목 적 : 좌심실의 기능(left ventricular function)을 정확하게 평가하는 것은 심장 질환을 가진 환자의 임상적 진단이나 치료 전략 및 예후 평가에 있어 매우 중요하다. 본 논문의 목적은 대동맥판막 협착증으로 진단된 환자의 좌심실 기능평가를 dual source computed tomography(DSCT)와 two dimensional-transthoracic echocardiography(2D-TTE)와 비교하여 심장 검사에서 MRI의 활용에 대한 근거자료를 마련하고 우수성을 입증하는 것이다. 대상 및 방법 : 2008년 08월부터 2010년 09월까지, AS로 진단된 환자 중, 2주 이내에 DSCT, 2D-TTE, CMR를 모두 시행한 93명(남성 48명, 여성 45명, 평균연령 57.7세)을 수술 전 비교 평가하였다. EDV, ESV, SV, EF은 M mode를 사용한 2DTTE, threshold-based technique를 사용한 DSCT, 심슨의 방법을 사용한 CMR을 통해 계산하였다. LV 기능의 파라미터에 대한 통계적 분석은 피어슨 상관분석, 다중회귀분석 그리고 CMR 데이터를 독립적으로 분석한 두 명의 방사선사 사이의 관찰자간 일치도를 평가하였으며, 유의수준은 p값 0.05미만을 유의한 것으로 보았다. 결 과 : 총 환자수는 93명(남성 48명, 여성 45명, 평균연령 57.71±13.7, 1.5T MRI 69명, 3.0T MRI 24명) 이었다. EDV, ESV, SV, EF을 위한 CMR과 DSCT는 매우 우수한 상관관계(r=0.93, 0.94, 0.83, and 0.85, 각각, p<0.01)를 나타내었으며, CMR과 2D-TTE는 우수한 상관관계(r=0.81, 0.92, 0.56, and 0.77, 각각, p<0.01)를 보여주었다. DSCT는 CMR에 비해 EDV(130.48ml), ESV(40.74ml), 그리고 SV(89.74ml)에서 낮은 측정치를 보였으나, EF(71.1%)은 높게 나타났다. CMR을 이용한 LV 기능 평가의 관찰자간 일치도 평가에서 매우 높은 상관관계(r=EDV; 0.96, ESV; 0.94, SV; 0.92, EF; 0.84, 각각, p<0.01)를 보였다. 다중회귀분석에서 DSCT의 회귀계수(Β=EDV; 0.91, ESV; 0.72, SV; 0.86, EF; 0.68)는 2D-TTE의 회귀계수(Β=EDV; 0.21, ESV; 0.53, SV; 0.13, EF; 0.32) 보다 높게 나타났으며, 결정계수(r2)는 각각 0.88, 0.91, 0.71, 0.78로 높게 나타났다. 결 론 : 심슨의 방법을 사용한 CMR 측정은 재현성과 우수성이 입증되었다. 따라서 대동맥판막 협착증을 가진 환자의 LV 기능을 평가하기 위해 CMR의 폭 넓은 활용과 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

In this study, uniaxial compression tests were performed to investigates the stress-strain relations of Double Skinned Composite Tubular Columns reinforced with steel tube. The confined concrete has been known as the strength of concrete increases significantly. Specimens reinforced with outer and inner steel tube were tested by uniaxial compression test. To investigate the influence of concrete strength increase by confining conditions in steel tubes, 8 specimens with different thickness of tube, hollowness ratio and concrete strength were tested and compared with other researcher's concrete material model.

A standard design section of a FRP DSCT wind power tower supporting 3MW was suggested and designed through AutoDSCT and CoWiTA programs. The thicknesses of the FRP tubes were optimized and by using the parameters of designed tower, the performance of the new type wind tower was evaluated via FAST program.

본 연구에서는 모듈러 DSCT 풍력 타워의 볼트접합방법을 택하여 해석하고 성능을 검토하였다. 기존방식은 용접을 활용한 접합방법이 많이 사용되어 왔다. 하지만 현장에서 시공하기에는 용접접합방법보다 볼트접합방법이 더 간편하고 효율적이라고 판단하였다. 볼트접합방법을 사용한 모듈러는 총 2가지 방법으로 Case1은 상단부의 10mm만을 강재판으로 용접하고 하단부 125mm는 볼트접합한 상태이며, Case2는 상단부 60mm을 H의 형태의 링에 용접하고 하단부 125mm는 볼트접합을 한 형태이다. 이를 범용 유한요소해석프로그램인 ABAQUS 6.12로 재료비선형해석을 수행하였다. 수행 전에 간단한 Mesh검증과 모델검증을 통하여 모델의 타당성을 증명하였다. 재료비선형해석을 수행한 결과 연결부를 사용하여 조립한 모듈러 DSCT 풍력타워와 일체형 DSCT 풍력타워의 전체거동은 거의 차이가 없었음을 확인하였다. 또한 2가지 형식 모두 연결부에서 국부적인 응력이 발생하지만 그 응력 값이 지점부에서 발생하는 응력보다 작기 때문에 모듈러 DSCT 풍력타워의 성능을 지배하는 요인은 단면이 갖고 있는 성능에 의해 지배된다는 것을 의미한다. 그러므로 현재 사용하고자 하는 볼트접합방법이 안전함을 보여주었다.

