Development of ultrasonic device for endodontic treatment

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 공과대학 기계항공공학부, 2018. 2. 김호영.치아 근관 치료는 세균에 감염된 자연치아를 보존하기 위한 시술로써, 크게 근관 형성, 근관 세정, 근관 충전의 3단계로 이루어진다. 특히 근관 세정 및 충전 과정은 감염 세균 제거 및 재감염 방지를 막는 점에서 성공적인 근관 치료에 큰 영향을 미치는 단계이다. 기존에 제시된 시술 방식으로써 강염기성 액체를 주사하여 근관 내벽에 존재하는 세균을 용해시키는 화학적인 방법이나 초음파 주파수로 진동하는 캐뉼러를 삽입하여 세균에 초음파 에너지를 가하는 물리적인 방법 등이 제시되어왔지만, 감염된 치아 근관 내부에는 내염기성 세균 (Enterococcus faecalis)이 존재함은 물론 물리적인 방법을 통한 근관 세정 방식은 치아 뿌리 부분까지 세정력이 전달되지 못하여 국소적으로 세정 효과를 보인다는 문제점이 있다. 또한 근관 충전 과정에서 자주 이용되는 충전 물질인 MTA (mineral trioxide aggregate)의 높은 점도와 치아 근관의 복잡하고 좁은 형상으로 인해 기존 임상에서의 주사 방식으로는 근관 내부를 완벽히 채우는데 한계가 있다는 것이 선행연구를 통해 밝혀져 왔다. 이에 본 연구에서는 반도체 세정 공정 등 다양한 산업에 초음파가 이용되는 점을 착안하여 초음파를 인가한 젯을 근관 내부로 분사하는 새로운 근관 치료 시술 방식을 제안하였고, 이를 통해 근관 세정 과정에서는 초음파 기포로 인한 보다 우수한 세정력을 얻고, 근관 충전 과정에서는 충전 물질에 초음파를 적용하여 점도를 낮추는 치아 근관 치료 기기 개발 연구를 진행하였다. 아울러, 매질에서 초음파가 진행하며 나타나는 물리적 현상을 이해함에서 나아가 초음파의 원리를 적용한 치아 근관 치료 기기 시작품 제작을 통해 임상 전 단계의 치아 근관 모형 시편에서 제작한 기기를 활용한 근관 세정 및 충전 실험을 통해 기기의 효과를 검증하였다.1. 서론 1 2. 실험장치 및 실험방법 3 2.1 근관 세정 실험 장치 3 2.2 근관 충전 실험 장치 9 3. 근관 세정 실험 결과 및 분석 13 3.1 오염 입자의 부착력 13 3.2 초음파 압력에 따른 기포의 거동 15 3.3 세정 효율 분석 21 4. 근관 충전 실험 결과 및 분석 23 4.1 충전 물질 내 입자간 결합력 23 4.2 초음파에 의한 충전 물질의 점도 변화 25 4.3 충전 후 물질의 응고상태 분석 29 5. 결론 32 참고문헌 33 Abstract (영문초록) 36Maste

Dimensional stability and biaxial flexural strength assessment of 3D printing custom tray resin

