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물리1및실험 1학기 결과레포트

길이 측정[결과 보고서]1. 관찰 및 결과(1) 버니어 캘리퍼를 사용하여 원통형 물체의 표면적 측정영점 보정: 0 버니어 캘리퍼로 측정한 시료 부분 길이의 겉보기 값과 실측 값횟수①의 지름(단위:mm)①의 높이(단위:mm)②의 지름(단위:mm)②의 높이(단위:mm)③의 지름(단위:mm)③의 높이(단위:mm)④의 깊이(단위:mm)④의 지름(단위:mm)123.4021.7014.5516.8024.0037.7521.0016.10224.5021.8014.5016.7524.0037.8020.7015.50323.3021.8015.1016.4023.9037.6020.8013.50423.4021.8015.1016.8024.0037.5020.7514.40523.3521.8015.1016.9024.0037.6520.7514.10겉보기 평균23.5921.7814.8716.7323.9837.6620.8014.72실측 값23.5921.7814.8716.7323.9837.6620.8014.72표준 편차0.510.040.320.190.040.120.121.06(2) 마이크로미터를 사용하여 길이 측정영점 보정: 0.02mm 마이크로미터로 측정한 여러 가지 길이의 겉보기 값과 실측 값횟수필름(단위:mm)A4용지(단위:mm)학생증(단위:mm)샤프심(단위:mm)남자머리카락(단위:mm)여자머리카락(단위:mm)지폐(단위:mm)10.0700.0800.7400.5400.0400.0700.08020.0800.0700.7350.5300.0300.0400.08030.0800.0600.7600.5250.0000.0300.07040.0700.0700.8000.5300.0000.0400.06550.0650.0700.7600.5300.0100.0600.070겉보기 평균0.0730.0700.7590.5310.0160.0480.073실측 값0.0930.0900.7790.5510.0360.0680.093표준 편차0.0070.0070.0260.0050.0180.0160.0072. 분석 및 토의[질문 1] 을 사용하여 물체0021.3930.9810.981135.0090.0031.2751.4721.962139.0090.0041.6681.4721.472111.5054.5051.2750.9811.766133.00100.0061.1771.2951.079123.0053.00힘의 크기LEFT | {vec{A}} RIGHT |,LEFT | {vec{B}} RIGHT |,LEFT | {vec{C}} RIGHT |는 의 해당하는 질량에 중력가속도 9.81 m/s2를 곱한 값이다.(2) 실험 결과와 해석법을 통한 계산의 비교LEFT | {vec{R}} RIGHT |(N)LEFT | {vec{A}} RIGHT |(N)크기 오차율(%)PHI _{이론}(?)PHI _{ 실험}(?)방향 오차율(%)10.9810.9810.00060.0060.000.0020.7511.39385.53267.5090.0033.3331.2871.2750.926-89.5990.00-200.4641.6561.6680.68655.7554.502.2451.3111.2752.692-80.19100.00-224.7061.1491.1772.49451.9953.001.931. 힘의 크기LEFT | {vec{R}} RIGHT |은 식LEFT | {vec{R}} RIGHT | = sqrt {LEFT | {vec{B}} RIGHT | ^{2} + LEFT | {vec{C}} RIGHT | ^{2} +2 LEFT | {vec{B}} RIGHT | LEFT | {vec{C}} RIGHT | cos theta }을 사용하여 계산한다.2. 각도PHI _{이론}은 식tan phi `=` {LEFT | {vec{B}} RIGHT | sin theta } over {LEFT | {vec{C}} RIGHT | + LEFT | {vec{B}} RIGHT | cos theta }을 사용하여 계산한다.3. 크기 오차율 =LEFT | LEFT | {vec{R}} RIGHT | - LEFT | {vec{C}} RIGHT | RIGHT | / LEFT | {vec{R}} 운동 마찰력은 수직 항력에는 비례하고 그렇기 때문에 질량에도 비례하다는 것을 확인했으며, 접촉면의 크기와 무관하다는 것을 실험을 통해 알아낼 수 있었다. 그리고 마찰계수는 물체의 수직항력과 질량에는 영향을 받지 않지만, 접촉면의 재질에 영향을 크게 받는다는 것을 알 수 있었다.