본 논문에서는 보의 대변형 및 비틀림 변형을 고려한 인간동력항공기 주익 main spar 질량 최적화 과정을 소개한다. 순차적 이차 프로그래밍 기법(sequential quadratic programming)을 최적화 기법으로 선정해 구조 최적설계에 적절한 최적화 알고리즘을 수행하였다. Main spar 내부 직경, 적층 두께 등을 설계변수로 설정하였다. 목적함수에는 질량 최소화, 굽힘 변형 변위 일정, 그리고 비틀림 변형 각도 일정 등의 요소를 포함하였다. 굽힘과 비틀림 변형 계산엔 대변형 해석에 적합한 기하학적 정밀 보 모델을 도입하였으며, 기하학적 정밀 보 모델에 필요한 단면 물성은 Variational Asymptotic Beam Sectional Analysis(VABS) 단면 해석프로그램를 통해 계산하였다. 그 결과 main spar의 굽힘 변형 및 비틀림 변형을 최대 1.45% 이내로 유지한 채로 7.88%의 질량 감소를 이루는 최적설계를 도출하였다, 이후 응력복원 및 변형률 복원을 통해 최적설계의 구조적 안정성과 최적화 과정의 타당성을 검증하였다.

목 적 : 물과 지방의 신호가 동 위상에 있을 때와 역 위상에 있을 때의 신호를 독자적인 알고리즘을 이용하여 물 소거 영상과 지방 소거 영상을 제공하는 mDixon기법은 지방소거 영상에서 균일한 영상을 제공하며, 금속물에 의한 인공물을 줄일 수 있다고 알려져 있다. 하지만 mDixon 기법을 통해 영상화 된 T2 영상과 T2 FS(지방소거) 영상에 대한 영상 비교를 한 연구는 부족한 실정이며, 이에 본 연구에서는 요추 자기공명 영상검사에서 mDixon 기법이 기존의 T2 TSE, T2 SPIR 영상과 비교하여 Scan Time, L3 body(요추 체), Back fat(등 지방), Spinal cord, CSF의 SNR과 CNR이 어떻게 변하는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 2015년 11월부터 2016년 1월까지 Lower Back Pain으로 요추 자기공명 영상검사를 위해 내원한 성인 30명(남22, 여8, 평균연령 46.1±16.37, 평균 BMI 22.9±3.2)을 대상으로 하였다. 사용한 장비는 Philips사의 Achieva Release 3.0 T와 Spine 전용코일을 이용하였으며, 요추 시상면 mDixon 검사와 T2 TSE, T2 SPIR 검사를 하였다. 검사 시 mDixon과 T2 TSE, T2 SPIR검사는 SNR에 영향을 미치는 인자(TR, TE, TSE factor, FOV, Matrix, Thickness, NSA)를 고정하였고, 이에 따른 Scan time을 비교하였다. 검사한 영상은 세 번째 요추를 가로 기준선으로 L3 Body, Back fat, Spinal cord, CSF에 대해 각각 20mm²의 원형 ROI를 설정하여 신호강도를 측정하였고, SNR과 L3 Body-Back fat의 CNR, Spinal cord와 CSF의 CNR값을 구하였다. 각각의 SNR, CNR 값은 대응표본 t-검정(SPSS win 18.0)을 통해 분석하였고, 0.05이하를 통계적으로 유의한 값으로 보았다. 결 과 : mDixon의 Scan time은 1분 55초, T2 TSE는 1분 00초, T2 SPIR는 1분 00초였다. mDixon T2영상은 T2 TSE 영상보다 L3 body에서 SNR이 높았고, back fat과 CSF에서는 SNR이 낮았으며(p<0.05) Spinal cord에서는 비슷한 SNR을 가졌다(p>0.05). L3 body와 back fat의 CNR은 mDixon T2영상이 높았으며, CSF와 Spinal cord의 CNR은 T2 TSE가 높았다(p<0.05). mDixon T2 FS영상은 T2 SPIR영상 보다 L3 body, back fat에서 낮았고, Spinal cord, CSF에서는 높았다(p<0.05). L3 body와 back fat의 CNR은 mDixon T2 FS영상이 높았으며(p<0.05), CSF와 Spinal cord의 CNR은 두 영상이 차이가 없었다(p>0.05). 결 론 : 결론적으로 LBP환자의 요추 시상면 자기공명 영상검사에서 mDixon 기법이 기존의 T2 TSE, T2 SPIR 기법에 비해 Scan time, 각 부위의 SNR, CNR에서 보다 우수한 영상이라 하기 어려웠다. 하지만 본 연구는 단순 LBP환자를 대상으로 제한하였다는 한계로, 기존의 연구에서 보고된 특정 환자군의 설정(금속물 삽입, 척추 종양, 골절 환자 등)을 통한 추가 연구들이 필요할 것으로 사료된다.