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 치과대학 치의과학과, 2022. 8. 안진수.본 연구에서는 기존에 사용되어온 자가중합형 아크릴릭 레진과 비교하여 새롭게 소개된 개인 트레이용 3D 프린팅 레진 재료의 크기 안정성과 이축 굴곡강도를 평가해 보고자 하였다. 또한 레진 출력물의 후경화 시간에 따른 크기 안정성과 이축 굴곡강도의 변화도 비교해보고자 하였다. 본 연구에서는 자가중합형 아크릴릭 레진(Quicky, Nissin Dental, Kyoto, Japan)과 개인 트레이용 3D 프린팅 레진(Raydent tray, Ray, 성남시, 대한민국)을 이용하여 직경 15 mm, 두께 2 mm의 원판형 시편을 제작하였다. 실험 그룹은 대조군으로 자가중합형 아크릴릭 레진 시편 12개, 실험군 P0는 후경화하지 않은 3D 프린팅 레진 시편 12개, 실험군 P10은 10분간 후경화한 3D 프린팅 레진 시편 12개, 실험군 P20은 20분간 후경화한 3D 프린팅 레진 시편 12개로 설정하였다. 크기 안정성 연구를 위해 Digimatic micrometer(MDC-25PX, Mitutoyo, Kanagawa, Japan)을 이용하여 레진 시편의 직경변화량을 측정하였다. 직경측정은 시편의 제작 직후, 30분 후, 2시간 후, 4시간 후, 16시간 후 및 24시간 후에 시행하였다. 추가로 후경화로 인한 직경변화량 비교를 위해 실험군 P10과 P20은 출력 직후와 후경화 직후의 직경을 측정하여 비교하였다. 이축 굴곡강도 측정 시험은 ISO 6872에 규정된 piston-on-3-ball 방법으로 시행하였고, 만능시험기(TW-D102, 태원테크, 부천시, 대한민국)을 이용하여 cross-head speed 1 mm/min으로 진행하였다. 크기 안정성 연구를 위한 직경변화량 측정 결과 최종적인 직경변화량은 실험군 P0와 실험군 P10, P20 간에 통계적으로 유의한 차이가 관찰되었으나(p 0.05). 후경화로 인한 직경변화량은 실험군 P10과 실험군 P20 간에 유의한 차이가 있었다(p < 0.05). 이축 굴곡강도 측정 결과 모든 실험 그룹 간 통계적으로 유의한 차이가 관찰되었다(p < 0.05). 실험군 P10과 실험군 P20에서 이축 굴곡강도 최소값은 모두 대조군의 평균값인 107.71 MPa보다 높게 나타났으며, 실험군 P0의 이축 굴곡강도 최대값은 101.82 MPa로 대조군의 평균값보다 낮게 나타났다. 위의 결과를 바탕으로 크기 안정성과 이축 굴곡강도의 관점에서 볼 때, 실험군 P10이 개인 트레이의 임상적 요건에 가장 잘 부합한다고 볼 수 있다.In this study, the dimensional stability and biaxial flexural strength of a newly introduced 3D printing custom tray resin were assessed by comparison with those of a conventional autopolymerizing acrylic resin. Additionally, changes in the dimensional stability and biaxial flexural strength of resin prints with post-curing time were evaluated. Disk-shaped specimens with a diameter of 15 mm and thickness of 2 mm using an autopolymerizing acrylic resin (Quicky, Nissin Dental, Kyoto, Japan) and a 3D printing tray resin (Raydent tray, Ray, Sungnam-si, Korea) were prepared. The control group comprised twelve specimens of the autopolymerizing acrylic resin. Experimental groups P0, P10, and P20 comprised twelve specimens of the non-post-cured 3D printed tray resin, twelve specimens of the 3D printed tray resin post-cured for 10 min, and twelve specimens of the 3D printed tray resin post-cured for 20 min, respectively. The diameter change of the resin specimens was measured using a Digimatic micrometer (MDC-25PX, Mitutoyo, Kanagawa, Japan) to examine dimensional stability. The diameter measurements were performed immediately, 30 min, 2 h, 4 h, 16 h, and 24 h after the specimens were fabricated. Furthermore, the diameters of experimental groups P10 and P20 were immediately measured after printing and after post-curing to assess the diameter change due to post-curing. The biaxial flexural strength test was performed using the piston- on-3-ball technique specified in ISO 6872 with a universal testing machine (TW-D102, Taewon Tech, Bucheon-si, Korea) at a cross- head speed of 1 mm/min. By measuring the diameter change for the dimensional stability study, a statistically significant difference in the final diameter change was observed between experimental group P0 and experimental groups P10 and P20 (p 0.05). A significant difference in diameter change due to post-curing was observed between experimental groups P10 and P20 (p < 0.05). Statistically significant differences in biaxial flexural strength were observed between all experimental groups (p < 0.05). In experimental groups P10 and P20, the minimum values of biaxial flexural strength were higher than 107.71 MPa, which is the average biaxial flexural strength of the control group, and the maximum value of biaxial flexural strength of experimental group P0 was 101.82 MPa, which is lower than the average biaxial flexural strength of the control group. Based on these results, experimental group P10 best satisfies the clinical requirements of custom tray in terms of dimensional stability and biaxial flexural strength.1. 서 론 1 2. 재료 및 방법 4 2.1 실험 재료 4 2.2 시편 제작 4 2.3 실험 그룹 설정 8 2.4 실험 방법 10 2.5 통계 분석 15 3. 결 과 16 3.1 크기 안정성 연구 16 3.2 이축 굴곡강도 측정 22 4. 고 찰 25 5. 결 론 28 참고문헌 29 Abstract 34석

