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본 연구에서는, 혈관 내 폐 보조장치를 설계할 때 혈액의 압력손실에 대한 영향을 받지 않는 최적의 설계조건을 찾기 위하여 압력손실을 예측할 수 있는 관계식을 유도하고자 하였다. 정맥 내경의 직경을 3 cm로 고정하고 삽입되는 중공사 개수의 변화에 따른 압력손실을 측정하였으며 실험에 의하여 얻어진 압력손실과 장치의 전면면적과의 상관관계를 curve fitting을 통하여 유도하였고, 유도되어진 관계식을 이용하여 정맥 내에 삽입되는 중공사 개수의 변화에 따른 압력손실을 예측하였다. 그리고 실험을 통하여 예측되어진 값과 비교 검토하여 유사성을 찾고자 하였다. 실험결과 장치에서 액체 유속의 변화에 따라 압력손실은 2차 함수 형태로 변화됨을 알 수 있었다. 또한 장치의 전면면적이 감소하면 압력손실은 증가하였고 충진율이 증가하면 압력손실도 증가함을 알 수 있었다. 장치 내에서의 압력손실에 대한 관계식을 장치의 전면면적과 충진율의 함수로 유도할 수 있었으며, 관계식에 의하여 압력손실을 예측할 수 있었다. 또한, 실험에 의한 압력손실과 비교하였을 때 유사한 경향성을 보여 줌으로써 압력손실 예측의 신뢰성을 얻을 수 있었다.
In this study, we try to formularize simultaneous equations to make a prediction about pressure drop for designing intravascular artificial lung assist device. Designing parameters to predict the effect of pressure drop and designed modules under various conditions were studied through an experimental modeling before inserting the artificial lung assist device into as venous. We measured pressure drop in various number of hollow fiber membranes, when the inside diameter of shell is fixed in 3 cm, and tried to develope the prediction equations by curve fitting based on the correlation between the experimental pressure drop and the device frontal area or packing density. The results showed that pressure drop increased with 2nd order functional formula as the liquid flow rate, the frontal area, and the packing density increased. Also, we can estimate the pressure drop as a function of the frontal area or packing density. The pressure drop obtained from the experiment was similar to that from the equation, confirming the usefulness of the equation.
