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한국형 양심실 보조 인공 심장의 효율 분석 및 개선에 관한 연구
정진한,남경원,최성욱,이정주,박찬영,김욱은,최재순,민병구,Chung, J.H.,Nam, K.W.,Choi, S.W.,Lee, J.J.,Park, C.Y.,Kim, W.E.,Choi, J.S.,Min, B.G. 대한의용생체공학회 2001 의공학회지 Vol.22 No.5
한국형 양심실 보조 인공 심장의 효율 측정 방법과 측정 결과이다. 한국형 양심실 보조 인공 심장은 에너지 변환기로 브러시 없는 직류 모터를 사용한다 이 브러시 없는 직류 모터가 기어 열을 따라 원추운동을 하며 혈액주머니에 힘을 가하게 되고. 이 힘에 의해 혈액주머니 안의 혈액이 박출하게 된다. 효율 측정을 위하여 제어기 및 모터부, 기어부 및 작동기부. 혈액주머니 및 기타부 등 크게 세 부분으로 나누었으며. 각각을 다시 소자별로 나누어 입. 출력의 효율을 측정했다. 부하의 토크, 분당 회전수 각속도, 인가되는 전압 등을 바꾸어 가면서 시스템의 효율을 측정했고. 이 측정을 통해서 모터 운동시의 전체적인 효율과 부분별 효율을 알 수 있었다. 특히 양심실 보조 장치의 모터부와 작동기부의 효율측정에 중점을 두었다. 측정 결과 이동 작동기형 양심실 보조 장치의 평균 동작 영역인 4$\ell/min$ 박출량에서, 전체 효율은 8 %정도이며 구체적으로는 모터부 50 %, 작동기부 85 % 혈액주머니부 19 %정도의 효율을 보였다. 또한 6$\ell/min$ 박출량의 경우, 전체 효율은 5.5 %정도였다. 분석된 결과를 바탕으로 효율을 개선하기 위해 박출량에 따른 필요 구동 전압을 결정하고. 혈액주머니의 충만 상태에 따른 속도 파형을 연구. 제안하였다. This is a test report of system efficiency for the moving-actuator type Bi-ventricular assist device (AnyHear $t^{MT}$ ) Seoul National University). $AnyHeart^{TM}$), as an energy converter. utilities a brushless DC motor(S/M 566-26A. Sierracin/ Magnedyne, Carlsbad, CA. U.S.A.) generating their pendulous motion in the epicyclic gear train. It is necessary to know about the overall efficiency of the system. The system is subdivided into three parts: motor part, actuator part and blood sac part (including valves, etc.) according to system mechanism. The motor was operated with a variable range of torque. angular speed and width of voltage Pulse In this report. $AnyHeart^{TM}$ is focused on the efficiency of the motor and actuator parts. 4 $\ell/min$ pump output. which is normal condition of $AnyHeart^{TM}$ system, the total system efficiency is 8%, which is composed of 50%, 85% and 17% efficiency (motor Part, actuator Part and blood sac Part) respectively. In the analyzed result. applied input voltage on normal condition of $AnyHeart^{TM}$ is determined. Also speed Profile with considering filling state of blood sac is Provided. In the test of the in vitro mock circulation. some experimental results are Provided to demonstrate the effectiveness of the Presented approach.
홍은희,유용환,김욱한 한국콩연구회 1999 韓國콩硏究會誌 Vol.16 No.2
Excessive water stress was a limiting factor to soybean yield during wet season. The objective of this study was conducted to examine the responses of sucrose and fructose translocation as affected by excessive water stress at V5, R2, and R5 stages. Excessive water stress at flowering stage caused the instantaneous reduction in sucrose and fructose contents. Compared to Taekwangkong (tolerant to excessive water stress), Hannamkong (sensitive to excessive water stress) showed a significant reduction in sucrose content in response to excessive water stress, indicating that inhibition of sucrose translocation from leaf to seed might be limited in Hannamkong. Yield decrease caused by excessive water stress in both varieties was much greater as the excessive water stress was applied during later reproductive stage. Whereas the degree of yield decrease was much greater in Hanmamkong than in Taekwangkong. The results indicated that Taekwangkong was tolerant to excessive water stress.
홍은희,유용환,이석하,김욱한,윤홍태 한국콩연구회 1999 韓國콩硏究會誌 Vol.16 No.1
Thirty five soybean recommended varieties were screened for tolerance to excessive water stress on the basis of the shoot dry matter accumulation in response to flooding during 10 days after V3 developmental stage, and 10 soybean varieties were selected as a tolerance to excessive water stress. There was a significant genotypic difference in number of adventitious root to excessive water stress, and tolerant vatieries produced the greater number of adventitious root compared to sensitive ones. At flowering stages, there was a highly positive correlation between root and shoot dry matter at different water table depths, 10, 25, and 50 cm (control). Taekwangkong, which was thought to be tolerant to excessive water stress, had the maximum root and shoot dry matter regardless of the water table depth. However, in Hannamkong, both dry matters wire reduced remarkably at 10 and 25 cm of water table depth compared to control. In addition, 10 soybean varieties were classified into two groups, tolerant or sensitive to excessive water stress, based on root and shoot dry matter, and seed yield per plant by principal component analysis. The result indicated Taekwangkong is tolerant to excessive water stress, but Hannamkong and Myoungjoonamulkong are sensitive.