온열 가압 복강내 에어로졸 항암치료의 개발에 대한 돼지 실험

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 의학과 외과학 전공, 2016. 2. 김형호.배경: 현재까지도 복막내 파종의 만족스러운 치료법은 없다. 복막내 파종의 치료를 위해 다양한 방법이 시도되고 있다. 그런데 이러한 치료법 중 주목받고 있는 온열 복강내 항암치료는 약물의 복강내 분포와 복막내 종양에의 침투에 한계가 있다. 이러한 한계를 개선한 가압 복강내 에어로졸 항암치료는 온열의 항암 효과 상승이라는 이점을 갖지 못한 단점이 있다. 이에 우리는 온열 복강내 항암치료와 가압 복강내 에어로졸 항암치료의 장점을 합한 온열 가압 복강 내 에어로졸 항암치료를 위한 기계를 개발하고, 이의 안전성을 돼지 실험을 통해 증명하고자 하였다. 방법: 온열 가압 복강내 에어로졸 항암치료를 위한 기계는 복강경 에어로졸 스프레이와 온열 기복을 만들 수 있는 히터로 구성되었다. 우리는 이 기계의 개발을 위해 다섯 마리의 돼지를 실험하였으며, 이 후 다른 다섯 마리의 돼지는 생존 모델로 실험하였다. 최초 생존 모델 실험의 프로토콜 점검을 위해 최초 예비 실험 (돼지 A)이 이루어졌다. 이 후, 3개의 트로카 삽입 후 온열 가압 복강내 인도사이아닌그린 에어로졸 주입 (돼지 B) 및 복강경 보조 위 하부 절제 수술 후 온열 가압 복강내 인도사이아닌그린 에어로졸 주입 (돼지 C)이 항암제 사용 없이 이루어졌다. 다음으로 3개의 트로카 삽입 후 온열 가압 복강내 시스플라틴 에어로졸 항암치료 (돼지 D) 및 복강경 보조 위 하부 절제 수술 후 온열 가압 복강내 시스플라틴 에어로졸 항암치료 (돼지 E)가 시행되었다. 생존 모델 돼지는 7일간의 생존 후 안락사 및 부검이 이루어졌다. 결과: 수술 평균의 중앙값은 85분 (80-110분) 이었다. 복강 내 온도는 1시간의 온열 가압 복강내 에어로졸 항암치료동안 일정하게 유지되었다 (38.7–41.0°C). 다섯 마리 생존 모델 돼지 모두는 건강하게 7일 동안 생존하였다. 체중 감소의 중앙값은 0.2kg였다. 부검을 통해 얻어진 위, 소장, 복막의 조직에서 화상이나 염증으로 인한 이상소견은 관찰되지 않았다. 결론: 온열 가압 복강 내 에어로졸 항암치료는 돼지 실험에서 안전하였다.1. Introduction 1 2. Materials & Methods 4 3. Results 12 4. Discussion 17 5. References 23 요약(국문초록) 27Maste

Unification of Constraints for Robust Optimixation Using an Enverlope Function

Design variables and design parameters are rarely deterministic in practice. Robust optimal design takes into consideration of the uncertainties in the design variables and parameters. Robust optimization methodology with probability constraints requires a lot of system analyses fer calculating failure probability of each constraint. By introducing an envelope function to reduce the number of constraints, efficiency of robust optimization techniques can be considerably improved. Through four illustrative examples, it is shown that the number of system analyses is greatly decreased while little differences in the optimum results are observed