실험 (1)과 실험 (2)의 값 사이에 약간의 오차는 발생했으나, 이는 준비물의 조건이 동일했고, 측정 또한 기계로 했으므로 실험 과정 속, 사람이 개입하는 부분에서 원인이 생겼을 것이라 추론할 수 있다. 실험 (1)의 경우 추가 흔들리며 발생한 반동 힘이 실험 결과에 영향을 미쳤을 수도 있지만 실험 (2)의 경우 실험자가 힘을 점점 크게 해야 하기 때문에 이를 정확히 하는 것은 굉장히 어렵고 때문에 두 값의 차이가 발생했을 가능성이 가장 높다.이러한 실험을 통해 두 물체가 접촉한 상태로 움직임이 있을 때 그 운동을 저지하려는 현상이 접촉면에서 발생한다는 것을 수치와 그래프로 확인할 수 있었고, 이때의 힘을 측정하여 마찰 계수 측정 후 마찰력과 수직 항력 그리고 마찰 계수 사이의 관계를 이해하게 되었다.포사체 운동[결과 보고서]1. 관찰 및 결과(1) 출발 지점과 도착 지점의 높이가 같은 실험수평 이동거리33?36?39?42?45?48?51?54?1127.5139.0141.0144.1144.8144.0141.0137.02128.0138.7142.0144.3145.3144.2141.2137.13128.5137.0142.0144.5145.3143.6141.0136.74129.0136.0142.3144.6145.5143.1140.8136.95127.5136.8142.3144.3146.0145.0140.7137.1평균거리128.1137.5141.9144.4145.4144.0140.9137.0 발사 각도에 따른 수평 이동거리(2) 출발 지점보다 도착 지점이 낮은 실험수평 이동거리33?36?39?42?45?48?51?54?1219.1224.4222.0218.7214.0207.1198.5192.420270.548.048.029.044.0370.548.548.028.044.0470.649.047.526.044.5570.649.048.526.044.0평균값70.648.547.827.444.1(2) 질량이 다른 쇠구슬들의 충돌 실험■ 질량: 입사구의 질량 m1 = 66.8 (g), 표적구의 질량: m2 = 35.8 (g)■ 충돌지점에서 바닥까지 수직거리: H = 83.5 (cm) 충돌 후 두 공의 위치횟수r(cm)r1(cm)r2(cm)theta _{1}(?)theta _{2}(?)169.547.059.528.039.0269.546.559.027.038.0368.847.058.527.039.0469.346.559.028.038.0569.047.558.329.038.0평균값69.246.958.927.838.42. 분석 및 토의(1) 질량이 같은 쇠구슬들의 충돌 실험? 충돌 후 바닥에 닿을 때 까지 걸린 시간:T= sqrt {2H/g} `=`0.41(초)충돌 전 운동량충돌 후 운동량입사구p _{1} =m _{1} BULLET r/T표적구p _{2} =0입사구p _{1} prime =m _{1} BULLET r _{1} /T표적구p _{2} prime =m _{2} BULLET r _{2} /T0.06200.0420.042 충돌 전후의 운동량의 크기입사 방향의 운동량 성분입사 방향에 수직인 운동량 성분충돌 전p _{1}충돌 후p _{1} prime cos theta _{1}+p _{2} prime cos theta _{2}충돌전후의차이충돌 전0충돌 후p _{1} prime sin theta _{1} -p _{2} prime sin theta _{2}충돌전후의차이0.0620.0670.0050-0.0100.010 충돌 전후의 전체 운동량 비교충돌 전 운동에너지p _{1}^{2} /(2m _{1} )충돌 후 운동에너지p _{1} prime ^{2} /(2m _{1} )+p _{2} prime ^{2} /(2m _{2} )에너지 손실률0.0540.0490.5% 충돌 전후의이, 공기의 저항, 마찰력, 추의 곡선 낙하 경로, 균일하지 않은 실의 감긴 상태였다.이들을 보정하기 위해서는 결과 분석 시 실험하는 공간의 위도와 그 위도에서의 정확한 중력가속도의 값을 가지고 계산을 하고, 실험실 환경을 공기의 저항이 덜할 수 있는 상태로 만들며, 마찰력의 발생을 최소화하기 위해 도르래의 위치를 잘 조정하며 윤활제와 같은 물질을 사용하여 더욱더 매끄럽게 실이 움직일 수 있는 환경을 제공하는 방법이 있다. 