words of encouragement (e.g., “kick, more, harder, and good work”) during quadriceps isokinetic exercise and strength tests. Each set of an exercise was started with commands “ready” and “start” in both conditions. All participants were given visual feedback. To test condition effects over time, 5 × 2 mixed model ANOVAs for the five sets of quadriceps isokinetic exercise (repetition, time, torque, and total work). 5 × 2 mixed model ANCOVAs for blood lactate concentration, knee joint function (knee joint position sense: knee JPS at 15° and 75°), and quadriceps function (quadriceps maximal voluntary isometric contractions: quadriceps MVIC and quadriceps central activation ratio: quadriceps CAR). Tukey-Kramer post-hoc tests were performed for pairwise comparisons (p<0.05). RESULTS: Verbal encouragement was beneficial on motivation to increase exercise total work, but not on maintaining knee joint and quadriceps function. There was a trend that verbal encouragement condition had more exercise total work at T3 (ES=0.5), T4 (ES=0.6), and T5 (ES=0.4) compared to the non-verbal encouragement condition. Regardless of condition, exercise repetition decreased by 24 reps at T2, 23 reps at T3, 20 reps at T4, and 20 reps at T5 compared with T1 (35 reps). Exercise time reduced by 71-sec at T2, 67-sec at T3, 60-sec at T4, 58-sec at T5 compared with T1 (98-sec), and 58-sec at T5 compared with T2 (71-sec). Exercise torque decreased by 6.2% at T3, 8.4% at T4, and 7.5% at T5 compared with T1. The largest difference in exercise torques between the two conditions was observed at T1 (non-verbal: 64.8 Nm/kg/s vs. verbal: 69.0 Nm/kg/s, ES=0.2). Exercise total work decreased by 30.3% at T2, 37.1% at T3, 45.8% at T4, and 47.3% at T5 compared with T1 and 22.3% at T4, 24.4% at T5 compared with T2. Compared to the values at T1, blood lactate concentration was increased by 34.2% (6.4 mmol/L, p=0.003, ES=0.6) and up to 66.7% (8.0 mmol/L, p<0.0001, ES=1.0) after the second through the fifth set of quadriceps isokinetic exercise, respectively. Knee JPS at 75° (F4,116=5.65, p=0.0003) decreased at T3 (p=0.009, ES=0.5), T4 (p=0.008, ES=0.5), and T5 (p=0.003, ES=0.5) compared to T1. There was a 6.4% decrease in quadriceps MVIC at T2 (2.4 Nm/kg, p=0.0002) and a 4.9% further decrease at T3 (2.3 Nm/kg, p<0.0001). However, these changes were negligible (ES=0.2). Changes in quadriceps MVIC in both conditions were almost identical. Quadriceps CAR decreased by 1.2% at T2 in comparison with T1. CONCLUSION: Verbal encouragement is a key factor in increasing exercise total work during the five sets of quadriceps isokinetic exercise. Blood lactate concentration increased up to 8 mmol/L, which is enough to induce fatigue on knee joint and quadriceps naturally during the five sets of quadriceps isokinetic exercise. Overall exercise repetition, time, torque, and total work were gradually reduced due to knee joint and quadriceps fatigue regardless of verbal encouragement during typical multiple sets of quadriceps isokinetic exercise. When fatigue is present in the knee joint and quadriceps, verbal encouragement is not helpful to maintain knee joint and quadriceps function. Professionals in the strength and conditioning field should be aware of using verbal encouragement to maximise the exercise results.

