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골수술용 초음파 핸드피스 유한요소해석 및 이의 실험적 검증
송태하(T. H. Song),박철민(C. M. Park),이중호(J. H. Lee),이희원(H. W. Lee),최종균(J. K. Choi) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
현대 의학에서 초음파는 각종 질병의 진단에서부터 치료기기, 치과용 핸드피스 및 외과용 수술기기까지 다양한 의료 분야에 응용되어 사용되고 있다. 본 연구에서는 골수술용 초음파 핸드피스의 최적화를 위해 유한요소해석(Finite Element Method, FEM)을 통해 개발중인 초음파 핸드피스의 최적 구동을 위한 설계를 확정 하였다. 또한 최종적으로 개발한 초음파 핸드피스 시작품의 성능평가를 통해 골수술용 수술기기로서의 유효성을 확인 하였다. 개발한 골수술용 핸드피스 해석을 위해 본 연구에서는 ANSYS 19.0 ACT Piezo and MEMS Extension 을 활용하여 압전소자(PZT) 기반의 핸드피스 해석을 수행하였다. 최적의 고유진동수 도출을 위해 볼트 조임 란쥬방형 진동자(Bolt-clamped Langevin Type Transducer, BLT)에서 발생하는 초기응력(응력전위)을 고려 하였으며, 볼트 조임값의 변화에 따른 핸드피스의 구동성능을 평가하여 최적의 볼트조임 값을 도출 하였다. 또한 골수술용 초음파 핸드피스의 최적 구동 주파수 대역대로 알려진 20-40 kHz 에서 모달해석(Modal Analysis) 및 주파수 응답(Harmonic Response)을 확인 하였으며 효과적인 골절삭을 위한 Mode(직진선형운동)에서 핸드피스 팁 끝단의 변위를 확인함으로서 최적의 핸드피스의 설계안을 도출 하였다. 최종적으로 제작된 핸드피스는 임피던스 측정 및 변위측정 등의 성능평가를 수행하였으며 해석을 통해 제시된 주파수 대역내 내에서의 유효성 및 안정성을 확인하였다.
대학 강의 질 개선을 위한 강의 평가 문항 분석 - 서울대학교 이공계열 교양과목을 중심으로 -
이희원,강호선,정연순,허은녕,Lee H.W.,Kang H.S.,Jung Y.S.,Heo E. 한국공학교육학회 2005 공학교육연구 Vol.8 No.4
대학의 교육경쟁력 강화가 곧 국가경쟁력 강화와 연계된다. 서울대학교는 그간 대학교육의 경쟁력 향상을 위하여 여러 방안을 시행하여 왔으며 그 중 대표적인 한 방법이 강의 질의 개선을 위한 강의평가라고 할 수 있다. 현재 대학에서 시행되고 있는 강의평가는 학생과 교수가 평가의 주체가 되지 못할 뿐 아니라 대학의 본부나 평가 위원회에서 개설된 강좌나 담당교수에 대한 평가로 사용하고 있다. 이때 잘못된 강의평가 방식을 사용할 경우 강의평가가 원 목적인 교수와 학생과의 대화증진으로 인한 강의 개선의 역할보다는 강의 평가 점수를 이용한 강좌의 서열화 및 교수의 업적 평가의 용도만 사용될 우려가 있다. 본 연구에서는 강의의 서열화나 교수의 업적 평가를 위한 강의 평가가 아닌, 교육의 효과를 높이는데 기여할 수 있는 강의 평가 방식을 연구하고자 수행되었다. 이를 위하여 서울대학교 교수들을 대상으로 현재 시행중인 강의평가방식에 대 한 의견을 조사하고, 국내 대학에서 활용하고 있는 강의평가 방식과 평가 문항을 분석하였다. 특히 서울대학교 이공계열 교양과목을 평가하기 위하여 활용하는 수강소감서 문항을 분석하고 현재 시행하고 있는 서울대학교 강의평가 방법에 대한 고찰과 함께 개선 방안을 연구하였다. 본 연구를 통하여 강의 평가를 위한 평가 방식의 문제점을 고찰함과 동시에 평가가 강의의 질 개선에 효과적으로 활용되기 위한 개선점을 모색하였다. National competitiveness is related directly to the strength of educational competitiveness of universities. Seoul National University (SNU) has been taking efforts to improve its competitiveness in University education in variety of ways and the classroom assessment is one key example of those. The current classroom assessment system practiced at universities is being used to evaluate courses and professors in charge by the university administration or evaluation committee. The classroom assessment system is not intended to put students and professors as the subject of the evaluation. In this case, the evaluation is intended wrongfully to rank the courses and evaluate professors' achievement by assigning grades on the lectures. Instead, a proper classroom assessment system should be targeted to improve the quality of lectures by encouraging communication among professor and students in the classroom. In this study, it was intended to investigate a suitable classroom assessment system to enhance the effectiveness of education, not to rank the courses and evaluate professors' achievement. For this purpose, research has been carried out to investigate opinions of professors at SNU on the criteria of classroom assessment and to analyze the criteria of classroom assessment at other domestic universities in Korea. The inquiries for feedback on the lecture by the student in the class was analyzed. The current classroom assessment system at SNU was reviewed and an improvement plan was devised to evaluate liberal art courses of engineering and science schools at SNU. In this research, the problems in the classroom assessment system was reviewed and improvement points were searched to utilize the classroom assessment system more effectively for the improvement of lecture quality.