또한 추를 낙하시킬 때에도 실험자가 유의하여 추를 낙하시킬 때 힘을 가하지 않고, 직선거리로 자유낙하 할 수 있도록 좀 더 실험과정을 신중히 행하며, 실을 감는 과정 또한 임의로 감는 것이 아니라 일정한 간격으로 균일한 힘을 가하며 수행한다면 오차가 발생한 원인들을 고려하여 실험을 하게 되므로, 오차율이 작아지는 결과를 얻을 수 있을 것이다.역학적 에너지 보존 실험[결과 보고서]1. 관찰 및 결과(1) 추의 질량과 위치 측정■ 추의 질량 m = 65.8 (g)실험 차수추의 최고점 높이h (m)추의 낙하 거리H (m)추의 수평이동 거리D (m)10.0850.3200.34020.0820.3120.27930.0800.3100.36540.0840.3130.33050.120.2970.370 추의 최고점 높이, 수직 낙하 거리, 수평 이동 거리 측정값2. 분석 및 토의■ 최저점에서 속도 비교실험 차수v _{b} `=` sqrt {2gh} `(m/s)V _{b} `=` sqrt {{g} over {2}} {D} over {sqrt {H}} `(m/s)(v _{b} `-`V _{b} )`/`v _{b} `(%)11.291.333.0821.271.1112.831.251.4515.941.281.311.7651.511.500.330 식 (1)과 (2)를 사용하여 계산한 최저점에서 추의 속도(단, 식 (1) :v _{b} `= sqrt {2gh} , 식 (2) :v _{b} `=` sqrt {{g} over {2}} {D} over {sqrt {H}} 이다.)■래프

자연과학| 2018.09.03| 48페이지| 2,000원| 조회(159)

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물리1및실험-1학기-예비레포트

길이 측정[예비 보고서]1. 실험 목적자연 현상을 설명하기 위해서는 다양한 관점에서 자연을 측정해야한다. 각각의 측정은 물리적인 양과 연관되어있으므로 버니어 캘리퍼와 마이크로미터에 대해 알아보고, 이들을 사용하여 기본적인 물리량인 길이를 측정하는 방법을 익힌다.2. 실험 이론(1) 측정값측정값은 숫자로 표시하여야 하지만 그 의미는 수학에서의 표현법과 다르다. 모든 측정값은 근사 값이므로 무의미한 자릿수들을 나열할 필요는 없다. 그래서 효력이 있는 숫자, 즉 유효숫자들만 표시해야 한다.(2) 유효숫자근삿값을 구할 때 반올림 등에 의하여 처리되지 않은 부분으로 오차를 고려한다 해도 신뢰할 수 있는 숫자를 자릿수로 나타낸 것을 말한다. 일반적으로 유효숫자의 부분을 따로 떼어서 정수 부분이 한 자리인 소수로 쓰고, 소수점의 위치는 10의 거듭제곱으로 나타낸다.(3) 참값과 오차실험을 통하여 얻은 측정값은 기준이 되는 어느 값과 비교를 하고, 이를 통하여 실험이 잘 되었는지 그렇지 못했는지를 점검하여, 만약 실험결과가 좋지 않았다면 그 원인을 분석하고 규명해야 한다. 여기서 실험결과와 비교하여야 할 기준이 되는 값을 참값이라고 하고 측정값과 참값의 차이를 오차라 한다.오차를 계산하는 방법에는 여러 가지가 있는데 우선 위에서 언급한 오차 즉, 측정값과 참값의 차이를 “절대오차”라 한다. 절대오차는 직접적이기는 하지만 측정이 얼마나 잘 된 것인지를 그 값으로부터 알기는 어렵다.그러므로 “상대오차”를 다음과 같이 정의하여 사용한다.(측정값을 M, 참값을 T라 할 때 상대 오차 ε)(4) 계통 오차와 우연 오차? 계통 오차(systematic error): 예견할 수 있는 오차이며, 따라서 일정하거나 참값에 비례하기도 한다. 계통 오차의 원인을 파악하면 이를 제거할 수 있다. 계통 오차는 부정확한 측정 장치의 보정, 잘못된 측정 방법, 측정 과정에서 주변에 의한 영향 등을 들 수 있으며 항상 실험 결과를 예견할 수 있는 방향으로 영향을 끼친다.? 우연 오차(random err변해야 할 것이라고 추론할 수 있다. 그러기 위해서는 시간은 일정하게 흐르므로 이동하는 거리가 일정하게 변하면 속력이 일정하게 변하여 가속도 또한 일정한 등가속도 운동을 할 수 있음을 알 수 있다.6. 참고 문헌▶ 최신대학물리학 Ⅰ, 대학물리학교재편찬위원회 역, 2014년 5판, 북스힐, p.59-60▶ 물리학 용어사전, 한국물리학회 편, 2013년 1판, 북스힐, p.2▶ 일반물리학 실험, 일반물리학 실험교재 편찬위원회, 2015년, 국민대학교 출판부, p.34▶ 네이버지식백과, 가속도, http://terms.naver.com, 180319▶ wekipedia, 포토게이트, https://ko.wikipedia.org, 180319▶ 일반물리학실험실, 사이언스워크샵 인터페이스, http://phylab.yonsei.ac.kr, 180319힘의 평형[예비 보고서]1. 