대학생 영어 작문의 자기수정과 동료수정 효과 비교 연구 : 중·상위권 집단을 중심으로

김대호 연세대학교 교육대학원 2018 국내석사

ABSTRACT A comparison of self and peer-editing on writing essays by Korean university students. - Focusing on above mid and high level students - Kim, Daeho Major in English Education The Graduate School of Education Yonsei University This experimental study was examined at how much progress and results were made in writing essays towards Korean university student’s English proficiency, comparing themselves to self editing and peer editing skills. These Korean university student’s English level are mid to high ranking above average. Total of ten participants were included in the study, and were divided into two groups of 5 personals. The first group of personnels had to write an essay and self edit their own writing, and the other group had to write their own essay engaged in peer editing. and there were two evaluators that helped to evaluate their essays which were native English speakers. Excluding the two native English speakers, every personal that were participated in this study were students that lives in South Korea, and were among the top rank/above average ranking personnels. These participants had experiences in using the English language within or less than 1 year in the States and are in the United States Forces Korea(USFK). The first main purpose of this study was to use the Ferris & Halt’s 16 error codes to point out the most frequent errors and corrections in the essays that were evaluated by the native English speakers. This study looked into the use of Ferris and Halt’s error correction chart to see the difference in the result. The second main reason is to use the Cohen(2000) evaluation chart to see the difference between the first draft and the final draft results. The most frequent errors that were found in the high level writers were sentence structure(SS), word choice(WC), use of article(ART), punctuation(PU) errors, spelling(SP) error, verb tense(VT). According to the results, the correct errors that were made by the native speakers were 85% and inaccurate errors were 15%. After editing the corrections that were made, except the usage of articles(ART) and punctuation(PU) errors , all the errors were fixed. Besides, the high level writers that had self and peer editing error corrections did not show much of a difference in the result. On the other hand, above average mid level writer’s frequent errors that were found were informal(INF), spelling(SP) error, sentence structure(SS), correct article(ART) usage. According to the native speaker’s error correction, 64% of the writers had correct errors and 36% had incorrect error corrections. Besides, the self edited essays had 84% correct errors as 16% were informally corrected errors. Thus the self editors corrected each errors in terms of wrong error, new error, no change, and edited errors which makes up to 4 kinds. The peer-editing error responses were error correction, new error, no change, substitution correction, and incorrect substitution which makes up to 5 kinds. Third, The above average mid level writers’s grammatical errors was not fixed from self editing but the high level English proficiency writer’s peer editing group were much improved in terms of grammar. Based on the results stated above, the current research suggests the following. First, the high level peer edited mid level essay were accurately fixed and the quality of the essay had improved. After analyzing the mid level group essays, peer edited essays were 20% more accurate than self edited essays in terms of improving error types by the native speaker’s evaluation. Last but not least, mid/high level student’s essay results shows similar errors such as article(ART) usage and punctuation(PU) errors. Through these errors that were pointed out, students need to learn how to write essays using the correct form of grammar in the writing class. In the future, the feedback of various level of students need to be collected for the class to be effective. 국문초록 대학생 영어 작문의 자기수정과 동료수정 효과 비교연구 김대호 연세대학교 교육대학원 영어교육 전공 본 연구는 언어 능숙도 중․상위권 집단인 한국인 대학생을 대상으로 영어 작문에 있어 자기수정과 동료수정을 비교하여 어떤 방법의 피드백 유형이 글쓰기 향상에 더 효과적이며 글쓰기 채점 결과는 어떠한지 알아보고자 하였다. 글쓰기 비교 연구에 참여한 인원은 10명으로 자기수정 그룹 5명과 동료수정 그룹 5명이 참여하여 글쓰기를 하였으며, 피드백을 제공해주는 대학생, 사후 글쓰기의 결과물을 평가하는 원어민 2명이 본 연구에 참여하였다. 원어민을 제외한 모든 인원은 국내 거주 남자 대학생들로 이루어졌으며 토플 글쓰기 영역 30점 중 23점 이상의 중․상위권 인원들이었다. 이들은 해외여행 경험 포함 1년 미만의 영어권 국가에서의 체류 경험이 있었고 모두 주한미군부대에서 군 생활을 한 경험이 있었다. 본 연구를 통해 알아보고자 한 사항은, 첫째, Ferris와 Helt의 16가지 오류코드를 활용하여 원어민들에 의한 평가에 의해 학생들의 오류 유형이 정확한 오류인지, 부정확한 오류인지 고빈도 추가 오류 유형은 무엇인지에 대해 분석하였으며, Ferris와 Helt의 수정 반응유형 분석표에 의해 수정된 결과물이 어떠한 반응유형의 결과로 나타났는지 살펴보았다. 둘째, Cohen(2000)의 작문 채점 분석표를 활용하여 수정 전 글쓰기와 수정 후 글쓰기를 비교하여 학습자들의 수준별, 그룹별 결과에 어떤 변화가 나타났는지 살펴보았으며 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 수집된 연구결과를 통해 알 수 있었던 사항은 상위권 학습자의 자기수정과 동료수정 과정 중 수정 전 글쓰기에서 나타난 주된 오류 유형은 문장구조(SS), 어휘선택(WC), 관사(ART), 구두법(PU), 철자(SP), 동사시제(VT) 등의 오류 등이 식별되었고 원어민 평가 결과 두 과정 모두 지적된 오류에 대한 분석 결과 정확한 오류가 85%, 부정확한 오류가 15%였다. 수정 후 글쓰기의 결과물에서 관사(ART) 및 구두법(PU) 오류를 제외한 나머지 오류들은 모두 수정되었다. 즉, 상위권 집단에서는 자기수정 그룹과 동료수정 그룹의 수정 후 글쓰기의 결과물에 나타난 오류유형과 정확성에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 둘째, 중위권 학습자의 오류 유형에서는 비격식(INF), 철자(SP), 문장구조(SS), 관사(ART) 오류가 주로 식별되었고 원어민 평가 결과 두 과정 모두 지적된 오류에 대한 분석 결과 정확한 오류가 64%, 부정확한 오류가 36%였다. 반면, 동료수정 그룹의 수정 후 글쓰기의 결과물은 정확한 오류가 84%, 부정확한 오류가 16%로 동료수정 그룹의 정확도가 자기수정 그룹보다 높게 나타났다. 그리고 오류 지적사항에 대한 반응유형으로는 자기수정은 수정된 오류와 잘못된 수정, 새로운 오류, 변화 없음의 4가지 반응유형으로 나타났으며, 동료수정은 수정된 오류와 새로운 오류, 변화 없음, 정답으로 대체, 오답으로 대체 등 5가지 반응유형으로 나타났다. 셋째, 중위권 학습자의 자기수정 그룹은 문법적 오류가 개선되지 않았지만 동료수정 그룹은 언어 능숙도가 상위권인 동료수정을 통해 자기수정의 결과물보다 문법(grammar) 영역에서 더욱 향상되었음을 알 수 있었다. 지금까지의 분석 결과를 토대로 시사하는 바는 다음과 같다. 첫째, 영어 글쓰기 수업에 있어 상위권 수준의 동료가 제공하는 피드백은 중위권 학습자에게 나타난 문법적 오류를 정확하게 수정해주어 작문의 질을 향상시켜주었다. 그리고 중위권 학습자들의 수정 후 글쓰기에서 자기수정 그룹과 동료수정 그룹의 오류유형의 정확도가 원어민 평가 결과 동료수정 그룹이 자기수정 그룹에 비해 20% 이상 높은 양상을 통해 중위권 학습자들에게 있어서 동료수정 활동이 자기수정활동보다 유의미한 피드백 과정이라는 것을 알 수 있었다. 둘째, 중․상위권 학습자들의 글쓰기 결과물에서 원어민 평가 결과 공통적으로 나타난 관사(ART) 및 구두법(PU) 오류 유형을 통해 학습자들에게 올바른 관사 사용과 구두법 교육을 글쓰기 수업 시 접목하여 학습자들의 작문의 질을 높여주어야 할 것이다. 나아가 학습자들의 수준별로 효과적인 피드백 방법을 접목하여 효율적인 작문 수업이 이루어져야 할 것이다.

