소프트 로보틱스는 기존의 강체 시스템에 비해 향상된 유연성, 적응성, 그리고 안전성을 제공하며, 이는 특히 인간과의 상호작용이 나 비정형 환경에서의 응용에 적합하다. 소프트 로봇을 위한 다양한 구동 메커니즘 중 형상기억합금(SMA)-섬유 액추에이터는 경량 성, 저소음 작동, 높은 에너지 밀도 등의 장점으로 유망한 솔루션으로 부상하고 있다. 본 연구에서는 P-루프 형태로 구성된 SMA 기반 섬유 액추에이터를 사용하여 제작된 소프트 니트 그리퍼의 구동 성능 및 굽힘 거동을 해석하였다. 그리퍼의 변형 거동을 모델링하고 예측하기 위해 ABAQUS 환경에서 등가 유닛 셀(EUC) 모델을 활용하여 소프트 니트 그리퍼와 EUC 모델 간의 굽힘 성능을 분석 및 비 교하였다. 해당 모델은 전기 자극에 따른 형상기억 효과로 인한 대변형을 시뮬레이션하기 위해 기하학적 비선형성을 포함하였다. 분 석에는 P-루프 구조에서 나타나는 굽힘 거동이 포함하였으며, 이는 효과적인 파지 및 조작을 위해 중요한 요소이다. 실험적 검증은 다 양한 전압을 그리퍼에 인가하고, 그에 따른 굽힘 각도를 측정함으로써 수행하였다. 실험 결과, 인가 전압이 증가함에 따라 굽힘 각도 도 유의미하게 증가하였으며, 최대 180°까지의 변형이 관찰되어 액추에이터의 우수한 성능을 입증하였다. EUC 모델을 기반으로 한 수치 해석 결과는 최대 굽힘 각도에서 단 5%의 오차 범위를 보이며 실험 결과와 매우 근접한 양상을 나타내어, 제안된 모델링 접근법 의 정확성과 신뢰성을 확인하였다. 본 연구는 EUC 모델이 SMA-섬유 기반 소프트 그리퍼의 구동 거동을 효과적으로 예측할 수 있음 을 보여주었으며, 차세대 소프트 액추에이터의 설계 및 성능 향상을 위한 중요한 통찰을 제공하였다. 또한, 형상에 밀착되며 유연한 작동이 요구되는 현대 소프트 로보틱스 및 생체의료 응용 분야에서 SMA-섬유 복합재의 활용 가능성을 확인하였다.

목 적：치아교정용 보철장치를 부착한 환자의 MRI 검사는 꾸준히 시행돼 오고 있다. 그러나 MRI 검사에서의 안전성에 대한 입증은 명확히 이루어지지 않고 있다. 이에 본 논문은 3.0T MRI에서의 자기장과 RF에 의한 치아교정용 보철장치와의 상호작용을 실제 임상 조건으로 실험하여 안전성을 입증하고자 한다. 대상 및 방법：3.0T MRI 장치와 광섬유 온도 측정계, 온도 측정용액, 치아교정용 보철장치를 사용하였으며, 자장에 의한 왜곡 실험은 편향각과 토크 측정 장치를 사용하여 측정하였으며, RF에 의한 발열 온도 측정은 wire와 bracket을 결합한 후 온도 측정용액에 담그고, 광섬유 온도계의 온도 센서를 치아교정용 보철장치와 그 주변부에 설치한 후 실제 임상 조건으로 실험하였다. 결 과：고정 자기장에 의한 편향각 측정에서 bracket은 5회 측정 평균 19.88ﾟ, Ni-Ti wire는 1.96ﾟ, stainless steel wire는 119ﾟ로 측정되었으며, torque 실험에서는 bracket과 Ni-Ti wire는 0점으로 no torque이었으며, stainless steel wire는 +4점으로 very strong torque로 측정되었다. RF 주파수인가로 인한 온도 변화는 Ni-Ti wire bracket에서는 임 상 조건 실험 시작 전 target 온도 21.8ﾟC에서 약 23분 34초간 측정하였을 때 22.2ﾟC로 약 0.4ﾟC 상승하였으며, 주변부 온도는 21.4ﾟC에서 22.4ﾟC로 약 1ﾟC 상승하였고, stainless steel bracket에서는 target 온도 23.5ﾟC에서 23.9ﾟC로 0.4 ﾟC, 주변부 온도는 23.4ﾟC에서 23.3ﾟC로 측정되었다. 결 론：본 연구의 실험을 통해 치아교정용 보철장치의 RF에 의한 발열 현상에 따른 온도 변화는 크지 않고, 주 자기장에 의한 영향은 치아교정 보철장치의 자화 감수성에 따라 크게 차이가 남으로써 주 자기장에 의한 치아교정용 보철장치의 치아 내 위치 변화가 발생할 가능성이 있음을 확인할 수 있었다.

To evaluate the prestressing loss of tendon caused by deflection angle, test is conducted with the variables of a deflection angle and a diameter of deviator head. Results show that the prestressing loss increases when the delfection angle increases but the diameter of deviator head gives no significant influence on the prestressing loss.