실험 목적누구나 일상의 경험으로부터 이해하고 있는 힘에 대한 기본적인 개념을 가지고 힘의 합성대를 이용하여 한 물체에 동시에 작용하는 힘들의 합성에 관해 실험해보고, 그 물체가 평형 상태에 있는 조건을 탐구하고 분석한다.2. 실험 이론(1) 힘정지하고 있는 물체를 움직이고, 움직이고 있는 물체의 속도나 운동방향을 바꾸거나 물체의 형태를 변형시키는 작용을 하는 물리량이다. 힘(2) 힘의 합성과 분해물체에 많은 힘이 작용할 때, 그것과 같은 효과를 가진 하나의 힘을 생각하는 것을 힘의 합성(合成), 반대로 어떤 힘을 그것과 같은 효과를 가진 두 개의 힘으로 나누어 생각하는 것을 힘의 분해(分解)라 한다.힘의 합성·분해에는 힘의 벡터의 좌표 성분을 각각 더하여 합력(合力) 벡터의 좌표 성분을 구하는 해석적인 방법과, 작도(作圖)에 의하는 방법이 있다.다만 합성하는 두 힘이 서로 평행인 때는, ① 합력의 크기는 두 힘의 크기의 합(두 힘이 같은 방향인 경우) 또는 차(두 힘이 반대 방향인 경우)가 되며, ② 합력의 작용선은 두 힘에 평행하고 두 힘의 작용점을 연결하는 선분(線分)을 두 힘의 반비례에 내의 탭에 붙인다.② 클램프를 써서 도르래 막대를 수직으로 하여 실험 테이블의 가장자리에 고정시킨다.③ 비어있는 각각의 질량 통의 질량을 측정하고 기록한다.④ 통에 담을 물체들의 질량을 측정하여 기록해 둔다.4.1.3 데이터 수집 실험A. 플라스틱 재질의 물체① 한쪽 면이 플라스틱인 질량 통을 선택하여, 플라스틱 면이 수평 바닥 면에 놓이도록 한 후,알고 있는 질량의 무게를 통에 넣는다. 질량 통과 통 속에 넣은 무게들의 질량의 합을 에 기록한다.② 테이블의 높이보다 10cm정도 긴 줄의 한쪽 끝을 질량 통에 잇는다.③ 도르래의 홈을 거쳐 줄을 넘겨 줄의 반대쪽 끝을 질량 고리에 연결한다. 위 그림을 참고하라.④ 밀어주지 않아도 통이 움직일 수 있도록, 충분한 무게를 고리에 걸고 이들과 고리를 합한 질량을 측정하고 에 기록한다.⑤ 질량 고리가 도르래에 거의 닿을 정도까지 통을 도르래로부터 밀어낸 후 통이 움직이지 않도록 잡는다. 다음 실험에서도 같은 지점에서 실험이 시작되도록 통의 위치를 기억한다. 도르래를 돌려서 포토게이트의 빔이 차단되지 않도록 한다. (발광 다이오드에 붉은 빛이 들어오지 않는다.⑥ DataStudio 메뉴 바의 “Start” 단추를 클릭하여 데이터 수집을 시작한다.⑦ 잡고 있던 통을 놓는다.⑧ 통이 도르래를 치기 전에 DataStudio 메뉴 바의 “Stop” 단추를 클릭하여 데이터 수집을 멈춘다. 통이 도르래와 부딪히지 않도록 주의한다. 데이터는 Run #1으로 표시된다.⑨ 위의 ⑤~⑧의 과정을 반복한다. 데이터는 Run #2로 표시된다.B. 플라스틱 재질에 질량이 다른 물체① 실험 A에서 사용한 질량 통과 무게 위에 다른 플라스틱 질량 통을 얹고 실험 A에서 사용한 무게와 같은 질량을 가진 무게를 통에 넣는다. 즉, 전체 질량은 실험 A에 사용한 질량의 두 배가 되도록 한다.② 두 개의 질량 통과 통 속에 넣은 무게들의 질량의 합을 에 기록한다.③ 질량 고리에 거는 질량을 실험 A에서 사용한 것 보다 두 배로 늘려준다. 고리의 질량을 포가 되도록 한다.② 누르개를 이용하여 발사기 안에 공을 넣고 저속 또는 중속으로 발사할 때 공이 떨어지는 위치를 대략적으로 구하여 그 위치에 랩 잭을 둔다.▶ 주의 사항: 공이 날아가는 주변을 잘 정리하여 안전에 유의해야 한다.③ 랩 잭 위의 나무 판이 발사기 입구의 바닥과 같은 높이에 오도록 랩 잭을 조절한다.④ 랩 잭 위의 나무 판에 흰 종이를 붙이고, 그 위에 먹지를 놓는다.⑤ 다섯 번 이상 공을 발사한다.⑥ 발사기 입구에서부터 공이 떨어진 점들까지 수평거리를 각각 줄자로 측정하여 결과보고서 에 기록한다.⑦ 이후 실험에서 종이에 찍힐 점들과 중첩되지 않도록 종이의 위치를 약간 변화시킨다.⑧ 각도를 3?씩 증가시키면서 60?까지 발사기의 각도를 변화 시켜가면서, ①~⑦의 과정을 반복한다.4.2 출발 지점보다 도착 지점이 낮은 실험① 위 4.1의 ①~⑧번 전 과정을 반복하는 데, 다만 ③번 과정에서 랩 잭의 높이를 발사기 입구보다 낮추어야 하고, 결과보고서 를 작성하라.5. 생각해보기① 공의 출발지점과 도착지점의 높이가 같은 경우와 다른 경우, 각각 어떤 각도에서 최장 거리를 갖는가?