치과용 지르코니아-알루미나 복합체 조성에 따른 물리적 특성 비교

김대호 서울대학교 대학원 2024 국내석사

1. Purpose Alumina and zirconia exhibit excellent biocompatibility and physical properties as dental materials. However, alumina's low fracture toughness and zirconia's strength degradation due to low-temperature degradation limit their use as monolithic materials in applications where stress concentration is expected. Therefore, research on composites such as zirconia toughened alumina (ZTA) and alumina toughened zirconia (ATZ), which use each other as reinforcement materials to compensate for these drawbacks, has been ongoing for several decades. Nonetheless, studies on the effect of the composition of tetragonal zirconia stabilizers on the properties of these composites have been limited. This study aims to investigate the feasibility of using these composites as materials for ceramic surgical drill applications by fabricating composites with varying alumina powder particle sizes and tetragonal zirconia stabilizer compositions. The research aims to identify the optimal composite for ceramic implant-related applications by observing changes in properties such as strength, fracture toughness, elastic modulus, hardness, coefficient of thermal expansion, thermal conductivity, and low-temperature degradation characteristics according to particle size and composition. 2. Materials and Methods 2.1. Specimen preparation Daiichi's HSY-3F-J-NA (NA), a tetragonal zirconia stabilized with 3 mol% Y₂O₃, was used as the reinforcement material. For the ZTA composites, alumina powders with different particle sizes—AKP-53 (∼0.22 μm), ALM-41-01 (∼1.6 μm), and ALM-43 (∼3.0 μm) from Sumitomo—served as the matrix phase. Additionally, ZTA composites were prepared using Tosoh's Zgaia (ZG), which is stabilized with 1.5 mol% Y₂O₃, and Vatechmcis's (Y,Nb)-TZP (ZI), which contains both Y₂O₃ and Nb₂O₅, as reinforcement materials. For the ATZ composites, ZG and ZI were used as the matrix phases with AKP-53 as the reinforcement material. Detailed information is provided below. 2.1.1. Preparation of ZTA specimens To optimize the dispersion of sub-micron-sized AKP-53 powder, dispersants were added in varying amounts (0, 0.2, 0.5, and 1.0 wt%). Additionally, to enhance the formability of the ZTA specimens, the PEG #400 content was varied (0, 1, 2, and 3 wt%). The optimal composition was determined to be 0.2 wt% dispersant and 2 wt% PEG. Based on this, NA zirconia was added to the AKP-53 in amounts ranging from 0 to 40 wt%. The heating rate was varied (50, 100, 200, and 300°C/hr), and the final sintering temperature was set between 1500 and 1650°C. The optimal sintering conditions were identified as heating at 100°C/hr, maintaining 1600°C for 2 hours. Specimens were prepared under these conditions. Using the determined conditions for the NA53 composite, ZG53 and ZI53 composites were fabricated by sintering at temperatures ranging from 1450°C to 1600°C. 2.1.2. Preparation of ATZ specimens Based on the powder mixture additive compositions established for ZTA preparation, ATZ composites with zirconia matrix phases of ZG and ZI and AKP-53 added at 0-30 wt% were prepared. The AKP-53/ZG composites were sintered under conditions of 1250-1550°C (at 100°C intervals) for 2 hours, while the AKP-53/ZI composites were sintered at temperatures ranging from 1440 to 1480°C (at 20°C intervals) for 2 hours. 2.2. Property evaluation The sintered density was measured using the Archimedes method with distilled water. The biaxial strength was evaluated according to ISO 6872, and the fracture toughness was determined using the Vickers indentation fracture method. Vickers hardness was measured in accordance with ASTM C 1327-15(2019). The elastic modulus was calculated using ultrasonic velocity measurements. The coefficient of thermal expansion was assessed using high-temperature X-ray diffraction (XRD) in the range of 20-1200°C, and thermal conductivity was measured between 20-50°C according to KS L 1604. Additionally, the crystalline phase of zirconia and the microstructure of the composites were evaluated using room-temperature XRD and scanning electron microscopy (SEM), respectively. 3. Results and Discussion 3.1. ZTA In the NA/AKP-53 composites, the ZTA containing 20 wt% NA zirconia and sintered at 1600°C exhibited the most superior mechanical properties. It was observed that finer alumina particle sizes contributed to higher sintering driving forces, thus favoring densification. Additionally, the optimal sintering temperatures for composites mixed with 20 wt% of NA, ZG, and ZI as zirconia reinforcements were found to be 1600°C, 1500°C, and 1550°C, respectively, resulting in the highest strength and density values. After conducting low-temperature degradation tests at 134°C ± 2°C and 0.2 MPa for 5 hours, it was confirmed that the tetragonal zirconia phase in all composites was stabilized by the alumina matrix, preventing phase transformation to monoclinic zirconia and thereby avoiding low-temperature degradation. 