대형 해상풍력 터빈을 지지하기 위해 이중관 콘크리트 충전(Double-Skinned Concrete Filled; DSCT) 풍력 타워가 개발되고 연구되고 있다. DSCT 풍력타워는 내·외부 튜브가 존재하고 그 사이가 콘크리트로 채워진 구조로 되어 있기 때문에 대형화하여 시공하기 위해서는 풍력타워의 모듈화가 필수적이며, 연결부는 본체의 성능 이상의 강도를 확보하여야 한다. 본 연구에서는 DSCT 풍력타워의 모듈화를 위하여 소켓형식과 H형 커넥터, 그리고 용접 몰탈 주입형과 같이 3종의 연결부를 개발하고 일체형 DSCT 풍력타워와 비교하여 성능 해석을 수행하였다. 각 개발 연결부에 대하여 정적해석과 동적해석을 수행하였다. 하중 변화에 따른 타워 상단의 변위를 비교하고 횡방향 변위에 따른 최대응력과 각 연결부에 작용하는 응력을 분석하였다. 기존의 실험 결과와 해석 결과를 비교하였으며, 해석에 의해 산출된 접합형식에 따른 탄성 구간 내 하중-변위 선도가 실험 결과와 유사하게 나타났으며, 상세검토를 위해 추가적인 재료비선형 해석이 필요한 것으로 나타났다.

현재 전 세계적으로 화석연료의 고갈과 원자력에너지에 대한 불안감 등으로 인하여, 풍력, 조력, 조류, 지열, 태양광 등과 같은 신재생 에너지 개발을 위한 노력이 증가하고 있다. 신재생 에너지 중 발전효율이 높은 풍력에너지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 해상풍력발전의 발전단가가 작게 산정되어 충분한 경쟁력을 확보하고 있다고 판단되며, 향후 많은 해상풍력발전 단지의 건설이 추진되고 있다. 해상에서는 육상과 비교하여 동일 풍속 대비 낮은 고도에서 양질의 풍력을 얻을 수 있기 때문에, 해상풍력발전의 단지건설이 증가하고 있으며, 발전용량의 증대를 위해 발전 터빈, Blase 및 지지구조물의 크기가 대형화되는 추세이다. 하지만, 해상풍력의 대형화에 따라, 강재로 제작된 타워 구조물의 세장비 또한 크게 증가하며, 지지구조의 좌굴 파괴 위험성도 증가하고 있다. 따라서 이의 해결을 위한 경제적이고 안전한 고강도 신형식 지지구조의 개발이 필요하다. 이에 따라 지지구조체에 대한 정확한 거동 모사를 할 수 있는 해석기법에 관한 연구가 활발히 진행중이다. 본 연구에서는 강재 풍력타워의 좌굴 문제 해결과 모듈형 풍력타워 구조체의 개발을 위해 이중관 충전콘크리트(DSCT ; Double-Skinned Concrete Fille Tube) 기둥의 비선형 거동을 모사하기 위하여 범용 유한요소 해석 프로그램을 이용한 해석을 수행하였으며, 실험 data와의 비교를 통하여 타당성을 검증하였다.

본 연구에서는 이중강관-콘크리트 합성 (double-skinned composite tube; DSCT) 기둥 단면을 자동으로 설계하는 소프트웨어를 개발하고, 이를 이용한 단면 설계 예를 제시하였다. 본 설계 소프트웨어는 DSCT 기둥의 외경 및 콘크리트와 내부·외부 강관의 재료 물성치를 입력하고, 모멘트 및 축력과 같은 요구 성능을 입력하면, 외부 강관의 두께, 중공비, 내부 강관의 두께 등의 인자를 변화시켜 수백 개의 단면 종류에 대해 해석을 실시하고, 이 중 요구 조건에 맞는 10개의 설계안과 각 안에 대한 축력-모멘트 상관 관계도를 제시하여 준다. 해석 방법은 기존 연구자에 의해 개발된 DSCT 기둥의 비선형 해석 솔버(한택희 등, 2011)를 이용하였으며, 콘크리트의 구속효과에 의한 강도 증진, 콘크리트 및 강관의 재료 비선형성을 고려하였다. 본 연구에서는 내부 강관으로 일반 강관을 갖는 경우와 파형강관을 갖는 경우에 대해 해석 예제를 수행하였으며, 제시된 해석 예제 중 만족하는 설계 안이 없을 경우에 대한 재설계 예를 제시하였다. 단면 설계 수행 결과 개발 소프트웨어는 요구 성능을 만족하는 최적 설계안을 제시함을 알 수 있었다.