공의 출발지점과 도착지점의 높이가 같은 포사체 운동의 경우, 공의 수평 도달 거리는 초기 속도와 던져진 각도의 영향을 받는데 이때,sin2 theta 의 값이 최대가 될 때 즉,theta =45?일 때 최장 거리를 갖게 된다.두 지점의 높이가 다른 포사체 운동의 경우에는 초기 속도와 던져진 각도, 출발점의 높이에 영향을 받는데 이때에도 결국은sin theta cos theta (= {1} over {2} sin2 theta )와cos theta sqrt {sin ^{2} theta }의 값이 최대가 되는 각도에서 최장 거리를 가진다.따라서 공의 출발지점과 도착지점의 높이가 같은 경우와 다른 경우 모두theta=45?일 때, 최장 거리를 갖는다.② 공의 출발지점과 도착지점의 높이가 같은 경우와 다른 경우를 비교할 때, 어느 것의 최장 거리가 더 큰가?공의 출발지점과 도착지점의 높이? 도르래? 캘리퍼? 스탠드? 저울 실험 도구4. 실험 방법회전대와 실로 연결된 도르래에 추를 달아 회전대에 토오크를 주어 반지와 원반을 회전시킨다. 회전대에 부착한 포토게이트를 사용하여 시간에 따른 각속도를 측정하여 그래프의 기울기로부터 각 가속도를 구한다. 뉴턴의 제2법칙을 도르래에 매달린 추 (질량 m)에 적용하면 실의 장력 T는 다음과 같다.:T=m BULLET (g-) (1)회전축의 중심으로부터 실까지의 반지름이 r이면 물체가 받는 토오크는tau =r BULLET T (2)추의 가속도alpha 는 회전대의 각 가속도alpha 와a= alpha BULLET r (3)따라서,alpha , r, m, g의 값들을 식(1)-(4)에 사용하면 관성 능률을 실험적으로 구할 수 있다.(단, 식(4)는I= tau / alpha 이다.)4.1 장비 준비① 위의 그림과 같이 장비를 구성한다. 원반의 홈이 있는 면이 위로 오도록 두고 그 위에 반지를 둔다.② 회전축에 붙은 도르래의 홈 중에서 가장 작은 곳에 줄을 묶고 그 줄을 가장자리의 구멍을 통해 집어넣어 감는다.③ 인터페이스의 digital 채녈 1에 포토게이트의 스테레오 폰 플로그를 꽂는다.④ 사이언스워크샵 인터페이스를 컴퓨터에 연결하고, 인터페이스에 전력이 들어오게 한 후 컴퓨터를 부팅한다.⑤ 컴퓨터에서 DataStudio 프로그램을 실행한다.■ DataStudio에서 “Setup” 단추를 클릭하여 “Experiment Setup” 창을 연다. 화면의 interface 그림에 있는 채널 1을 클릭하면 열리는 목록에서 “Smart Pulley”를 선택한다. Measurement 탭에서 “Angular Velocity”를 체크하여 선택하고 단위는 “radian”으로 맞춘다. “Constant” 탭에서 “Spoke Arc Length”는 0.018m, “Spoke Angle Spacing”은 36.000deg로 맞춘다.■ DataStudio 화면의 왼쪽 상단의 “Data” 섹션에 있는 “Angular Velocity”}

자연과학| 2018.09.03| 65페이지| 2,500원| 조회(520)

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의용생체공학에 기반을 둔 최신 의료기술 및 의료기기 조사

의용생체공학에 기반을 둔최신 의료기술 및 의료기기 조사목차1. 서론1.1 의료기술 및 의료기기의 정의1.1.1 의료기술1.1.2 의료기기1.1.3 의료기기 산업2. 본론2.1 영상기기 기술동향2.1.1 MRI2.1.2 X-선 의료영상기기2.1.3 초음파 영상기기2.1.4 레이저광 영상기기2.2 이식형 의료기기2.2.1 이식형 의료기기 현황2.2.2 이식형 의료기기 종류2.3 사물인터넷을 활용한 의료기술2.3.1 무선 인체 센서 네트워크2.3.2 무선 내시경 장치 등을 위한 저전력 UWB 기술2.4 바이오융합 및 의료기기2.4.1 바이오융합 산업2.4.2 3D 바이오프린팅 기술2.4.3 바이오칩 기술2.4.4 바이오리액터 기술2.4.5 의료기기 산업2.4.6 의료용 로봇 기술2.4.7 PET & SPECT3. 결론4. 참고문헌1. 서론1.1 의료기술 및 의료기기의 정의1.1.1 의료기술영어의 머리글자를 따서 HT(Health Technology)라고 약칭한다. 영국국립보건연구원(NIHR)의 정의에 따르면, 의료기술은 '건강증진, 예방, 치료, 재활, 요양 등 인간의 건강에 관련된 모든 방법적 기술을 가리키며, 제약과 의료기구, 치료기술, 진단기술, 의료관리체계 등을 포괄'하는 개념이다. 또 미국국립보건원(NIH)은 '건강관리에 건강과 관련된 지식들을 실질적으로 적용하는 모든 기술'이라고 정의한다. 