3.2 ATZ In the ZTA experiments, the AKP-53 alumina, selected as the optimal reinforcement, was used to fabricate AKP-53/ZG and AKP-53/ZI composites. These composites exhibited the best mechanical properties when alumina contents were 30 wt% and 20 wt%, and sintered at 1450°C and 1480°C, respectively. The AKP-53/ZG composite showed slightly superior properties compared to the AKP-53/ZI composite. This is attributed to the larger microstructure of the AKP-53/ZI composite compared to AKP-53/ZG. However, in the low-temperature degradation tests, slight degradation was observed in the AKP-53/ZG composite despite its higher alumina content compared to AKP-53/ZI. This was attributed to the insufficient amount of stabilizer (1.5 mol% Y₂O₃), which was inadequate to effectively inhibit the phase transformation to monoclinic zirconia caused by grain growth during sintering at 1450°C. 4. Conclusion Considering thermal conductivity, which is crucial for rapid heat dissipation to minimize bone tissue damage during dental implant procedures, the 20AKP-53/ZI composite was determined to be the optimal material for dental implant drills. keywords : ZrO2, Al2O3, ZTA, ATZ, mechanical properties, LTD Student Number : 2022-2429 치과용 지르코니아-알루미나 복합체 조성에 따른 물리적 특성 비교 김대호 치의과학 치과생체재료과학 전공 서울대학교 대학원 (지도교수 안진수) 1. 목 적 알루미나와 지르코니아는 치과 재료로서 우수한 생체 적합성과 물리적 특성을 보이지만 전자의 낮은 파괴인성과 후자의 저온열화에 의한 강도 저하 때문에 이 재료들이 응력 집중이 예상되는 응용분야에 단미 (monolith)로 쓰이는 데 한계가 있다. 따라서 두 재료의 단점을 보완하기 위해 서로를 물성 강화제로 사용한 복합체인 Zirconia Toughened Alumina (ZTA)와 Alumina Toughened Zirconia (ATZ)에 관한 연구는 수십 년에 걸쳐 현재까지 이어져 오고 있다. 그럼에도 불구하고 정방정 지르코니아 안정화제 조성이 이들 복합체의 물성에 미치는 영향에 대한 연구는 제한적이었다. 본 논문은 이들 복합체들을 임플란트 수술용 세라 믹 드릴 소재로의 활용 가능성을 확인하기 위해 알루미나 분말의 입도와 정방정 지르코니아 안정화제 조성을 달리한 복합체들을 제조하였다. 입 도와 조성에 따른 복합체의 강도, 파괴인성, 탄성계수, 경도, 열팽창계수, 열전도도 등의 물성 변화와 저온열화 특성의 관찰을 통해서 세라믹 임플 란트 관련 응용 소재로서의 최적 복합체를 도출하는데 연구 목적이 있 다. 2. 재료 및 실험 방법 2. 1. 시편제작 3 mol% Y2O3를 첨가하여 안정화된 정방정 지르코니아인 Daiichi 사의 HSY-3F-J-NA (NA)를 물성 강화제로 사용하고, 입자 크기가 다른 Smitomo 사의 알루미나 AKP-53 (∼0.22 μm), ALM-41-01 (∼1.6 μm), ALM-43 (∼3.0 μm)을 각각 기지상으로 한 ZTA와 1.5 mol% Y2O3를 첨 가한 Tosoh 사의 Zgaia (ZG), Y2O3에 Nb2O5가 추가로 첨가된 Vatechmcis 사의 (Y,Nb)-TZP (ZI)를 물성 강화제로 사용하고 AKP-53 을 기지상으로 한 ZTA, 그리고 AKP-53을 물성 강화제로 ZG와 ZI를 기 지상으로 한 ATZ를 제작하였으며 보다 상세한 내용은 다음과 같다. 2. 1. 1. ZTA 시편 제작 Sub-micron 크기의 AKP-53 분말의 분산 최적화를 위해 분산제 (5468CF)를 0, 0.2, 0.5, 1.0 wt%로 달리 첨가하고, ZTA 시편의 성형성 향상을 위해 PEG #400 함량을 0, 1, 2, 3 wt%로 변화시킨 결과, 최적 조성을 분산제 0.2 wt%와 PEG 2 wt%로 결정하였다. 이를 바탕으로 AKP-53에 NA 지르코니아를 0-40 wt%를 첨가하고 승온 속도를 50, 100, 200, 300°C/hr로 변화시킨 후 최종 소결 온도를 1500~1650°C 구간 에서 진행한 결과 100°C/hr 승온 후 1600°C, 2 hr 유지의 최적 소결 조 건을 확인하고 시편을 제작하였다. 이렇게 결정된 NA53 복합체의 조건 을 이용하여 ZG53, ZI53 복합체는 소결 온도 1450~1600°C에서 시편을 제작하였다. 2. 1. 2. ATZ 시편 제작 ZTA 제작에서 확보된 분말 혼합 첨가제 조성을 바탕으로 지르코니아 기지상을 ZG와 ZI로 달리하고 AKP-53을 0-30 wt% 첨가한 AKP-53/ZG 복합체는 최종 소결 온도를 1250-1550°C (100°C 간격) 범 위에서 2hr 유지 조건으로, AKP-53/ZI 복합체는 1440-1480°C (20°C 간 격) 범위에서 2hr 유지 조건을 적용하여 시편을 제작하였다. 2. 2. 물성 평가 증류수를 사용한 Archimedes 법으로 소결 밀도, ISO 6872에 따른 2축 강도, Vickers indentation fracture법에 의한 파괴인성, ASTM C 1327-15(2019) 따른 Vickers 경도, 음파 속도를 이용한 탄성계수, 20-1200°C 범위의 고온 X-ray 회절 (XRD)에 의한 열팽창계수, KS L 1604에 따라 20-50°C에서 열전도도를 측정했으며 상온 XRD와 SEM을 통하여 지르코니아의 결정상과 복합체의 미세 구조를 각각 평가하였다. 3. 결과 및 고찰 3. 1. ZTA NA/AKP-53 복합체에서 NA 지르코니아 20 wt%를 첨가하고 1600°C 에서 소결한 ZTA가 가장 우수한 기계적 특성을 보였고, 알루미나의 입 자 크기가 미세할수록 소결 구동력이 높아 치밀화에 유리한 것으로 나타 났다. 또한 NA, ZG, ZI를 지르코니아 강화제로 각각 20 wt% 혼합한 복 합체의 최적 소결 온도는 각각 1600°C, 1500°C, 1550°C에서 가장 높은 강도와 밀도값을 보였으며, 134°C ± 2°C, 0.2 MPa의 조건 하에서 5시간 실시한 저온열화 실험 후 모든 복합체의 정방정 지르코니아 상은 알루미 나 기지상에 의해 단사정으로 상전이가 억제되어 저온열화가 발생되지 않음을 확인하였다. 3. 2. ATZ ZTA 실험에서 최적의 알루미나로 선정된 AKP-53을 강화제로 제조한 AKP-53/ZG와 AKP-53/ZI 복합체는 각각 알루미나 함량 30 wt%와 20 wt%에서, 1450°C와 1480°C에서 소결했을 때 가장 좋은 물성을 보였는 으며, 53ZG가 53ZI보다 소폭 우수한 특성을 나타냈다. 이는 AKP-53/ZG 보다 큰 AKP-53/ZI 복합체의 미세구조에 기인한다고 판단한다. 그러나 저온열화 실험에서 AKP-53/ZG의 경우 AKP-53/ZI 보다 높은 알루미나 함량임에도 불구하고 소폭의 저온열화가 관찰된 것은 1.5 mol% Y2O3 첨 가량이 1450°C의 소결에 따른 입성장에 의한 단사정으로의 상전이를 효 과적으로 억제하는데 안정화제의 양이 부족했던 것으로 판단하였다. 4. 결론 치과용 임플란트 드릴 소재로서 골 조직 손상 최소화를 위한 빠른 열 방출과 관련된 열전도도를 최우선적으로 고려할 때 20AKP-53/ZI가 임 플란트 시술용 드릴을 위한 최적의 복합체인 것으로 판단하였다. 주요어 : ZrO2, Al2O3, ZTA, ATZ, mechanical properties, 저온열화 학 번 : 2022-24294