Repressible Circuit Implementation Based on Synthetic Negative Regulator

Master합성 생물학 분야에서 당면한 문제를 해결하기 위한 수 많은 synthetic biological device들을 목적에 맞게 만들어 왔다. Synthetic device는 일반적으로 자극에 의해 positive regulating mechanism으로 작용한다. Negative regulating에 의해 작동하는 synthetic device 또한 연구나 바이오 산업을 위해 필요하나 그 수가 비교적 적고 nucleotide 기반 device는 대부분 sponge 작용을 통해 negative regulating을 구현하는 방식으로 한정된다. 본 연구에서는 기존에 알려진 toehold switch라는 synthetic riboswitch에 적용할 수 있는 negative regulating 방법을 통해 손쉽게 INHIBIT gate를 구현할 수 있다는 것을 확인하였다. 본 INHIBIT gate의 추가적인 활용방안에 대해 연구하면서, RBS 뒤에 40nt 정도의 double-strand 구조가 있으면 translation elongation이 멈추고 ribosome이 떨어져 나간다는 것을 추가적으로 알게 되었다. 이 외에도, THS와 STAR를 함께 활용하여 I1-FFL이라고 하는 dynamic output을 보여주는 device의 제작도 시도해보았다. 본 연구에서 THS와 STAR를 함께 사용할 수 있다는 것을 알게 되었다. 그리고 추가적인 최적화 과정에서 특정 기능을 위해 형성하는 RNA 구조가 일정 수준 이상 복잡할 경우, ribozyme insulation이 각 부분을 나누어서 의도하지 않은 구조의 형성을 막아 본래 기능을 되찾는데 좋은 방법이 될 수 있다는 것을 보여줬다. 이러한 synthetic negative regulator로 많은 것을 할 수 있음을 보여줬고 이는 좀 더 복잡한 synthetic device를 만들기 위한 초석으로써 역할을 할 수 있을 것이다.Synthetic biologists have demonstrated numerous synthetic biological devices for research and the bio-industry fields. Yet, almost all synthetic biological regulators work in positive type regulation and relatively few negative regulators have been developed although the negative regulators are one of the key factors to construct complex circuits. Even the almost negative regulators just employed the sponge-like method, but the method has a serious drawback. The sponge-like methods need a relatively excessive amount of transcription competing with the cognate activating input signal. Therefore, one of the implementation methods, free from the requirement, to generate the INHIBIT gate is suggested in the research. Besides the simple logic gate development from negative regulation, it was also tried to construct I1-FFL, a kind of dynamic output generator. The network was regarded as highly valuable to implement and validate in the bio-industry because of its regulator property. Unfortunately, the peak generation was not observed in the RNA-only I1-FFL network although the pulse-like output signal is one of the representative characteristics of the I1-FFL network. The reason, why the network did not show pulse-like output, is presumed that the time delay between activation and repression step was too short. In addition, the efficacy of ribozyme insulation between the synthetic parts was demonstrated again to guarantee the original performance of each part when the nucleotide structure for the function is too complex. These researches, implementation of the INHIBIT gate and I1-FFL, are expected to broaden the applicable area of the synthetic gene regulator although they have some challenging points in the realization

Variations and Characters of Water Quality during Flood and Dry Seasons in the Eastern Coast of South Sea, Korea

Physiochemical characters of sea waters during summer flood- and winter dry-seasons and their spatial variations were investigated along the coastal area off the eastern South Sea, Korea. Using the hierarchical clustering method, in this study, we present comprehensive analyses of coastal waters masses and their seasonal variations. The results revealed that the coastal water of the study area was classified into six water masses (A to F). During summer season, the surface water was mainly occupied by the coastal pseudo-estuarine water (water mass B) with low salinity and high nutrients and the river-dominated coastal water (water mass C) with low nutrients, respectively. The bottom water was dominated by cold water (water mass D) with very low temperature, high salinity and high nutrients, compared to masses of surface water. Notably, the water mass B, with high concentrations of nutrients (silicate and nitrogen) and low salinity, which is strongly controlled by the water quality of river freshwater, seems to play an important role in controlling the water quality and further regulating physical processes on ecosystem in the eastern coastal area of South Sea. The water mass D (bottom cold water) coupled with a strong thermocline, which exists in near-bottom layer along the western margin of Korea Strait, has a low temperature, pH and DO, but abundant nutrients. This water mass disappears in winter owing to strong vertical mixing, and subsequently may act as a pool for nutrients during winter dry-season. On the other hand, vertically well-mixed water column during the winter season was typically occupied by the Tsushima (water mass E) and the coastal water (water mass F) with a development of coastal front formed in a transition zone between them. These winter water masses were characterized by low nutrient concentration and balance in N/P ratio, compared with summer season with high nutrient concentrations and strong N-limitation. Accordingly, the analysis of water masses will help one to better chemical and biological processes in coastal area. In most of the study area, characteristically, the growth of phytoplankton community is limited by nitrogen, which is clearly different with coastal environment of West Sea of Korea, with a relative lack of phosphorus. It showed the western and the southern coasts in Korea are substantially different from each other in environmental and ecological characteristics.33Nkciothe