인간의 건강과 관련된 기술을 광범위하게 지칭하는 용어로서 이와 관련된 산업을 의료산업이라 지칭한다. 한편, 한국은 의료기술을① 의과학·치과학·한의학·의료공학 및 의료정보학 등에 관련되는 기술② 의약품·의료기기·식품·화장품·한약 등의 개발 및 성능 향상에 관련되는 기술③ 그밖에 인체의 건강과 생명의 유지·증진에 필요한 상품 및 서비스와 관련되는 보건·의료 관련 기술이라고 정의하며(보건의료기술진흥법 2조 1항), 법률로 보건의료기술의 발전을 뒷받침하고 있다.1.1.2 의료기기의료기기(medical instrument)는 기기, 기구, 재료, 물질 또는 기타 품목으로서 단독 사회의 도래와 더불어 관련 질환 의료기기 수요가 증대되고, 조기진단·예방 수요증가, 소비자 맞춤형 시대이다. 둘째, 기술적 요인으로 기술간 융복합화, 소형화, 사용자 편의성이 증대 되고 있다. 셋째, 경제적 요인으로 경제성장에 따른 의료시장이 확대되고, 세계화 가속화에 따른 경쟁이 심화되고 있다. 넷째, 환경적, 정책 · 제도적 요인으로 만성질환 및 감염질환의 증가와 복지지원 제도 강화가 있고, 마지막으로 표준 특허 경쟁 가속화로 의료산업 발전을 위한 국가적 전략수립 및 자국산업 보호를 위한 규제강화이다. 의료기기 산업2. 본론2.1 영상기기 기술동향2.1.1 MRI고자장을 이용한 MRI는 SNR향상과 더불어 다양한 영상기법의 가능성을 열어 주는 더 높은 자장세기를 이용한 MRI에 관한 연구는 지속적으로 진행되고 있으며, 기본적인 확산영상을 발전시킨 Tractography와 지난 1~2년간 집중적으로 흉복부 7.OT MRI가 많은 발전을 이루고 있다. 또한 Parallel Transmission을 사용한 RF 송신방법과 다채널 RF 수신방법을 사용한 고분해능, 고속 실시간 영상에서 많은 발전이 되었다. 확산영상의 발전된 분야인 Diffusion Tensor Imaging이 더욱 발전하여 초고자장 MRI를 사용한 고자장 Tractography에서 새로운 연구가 많이 진행되어 이를 활용한 뇌의 White Matter Mapping, Thalamo-Limbic Connectivity을 포함한 Brain Network에 관한 연구결과 등이 최근 발표되었다.Diffusion Weighted 영상의 발전 외에도 Perfusion Weighted 영상과 다른 원자핵 즉 Sodium 영상 또 Intravascular incoherent motion 영상에도 많은 발전이 있었다.Brain 연구에 활발히 이용되는 Diffusion tensor 영상(EPI)을 포함하여, 대사영상, MR Guided Intervention(iCMR), MRI-PET Fusion Imaging, al Breast Tomosynthesis), 자동유방초음파(Automated Breast Ultrasound), 그리고 이들을 융합한 영상기기가 시작에서 크게 주목을 받고 있다.최근 CT 기술의 핵심은 ‘저선량 고품질’로 가능한 모든 하드웨어와 소프트웨어 기술을 결합하여 최소의 선량 비용으로 최고의 품질을 얻고자 하는 데 있다. X선원의 경우, 고휘도의 작은 focal spot 기술과 효율적인 냉각 기술로 안정적인 광원을 확보하는 기술로 축약되며, 해상도의 향상을 위해 flying (or smart) focal spot 기술 등이 사용되고 있다. 검출기의 경우, 빠른 응답특성과 높은 광변환 효율을 갖는 섬광체 기술에 더하여 검출기의 픽셀 크기가 in-plane 방향으로 대략 300mm 수준 이내의 고해상도 영상을 지원한다. 스캔 프로토콜에 있어서도 환자의 몸무게와 나이 등을 고려하여 다양한 kV 및 mA 변조 값을 선택할 수 있게 하고 있으며, 특히 소아 환자의 프로토콜을 특화하여 제시하고 있다. 영상 재구성 알고리즘은 저피폭의 영향으로 발생하는 잡음을 낮추고 영상의 고주파 저대조도 신호를 복구하기 위한 반복형 알고리즘의 개발이 활발하게 진행되고 있으며, 하드웨어 기반의 빠른 병렬계산 방식을 이용하여 과거에 볼 수 없었던 우수한 성능의 반복형 알고리즘들이 지속적으로 개발되고 있다.2.1.3 초음파 영상기기초음파 영상기술은 단순히 눈에 보이는 해부학적인 영상뿐만 아니라, 세분화되고 전문화된 새로운 응용기능을 개발하고 발전시켜 나가고 있다. 순환기내과, 산부인과 등의 진단 분야에서 심장내과, 재활의학, 응급치료 등의 적용 분야로 수요가 확대되고 있다. 