도시림의 산림생태관찰원 조성 방안 연구 : 서울대공원 산림욕장을 대상으로

김대호 서울시립대학교 도시과학대학원 2011 국내석사

국 문 초 록 본 연구는 서울대공원 산림욕장 일부 구간을 활용하여 서울대공원 산림생태관찰원 조성 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 연구대상지의 식생분포, 야생조류, 양서류,관찰로변 개별 자원을 조사하였으며 노선 폭, 노면현황, 종단경사, 이용지역 현황 등 자연관찰로 구조를 분석하였다. 이와 같은 조사․분석을 바탕으로 산림생태관찰원의 조성개념과 방향을 설정하였고 자연관찰로를 중심으로 일반인을 위한 기초 산림생태교육과 전문인 양성을 위한 전문 산림생태교육으로 주제를 설정하여 산림생태 해설자원 도출과 해설프로그램을 제시하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 연구대상지의 자연자원 현황을 조사․분석하였다. 전체면적 2,336,393㎡ 중 활엽수자연림이 1,584,439㎡로 67.8% 비율로 가장 넓었으며 신갈나무가 1,482,034㎡로 63.4%를 차지하고 있었다. 특히 신갈나무군락은 산림욕장󰡐자연과 함께하는 숲󰡑 휴게공간에서 조절저수지 주변 일대 산복부의 북사면을 중심으로 가장 넓게 분포하였고 대표적 산림경관을 연출하였다. 따라서, 연구대상지의 현존식생은 신갈나무군락으로 천이가 진행되는 온대중부림의 안정된 산림 식생으로 판단되며 수도권 지역 도시림의 산림생태계를 대표할 수 있는 온대중부림의 산림식생구조를 나타내고 있음을 파악하였다. 연구대상지에 출현한 야생조류는 총 26종 185개체였고 양서류는 계곡산개구리와 도롱뇽 2종이 서식하고 있다. 연구대상지의 자연관찰로 구조를 조사․분석하였다. 노선현황 분석결과 노선 폭은 대부분 1.0~1.5m로 전체 노선 중 82.8%를 차지하고 있어 자연관찰로 적정 노선 폭 1.5~2.0m에 비해 다소 협소하였다. 대상지 탐방로는 전체적으로 자연 흙과 통나무계단 등 자연물로 조성된 노면이 96.4%로 조성되어 자연경관과의 위화감이 없었으며 노면상태가 양호하여 보행에 불편함이 없었다. 대상지 탐방로 중 경사 10° 미만이 67.8%로 대부분 완경사지로 보행 여건이 양호하여 자연관찰로 조성에 적합한 것으로 판단되었다. 이용지역 현황에 대한 결과는 자연관찰로 조성의 적정 거리가 1,000~2,500m임을 고려할 때, 연구대상지 노선거리가 4,000m로 다소 길어 자연관찰로 조성 시 두 곳의 샛길을 활용하여 자연관찰로의 다양한 구간 설정이 가능하였다. 특히 󰡐선녀못이 있는 숲󰡑과 󰡐자연과함께하는 숲󰡑, 󰡐얼음골 숲󰡑, 󰡐쉬어가는 숲󰡑은 비교적 넓은 면적의 휴게공간이 확보되어 산림생태 교육체험 공간으로 활용도가 높을 것으로 판단되었다. 연구대상지에 대한 산림생태관찰원 조성 방안을 제시하였다. 서울대공원 이용자를 대상으로 설문을 실시하여 시민들이 자연환경과 자연생태에 높은 관심이 있음을 확인하였고 연구대상지의 숲을 이용한 자연생태체험시설 및 해설프로그램의 필요성이 높게 나타났다. 또한, 서울시에서 운영하는 주요 공원의 최근 생태관련 이용프로그램을 분석하여 이와 차별화된 전문성 있는 생태교육프로그램 개발이 필요하였다. 따라서, 서울대공원 산림욕장의 탐방로를 중심으로 산림에 서식하는 동․식물에 대한 생물종 이해와 자연환경에 대한 이해 등 산림생태에 관한 일반적인 기초교육과 산림식생구조, 산림생태의 특성, 산림생태변화 등 산림생태계를 이해할 수 있는 전문가 양성을 위한 전문교육프로그램으로 주제를 설정하였다. 자연해설자원은 식물과 동물의 생물종, 산림생태계, 경관자원으로 크게 분류하였다. 식물의 생물종은 대경목, 목본, 덩굴식물, 초본, 식물비교 내용으로 세분하였고 동물의 생물종은 야생조류에 대한 내용으로 정리하였다. 산림생태계는 산림계곡습지, 산림계류습지, 계곡용출습지, 천이, 식생구조, 낙엽활수림, 침엽수림, 인공림, 산림복원, 산림주연부, 산림병해충에 대한 내용으로 세분하였다. 경관자원은 산림경관, 저수지경관, 소리경관에 대한 내용으로 세분하였다. 산림생태의 기초적인 생태교육에 필요한 자연해설자원 개발은 연구대상지 전체 노선의 거리별 자연자원현황을 활용하였다. 자연해설자원은 동․식물의 생물종, 경관자원에 대한 내용으로 동․식물의 생물종은 대경목, 목본, 덩굴식물, 초본, 식물비교 항목으로 설명하였고 경관자원은 산림경관, 저수지경관, 소리경관 항목으로 설명하여 자연해설자원 51개소를 정리하였다. 산림에 대한 전문적 생태교육에 필요한 생태해설자원 개발은 연구대상지의 산림식생구조, 산지습지구조, 야생조류 서식 특성, 경관자원을 대상으로 산림생태계를 이해하고 체험학습을 할 수 있도록 총 52개소의 산림생태해설자원으로 설명하였다. 산림식생구조는 12개의 식생유형으로 신갈나무림, 상수리나무림, 물푸레나무림, 밤나무림, 신갈나무-소나무림, 산벚나무-리기다소나무림, 오리나무-물박달나무림, 리기다소나무-신갈나무림, 리기다소나무-팥배나무림, 잣나무림, 아까시나무림, 밤나무-산벚나무림 군락 16개소에서 설명하고 이해 할 수 있도록 하였다. 산지습지는 산림계류습지, 산림계곡습지, 산림저류습지 3개 유형으로 4개소에서 설명하고 이해할 수 있도록 하였으며 야생조류 서식 특성은 봄과 여름 계절별 자주 출현하는 오색딱따구리 등 15종을 중심으로 21개소에 해설내용을 설정하였다. 마지막으로 경관자원은 자연관찰로를 따라 이동하면서 산림경관, 계곡경관, 조절저수지 경관 등 가장 아름다운 경관을 연출하는 곳을 대상으로 11개소를 해설내용에 설정하였다. 주요어: 자연자원, 생물종, 식생구조, 산림생태계, 산림생태해설자원 Summary In this study application method of ecological trail for Seoul Grand Park was proposed using a section of green-shower site for Seoul Grand Park. For this vegetation distribution, wild birds, amphibian, and individual resources along the observation lane of research object area were surveyed, whose structure was analyzed with natural observation such as route width, current condition of road surface, surface slope, current condition of service area. Based on such a survey and analysis the formation concept and direction of forest ecological trail was established, the forest ecological narration resources was deducted and its narration program was proposed by establishing the theme of basic forest ecological education for ordinary person and professional forest ecological education for expert training, centering of natural observation lane. The current condition of natural resources in the research object area was surveyed and analyzed. The natural forest of broad-leaved trees 2,336,393㎡ took the ratio of 67.8%, 1,584,439㎡ which was the widest of the entire area and Quercus mongolica community took the ratio of 63.4%, 1,482,034㎡. Especially, Quercus mongolica community was the most widely distributed with the center of northern slope of mountain valley in an area of the resting space of cabin󰡐forest with the nature󰡑around the control reservoir, which performed a typical forestscape. Accordingly, the actual vegetation in the research object area is judged to have been a stable forest vegetation in a central temperate forest under ecological succession into Quercus mongolica community, which was understood to show a forest vegetation structure in a central temperate forest representing a forest ecological system of urban forest in the Seoul Metropolitan region. The number of wild birds having appeared in the research object area was the total 26 species and 185 individuals, and two species of amphibians, Rana huanrenensis and Hynobius leechii inhabitating, whose area was surveyed to be the one with high nature. The structure was surveyed and analyzed with the natural observation in the research object area. As a result of analysis on current routes most of route widths ranged between 1.0~1.5m, which were more or less narrower than the proper route widths, 1.5~2.0m as the natural observation