Geochemical characters of hydrothermal sediments in the northern Central Indian Ridge (CIR) and their implications

Several multiple-box and piston sediment core samples were retrieved at rift valley about 4~5 km from spreading center of the northern part of Central Indian Ridge (CIR), which is characterized by very slow spreading rate. The sediments are mostly consisted of yellowish calcareous sediments with a range of 30~70% in calcium carbonate contents, but low opal contents (average 8%). Sedimentation rates of the cores range from 70 to 110 mm/ky the established age model reveals that the box cores extend to approximately 7 ka BP and the piston core extend to 35 ka BP. Hydrothermal materials in the CIR sediments provide a robust tracer to the localized hydrothermal activity at mid-ocean ridges. Especially, Fe and sometrace elements (e.g., Cu, Co, Ni, and Hg) are suggested as useful tracers for better understanding of spatiotemporal variations of hydrothermal system. In the study area, notably, the most active hydrothermal eruptions have occurred between 3.5 and 6 ka BP, and have waned rapidly since then. Meanwhile, the 35 ka-sediment core contains several continuous and discernible pyroclastic layers of 1~5 cm thick, which consist of glassy, angular blocky particles frequently including bubble wall shards, indicating a series of volatile, explosive ocean-ridge volcanic eruptions. Interestingly, the volcanic eruptions in this area are sparse during the last glacial maximum (LGM), but significantly increase during the last de2

An Error Assessment of the Kriging Based Approximation Model Using a Mean Square Error

A Kriging model is a sort of approximation model and used as a deterministic model of a computationally expensive analysis or simulation. Although it has various advantages, it is difficult to assess the accuracy of the approximated model. It is generally known that a mean square error (MSE) obtained from the kriging model cant calculate statistically exact error bounds contrary to a response surface method, and a cross validation is mainly used. But the cross validation also has many uncertainties. Moreover, the cross validation cant be used when a maximum error is required in the given region. For solving this problem, we first proposed a modified mean square error which can consider relative errors. Using the modified mean square error, we developed the strategy of adding a new sample to the place that the MSE has the maximum when the MSE is used for the assessment of the kriging model. Finally, we offer guidelines for the use of the MSE which is obtained from the kriging model. Four test problems show that the proposed strategy is a proper method which can assess the accuracy of the kriging model. Based on the results of four test problems, a convergence coefficient of 0.01 is recommended for an exact function approximation

An efficient technique for robust optimization considering performance index and probability constraints

학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 기계공학전공, 2001.8, [ xi, 130 p. ]한국과학기술원 : 기계공학전공

Marine Core Sediment Sample automated Optical filming system and method of filming marine sample for using the same

본 발명은 해양 주상 시추 코어 시료 광학 촬영 자동화 시스템 및 촬영 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하 게 길이가 1 m 이상에서 수십 m의 긴 코어(주상 시추) 퇴적물을 일정 길이로 절단하여 길이측정부가 형성 된 시료트레이에 수용되도록 한 다음, 제어부에 의해 카메라가 x, y, z축 방향으로 자동 이동하여 시료를 왜곡 없이 분할 촬영한 후, 길이측정부에 의해 나타난 치수를 바탕으로 분할 촬영된 이미지를 오차 없이 정확한 위치에 합성하여, 정밀한 이미지를 획득할 수 있는 해양 주상 시추 코어 시료 광학 촬영 자동화 시 스템 및 촬영 방법에 관한 것이다