유방이나 전립선의 암 조직은 정상조직에 비하여 탄성계수가 3배~10배 이상 증가한다고 알려져 있어 암 진단율을 높이기 위해 이러한 탄성계수의 차이를 이용하는 탄성영상(Elastography) 기법이 개발되고 있다. 기존 외부에서 압력을 주는 대신 초음파의 음장파워를 이용하여 인체 내부의 shear wave를 생성하법, 라만 분광법 등의 다양한 방법이 국내외에서 활발하게 연구 진행되는 추세이다. 또한, 광 민감제를 600nm~800nm 파장대역의 레이저로 활성화하여 다양한 신체 부위의 암조직을 파괴하는 광역학 치료에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 역학 치료는 폐암, 소화기암, 방광암, 그리고 두경부암 치료에 적용할 수 있을 뿐 아니라, 슈퍼박테리아 또는 헬리코박터균을 치유할 수 있는 가능성을 보여주고 있어 다양한 치료부위와 그 적용역역에 맞는 광역학 치료용 광원의 개발이 시급한 실정이다.최근 활발하게 제품화되고 있는 광섬유 레이저, LD, 그리고 LED 광원과 잠재력을 가지고 있는 OLED, 광역학 치료(PDT)를 위해 표면발광 플라스틱 호일도 방사선 치료의 대안으로 관심을 끌고 있다. Spectral imaging 기술과 피부내의 optical window 대역의 파장 범위 내에서 피부를 구성하고 있는 주요 성분들의 흡수 개발이 가능할 것으로 예상된다.2.2 이식형 의료기기2.2.1 이식형 의료기기 현황고령인구의 증가로 이식형 의료기기의 사용은 증가 추세에 있다. 대표적인 이식형 의료기기인 이식형심장 충격기(ICD)와 이식형 인공심장박동기(Pacemaker)의 경우 2004년 미국에서 ICD 이식은 67,000건, Pacemaker는 178,000건으로 1997년 이후 각각 60%와 19%으로 크게 증가하였다.[1] 미국 내에서 ICD와 Pacemaker 환자는 2백만명이 넘는다.[2] 국내에서도 인체 내에서 1년이상 삽입되어 추적관리대상으로 지정된 의료기기의 경우 2006년부터 2009년까지 4년간 연평균 20.4% 시장 성장률을 보이고 있다.2.2.2 이식형 의료기기의 종류2.3 사물인터넷을 활용한 의료기술2.3.1 무선 인체 센서 네트워크WBAN(Wireless Body Area Network) 또는 무선 인체 센서 네트워크란 체내 혹은 인체의 주변에서 일어나는 근거리 통신으로 센서, 통신, 구동체 등의 다양한 기술이 복합적으로 적용되고 있다. IEEE에서는 Capsule endoscope), 체내에 이식되어 약물을 전달하는 약물 펌프(Drug pump), 그리고 당뇨 환자의 혈당을 측정하기 위한 혈당 센서(Glucose sensor) 등이 있다.2.3.2 무선 내시경 장치 등을 위한 저전력 UWB 기술인체내부를 관통하는 전파는 의료용 400MHz MICS 대역을 사용하여야 한다. 저전력 UWB대역은 인체에는 해가 없으나 전력 밀도가 매우 낮아 인체 통과 시에 투과손실이 많아 인체 내부통신으로는 사용하기에 적합하지 못한 것으로 알려져 있다. 그런데 최근 보고에 의하면 저전력 UWB 기술을 인체 내시경에 적용하는 기술이 개발되었다. 개발된 장비는 고속 on-off VOC 방식의 비동기형 에너지 검출방식에 기초한 UWB 트랜시버와 3mm x 4mm 크기의 단일 칩으로 된 CMOS 프로세스를 핵심 요소로 포함하고 있다.2.4 바이오융합 및 의료기기2.4.1 바이오융합 산업 바이오융합 산업의 예시2.4.2 3D 바이오프린팅 기술바이오융합 산업에서 가장 많은 이목을 집중시키고 있는 분야는 바로 3D 프린팅 기술이다. 현재 100억 원 정도의 규모로 추정되고 있는 우리나라의 3D 프린팅 시장은 해외 시장의 3D프린팅 기술의 흐름과 성장세를 고려하였을 때, 전반적인 영향들이 우리나라에도 미칠 것으로 예상하여 해외 시장과 마찬가지로 3D 프린팅의 규모가 점차 확대될 것으로 예측한다. 우리나라는 2013년에 전반적인 3D프린팅 기술에 관련된 정보의 인지 및 이해와 정부차원의 지원이 부족한 상황이여서 향후 3D 프린팅 시장의 성장에 시간이 꽤 걸릴 것으로 전망하였으나, 이후로 급속한 성장세를 타면서 ‘3차 산업혁명을 일으킬 기술’로 주목 받기 시작하면서 본격적인 3D 프린팅산업 육성에 뛰어들었다. 또한 3D 프린팅 기술을 본격적으로 의료분야에 접목하면서, 가속화되고 있는 고령화 사회와 사고 및 질병으로 잃거나 손상된 장기나 기관을 대체할 수 있는 재생의학용 지지체(scaffold)를 제작하면서 조직 공학 분야를 비롯한 많은 융합 학높다.