lanes. The route surface conditions were classified into the total seven types, the route surface of trail in the object area generally consisting of natural materials such as natural soil and log stairs causing no disharmony with surrounding natural landscape, and the good surface of route causing no inconvenience in walking. The less area than 10° of trails in the object area took 67.8% of most gentle slope area, which was judged to be good for walking and suitable for the formation of natural observation lanes. As a result from current conditions on service area, when considering the proper distance for the formation of natural observation lanes being 1,000~2,500m, the route distance in the research object area was 4,000m, or more or less long, but it was possible to establish various sections of natural observation lanes by utilizing two places of byways when forming natural observation lanes. Especially, 󰡐forest with Taoist fairy's pond󰡑, 󰡐forest together with nature󰡑, 󰡐forest with ice valley󰡑, and󰡐forest for resting󰡑were judged to be provided with the resting space with relatively wide area, which would have a high availability as a space for forest ecological education and experience. The application method of ecological trail in the research object area was proposed. It was identified that citizens were highly interested in natural environment and ecological system after the surveys on users of Seoul Grand Park had been made, and the necessity for natural ecological experience facilities and narration program using the forest in the research object area was highly shown. Besides, the recent ecologically related programs of main parks run by the Seoul city government were analyzed, from which the development of differentiated professional ecological education program was required. Accordingly, the theme was established for the general basic education on such a forest ecology as the understanding of biospecies such as animals and plants inhabiting the forest with the center of cabin in Seoul Grand Park and natural environment and for the professional education program for training the experts capable of understanding the forest ecological systems such as forest vegetation structure, forest ecological characteristics, and forest ecological changes. The natural narration resources were greatly classified into biospecies such as animals and plants, forest ecological systems, landscape resources, and again the biospecies such as animals and plants subdivided into five types, the forest ecological systems into 11 types, and the landscape resources into three types. For the development of natural narration resources required for basic ecological education on forest ecological systems, the current situations on natural resources by distance of the entire route in the research object area were utilized. The natural narration resources consists of the contents on biospecies such as animals and plants, and landscape resources, of which the biospecies such as animals and plants were explained with the comparison item such as large pole, arbor, vine, herb, plant, and the landscape resources with the item such as forestscape, reservoir landscape, soundscape, the total 51 locations for natural narration resources were arranged. For the development of natural narration resources required for professional ecological education on forest, the total 52 locations for forest ecological narration resources were arranged in order to understand and make an experienced learning of forest ecological systems such as forest vegetation structure, mountain wetland structure, inhabiting characteristics of wild birds, landsacpe resources in the research object area. The forest vegetation structure consists of 12 types of vegetation such as Quercus mongolica community, Quercus acutissima community, Fraxinus rhynchophylla community, Castanea crenata community, Quercus mongolica-Pinus densiflora community, Prunus sargentii-Pinus rigida community, Alnus japonica-Betula davurica community, Pinus rigida-Quercus mongolica community, Pinus rigida-Sorbus alnifolia community, Pinus koraiensis community, Robinia pseudoacacia community and Castanea crenata-Prunus sargentii community, which were designed to be explained and understood in the 16 colonies. The mountain wetlands being three types of forest anchorage wetland, forest valley forest, forest storage wetland, which were designed to be explained and understood in the four locations, and for the inhabiting characteristics of wild birds the narration contents were arranged in 21 locations with the center of fifteen species such as Dendrocopos major frequently appearing by season in the spring and summer. Finally for the landscape resources the eleven locations for direction of the most beautiful landscapes such as forestscape, valleyscape and control reservoir landscape walking along the natural observation lane were arranged in the narration contents. KEY WORDS : NATURAL RESOURCES, BIOSPECIES, VEGETATION STRUCTURE, FOREST ECOLOGICAL SYSTEM, FOREST ECOLOGICAL NARRATIVE RESOURCES