심전도 신호를 이용한 이동 작동기형 심실 보조장치와 자연심장 간의 Counterpulsation을 위한 제어 알고리즘의 개발
남경원,김욱은,최성욱,민병구 제주대학교 인공심장이식연구소 2000 인공심장 연구 Vol.1 No.2
본 연구의 목적은 현재 서 물대학교에서 개발중인 이식형 심실보조장치(ventricular assist device, VADI와 자연심장 간의 좌심실 동시 박출 방지를 위한 제어 알고리즘을 개발하고, 개발된 알고리즘을 실제 동물 실험에 적용하기에 앞서 모의순환장치를 이용하여 알고리즘의 효용성을 검증하기 위함이다. 자연심장의 박출 상태를 실시간으로 파악하기 위해 심전도(electrocardiogram, ECG) 신호를 입력으로 받아들여 제어를 수행하는 방식을 채택하였다. 또한, 심실보조장치와 자연심장 간의 좌심실 동시 박출을 방지하고, 동시에 자연심장의 박출량에 무관하게 심실보조장치에서 적정수준 이상의 혈액 박출량이 항상 유지되도록 하는 두 가지 목표를 달성하기 위해 알고리즘을 작성하였다. 이를 위해 심전도 시뮬레이터에서 발생한 신호를 입력으로 받아 자연심장의 현재 박출 상태를 검출하고, 현재 자연심장의 박출 상태에 따라 심실보조장치의 제어 인자들과 사전에 정의된 박출 모드들을 자동적으로 변경하는 방식으로 연구를 수행하였다. 모의순환장치에서의 실험 결과 심실보조장치와 자연심장 간의 동시 박출 방지 章과가 실제로 일어남을 확인할 수 있었으며, 동시에 적정 수준의 박출량 유지를 위해 선택된 박출 모드에 따라 제어 인자들이 자동적으로 변경됨을 확인할 수 있었다. The objectives of this study are to develope control algorithm for counterpulsation between moving-actuator type ventricular assist device and natural heart, and to test its peformance before applying animal experiment using mock circulation system. Electrocardiogram is used to detect the pumping status of the natural heart. Maln obiectives of algorithm are twofold. The one is the counterpulsation between ventricular assist device and natural heart. The other is the maintenance of pumping output above propel level. To do this, we use patient simulator to generate electrocardiogram signal. In the mock test, it is shown that counterpulsation between ventricular assist device and electrocardiogram signal is actually occurred, and that automatic changes of control parameters and pumping modes are occurred to maintain pumping output at proper level.
이동 작동기형 인공심장의 모터부와 작동기부의 효율 분석
정진한,이정주,박찬영,김욱은,최재순,민병구 제주대학교 인공심장이식연구소 2000 인공심장 연구 Vol.1 No.2
이동 작동기형 인공 심장의 모터부와 모터부를 포함한 작동기부의 효율 측정방법과 측정 결과이다. 이동 작동기형 인공심장은 에너지 변환기로 브러시 없는 직류 모터(S/M 506-26A, Sierracin/Magnedyne, Cafsbad, CA, U.S.A.)를 사용한다. 이 브러시 없는 직류 모터가 기어 열(Gear train)을 따라 원추운동을 하며 혈액주머니에 힘을 가하게 되고, 이 힘에 의해 혈액주머니 안의 혈액이 박출하게 된다. 효율 측정을 위하여 제어기 및 모터부, 기어부 및 작동기부, 혈액주머니 밀 기타부등 크게 세 부분으로 나누었으며, 각각을 다시 소자별로 나누어 입, 출력의 효율을 측정했다. 부하의 토크, 분당 회전수, 각속도, 인가되는 전압 등을 바꾸어 가면서 시스템의 효율을 측정헌고, 이 측정을 통해서 모터 운동시의 전체적인 효율과 부분별 효율을 알 수 있다. 특히 인공심장의 모터부와 작동기부의 효율측정에 중점을 두었다. 측정 결과 4ℓ/min 박출량의 경우, 이동 작동기형 인공심장의 전체 효율은 8 %정도이며, 구체적으로는 모터부에서 50 %정도, 작동기부에서 85 %정도, 그리고 혈액주머니에서 19 %정도의 査율을 보임을 확인했다. This is a test report of motor and actuator efficiency for the moving actuator type total artificial heart. Our moving-actuator type total artificial heart, as an energy converter, utilizes a brushless DC motor(S/M 566-26A, Sierracin/Magnedyne, Carlsbad, CA, U.S.A.) generating a pendulous motion of itself by an epicyclic gear train. It is necessary to know the overall efficiency of our system. We operated the motor at a variable ranee of torque, angular speed and width of voltage pulse. Measurements of power into the drive, from the drive to the motor, and out of the motor were taken in order to derive the efficiency of the drive, efficiency of the motor and overall efficiency for the system. Throughout the test, the power input to the drive, the power output from the drive, and the power output from the motor are measured simultaneously. We focused on efficiency of the motor and actuator parts in the TAH. In case of 4 ℓ/min condition, system efficiency is about 8 %, motor part is about 50%, actuator part is about 85 %. Some experimental results are provided to demonstrate the effectiveness of the presented approach.