모놀리식 애플리케이션을 컨테이너 기반의 마이크로서비스로 재구성하는 방법

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1910-20년대 조선총독부의 朝鮮神宮 건립과 운영

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일용 건설 근로자를 위한 온라인 안전교육 지원시스템 개발 및 활용방안

김대호 中央大學校 建設大學院 2017 국내석사

현재 건설현장의 법정 안전교육은 대부분 건설현장에서는 법에서 요구하는 내용을 충족하는데 급급한 실정으며 특히, 중소 건설사업장의 경우 교육장, 전문 강사, 교육시설 등의 불충분 문제와 사업주와 근로자의 무관심 등으로 교육이 제대로 시행되고 있지 않고 있어 안전교육의 실효성을 기대하기 어려운 실정이다. 연구의 목적은 국내 건설현장의 법정안전교육과 관련하여 사업장 자체안전교육, 기초안전보건교육, 이러닝(e-learning) 안전교육의 실태 조사를 통해 현 교육의 문제점을 도출하고 법정 안전교육의 실태파악을 통하여 안전교육내용 및 교육실태에 대한문제점에 대한 원인을 분석하고 일용근로자 안전교육시 온라인기반의 건설안전교육 지원 시스템 개발 및 활용방안을 제시하였다. 이러닝(e-learning) 교육기관에서 일용근로자의 신규채용자 교육실시로 다양한 교육운영 체제 구축이 필요하다. 이제는 기초안전보건교육기관 및 안전교육 법정직무교육기관의 건설현장의 특성에 맞추어 다양한 안전콘텐츠의 개발을 제안한다. 산업안전보건법 제33조 1항의 근로자 안전교육의 관리감독자교육, 신규채용자교육, 정기안전교육 및 특별안전교육등의 교육시 법정교육시간을 이수 하여야 하며, 해당현장 실정에 맞도록 맞춤식 교육이 필요하다. 현장 상황을 고려하지 않은 일률적인 안전교육을 실시한다. 이런 교육 상황들이 안전콘텐츠의 부실을 불러온다. 근로자 법정 안전교육의 문제점에 대한 개선 방안으로 일용근로자 이러닝 안전교육 실시 및 사업장의 특성이나 근로자의 작업공정에 맞는 영상교육, 체험교육, 해당공종별 재해사례등의 맞춤형 교육자료로 안전교육을 할 수 있는 안전교육 지원시스템을 제안하였다. 상기에서 개선방안으로 제시한 바와 같이 근로자의 법적안전교육을 개선한다면 해당 공정의 위험성평가를 병행 할때, 유해위험요인에 따른 안전교육 지원시스템의 활용도는 매우 높을 것이며, 일용근로자의 건설재해 발생 감소에 대해 기대할 수 있을 것으로 판단된다. Currently legally-required safety training on construction sites are mostly perfunctory, barely meeting legal standards. Especially on small-to-medium-sized construction sites, due to the lack of training space, professional instructor and training facilities as well as interest from construction workers, proper training is difficult to find; this undermines the desired effect of safety training.    The purpose of this research is to identity issues with the current practice of legally-required safety training at construction sites in Korea through a survey of safety training at construction sites, basic health and safety training and e-learning systems; through an understanding of the reality of safety training, the causes of problems both in the contents and practice of training will be examined to offer a proposal for the development and application of an online-based construction safety training support system for day-to-day construction workers.     A diverse training system should be established as e-learning institutions provide training for new recruits. Now, diverse safety contents should be developed to serve various characteristics of basic health and safety training institutions and legally-required vocational safety training centers which serve different construction sites. As per Clause 1, Article 33 of Industrial Health and Safety Act, legally-required number of hours for supervisor training, new recruit training, regular safety training and special safety training should be met; tailored training is also required to serve the particular needs of the site. Singular training, insensitive to the needs of the site, results in substandard safety contents.    To address these issues in legally-required safety training for workers, e-learning for safety training for day-to-day workers, visual training tailored to the nature of site and the working process, experience-based training, tailored educational contents showing case studies in each category should be developed to offer a safety training support system.    Such improvement in legally-required safety training for workers, along with risk assessment for work process, the use of safety training support system will increase for each risk factor. As a result, a reduction in construction accidents among day-to-day construction worker can be expected.

신호전송선과 압전 마이크로 구동기가 일체형으로 결합된 저전압 구동 RF switch에 관한 연구

김대호 부산대학교 대학원 2011 국내석사

본 연구에서는 Lead Zirconate Titanate (PZT) 압전 박막을 이용한 마이크로 구동기와 신호전송선이 일체형으로 결합된 압전구동 방식의 RF MEMS switch를 제안하였다. 압전 박막을 이용하여 저전압에서 구동하는 특성과 우수한 고주파 특성을 갖는 신호전송선이 일체형으로 결합된 스위치는 간단한 구조로 초소형화가 가능한 장점이 있으며, 구동기의 초기 변형 문제를 완화하기 위한 안정적인 구조를 띄고 있다. 먼저 구조 해석 및 RF 특성 모의실험을 통해 단일 및 다중 스위치 구조를 설계하고 MEMS 기술을 이용한 공정 방안을 고안하였다. 제안된 스위치는 기본적으로 Pt/PZT/Pt multi layer로 구성된 압전구동기를 기반으로 하고 있으며, PZT 박막은 Sol-gel process의 최적화를 통해 형성함으로써 ra값이 2.5 nm인 균일한 표면특성을 보임을 확인하였다. 또한 멀티 코팅 과정을 통해 500 nm 두께의 박막을 얻을 수 있었으며, XRD 측정 결과 압전 특성을 가지는 perovskite phase가 우세함을 확인 하였다. 확립된 단위공정을 기술을 바탕으로 제작된 스위치를 SEM을 통하여 관찰한 결과 휨변형 없이 안정적으로 제작되었음을 확인할 수 있었다. 또한 MEMS 일괄공정기술을 이용하여 제작된 SPST, SP2T, SP3T RF MEMS 스위치 prototype의 초고주파 성능을 평가하기 위해 네트워크 어날라이저를 사용하여 RF 특성을 측정하였다. 측정결과 SPST 스위치의 경우 20 GHz의 주파수 영역까지 1.5 dB 이하의 삽입 손실 특성과 40 dB 이상의 우수한 신호분리도 특성을 보임을 확인하였다. SP2T, SP3T 구조의 경우 삽입손실은 각 출력단에 대해 10 GHz까지 각각 4와 5 dB 이하, ON 상태를 제외한 나머지 입력-출력단 간 신호분리도는 30 dB 이상으로 비교적 우수한 RF 특성을 보임을 확인할 수 있었다. In this study, a low voltage and high performance RF MEMS switch based on a piezoelectric micro actuator, combining with the transmission line monolithically, was proposed. The switch structure was designed with considerations of both mechanical and electrical switch performances. The fabrication process was carefully optimized to realize the proposed switch using micromachining technologies. In addition, the RF performance of the proposed RF MEMS switch (prototype) was characterized through the simulations and measurements. The proposed switch structure consists of Pt/PZT/Pt multi-layers to covert electrical energy into mechanical energy, and is basically fabricated using micromachining technologies. The switch is fully released by an isotropic etching of the silicon under the moving structure. RF characteristics of the designed RF MEMS switch were estimated through RF simulation with a frequency range of DC to 30 GHz. The simulated insertion loss and isolation were less than 0.4 and higher than 20 dB up to 30 GHz, respectively. The fabricated SPST switch (prototype) has shown excellent performing properties, insertion loss and isolation were 1.5 and higher than 40 dB at a frequency of 20 GHz, respectively. Also, the measured insertion loss of SP2T and SP3T switch (prototype) were less than 4 and 5 dB, respectively, and the isolation of both switches (prototype) was higher than 30 dB up to 10 GHz.

Development of virtual test path for eclipse-II, a parallel mechanism motion simulator

김대호 서울대학교 대학원 2004 국내석사