공학/기술| 2018.09.03| 12페이지| 2,500원| 조회(390)

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물리1및실험 길이측정 예비

길이 측정[예비 보고서]1. 실험 목적자연 현상을 설명하기 위해서는 다양한 관점에서 자연을 측정해야한다. 각각의 측정은 물리적인 양과 연관되어있으므로 버니어 캘리퍼와 마이크로미터에 대해 알아보고, 이들을 사용하여 기본적인 물리량인 길이를 측정하는 방법을 익힌다.2. 실험 이론(1) 측정값측정값은 숫자로 표시하여야 하지만 그 의미는 수학에서의 표현법과 다르다. 모든 측정값은 근사 값이므로 무의미한 자릿수들을 나열할 필요는 없다. 그래서 효력이 있는 숫자, 즉 유효숫자들만 표시해야 한다.(2) 유효숫자근삿값을 구할 때 반올림 등에 의하여 처리되지 않은 부분으로 오차를 고려한다 해도 신뢰할 수 있는 숫자를 자릿수로 나타낸 것을 말한다. 일반적으로 유효숫자의 부분을 따로 떼어서 정수 부분이 한 자리인 소수로 쓰고, 소수점의 위치는 10의 거듭제곱으로 나타낸다.(3) 참값과 오차실험을 통하여 얻은 측정값은 기준이 되는 어느 값과 비교를 하고, 이를 통하여 실험이 잘 되었는지 그렇지 못했는지를 점검하여, 만약 실험결과가 좋지 않았다면 그 원인을 분석하고 규명해야 한다. 여기서 실험결과와 비교하여야 할 기준이 되는 값을 참값이라고 하고 측정값과 참값의 차이를 오차라 한다.오차를 계산하는 방법에는 여러 가지가 있는데 우선 위에서 언급한 오차 즉, 측정값과 참값의 차이를 “절대오차”라 한다. 절대오차는 직접적이기는 하지만 측정이 얼마나 잘 된 것인지를 그 값으로부터 알기는 어렵다.그러므로 “상대오차”를 다음과 같이 정의하여 사용한다.(측정값을 M, 참값을 T라 할 때 상대 오차 ε)(4) 계통 오차와 우연 오차? 계통 오차(systematic error): 예견할 수 있는 오차이며, 따라서 일정하거나 참값에 비례하기도 한다. 계통 오차의 원인을 파악하면 이를 제거할 수 있다. 계통 오차는 부정확한 측정 장치의 보정, 잘못된 측정 방법, 측정 과정에서 주변에 의한 영향 등을 들 수 있으며 항상 실험 결과를 예견할 수 있는 방향으로 영향을 끼친다.? 우연 오차(random error): 피할 수 없으며 일정한 양을 반복하여 측정하더라도 항상 같은 결과가 나오지 않도록 하는 요소이다. 우연(random)이라는 말에 포함되어 있듯이 예견할 수 없고 참값을 중심으로 흩어져 있어 그 평균을 구하면 참값에 다가간다고 생각한다.실험에는 우연 오차가 항상 존재하기 마련인데 계통 오차가 없다면 우연 오차 때문에 측정값이 해당 물리량의 참값 근처에 펼쳐지게 된다. 추가적인 계통 오차가 있다면 측정값은 참값 근처가 아닌 조금 다른 값 근처에 펼쳐진다.(5) 평균값과 측정 편차? 평균값: 다수의 측정값을 중간적으로 대표하게 할 경우의 값으로서 보통은 산술 평균이 사용된다. n개의 측정값은 a1, a2, ……, an이 있을 때, 이들의 합을 개수 n으로 나눈 값, 즉 평균값은 (a1+a2……, an)/n이다.? 측정 편차: 측정치로부터 모평균(母平均)을 뺀 값. 모평균이란, 측정치를 모두 합한 다음 총수로 나눈 값으로서 측정치의 산술 평균을 말한다.(6) 버니어 캘리퍼(Vernier calliper)1631년 pierre vernier가 발명한 vernier자를 사용하여 자 위의 가장 작은 눈금의 소수부분(1/10)까지 측정할 수 있다. vernier자는 주척을 따라 왔다 갔다 하는 부척을 말한다. 주척의 최소 눈금을 1/n까지 정밀히 읽자면 주척의 (n-1)눈금의 길이를 n등분한 부척, 또는 주척의 (n+1)눈금을 n등분한 눈금을 n등분한 눈금의 부척으로 사용한다.(7) 마이크로미터(Micrometer)금속으로 만든 프레임의 한쪽에 평명 금속편의 앤빌(모루)이 달려있고, 반대쪽에는 그 표면에 mm의 눈금이 그어져 있으며 안쪽이 암나사로 되어 있는 원통 슬리브가 고정되어 있다. 이 슬리브에는 1/2mm 또는 1mm 피치(pitch)의 나사 스핀들이 끼워져 있고 이 스핀들의 앤빌에 대한 단면은 앤빌과 평행하게 되어 있다.손잡이 딤블의 한 왼쪽 끝의 원추면에는 원주를 50등분 또는 100등분한 눈금이 그어져 있고 눈금의 영점은 앤빌과 스핀들의 단면이 맞닿았을 때 슬리브의 눈금이 영점과 일치하게 되어있다. 나사의 pitch가 1/2mm인 것은 딤블을 두 바퀴 돌렸을 때 스핀들이 1mm 진행한다.앤빌과 스핀들 사이에 물체의 길이를 잴 때 압력을 일정히 가하기 위해서 딤블의 오른쪽 끝에 돌리개(래칫스톱)가 붙어 있다.이 손잡이는 용수철 작용으로 앤빌과 스핀들 사이의 압력이 어느 일정한 압력에 달하면 헛돌게 되어 있다. 대부분의 마이크로미터(micrometer) 나사의 피치는 1/2mm이고, 슬리브의 눈금은 회전수가 아닌 mm수를 나타낸다. 딤블에는 50개의 눈금이 있으므로 이 눈금 하나는 눈어림으로 읽어야 하므로 1/1000mm까지 측정하게 되며, 딤블을 한 바퀴 돌렸을 때 0.5mm 전진하거나 후진한다.3. 실험 장비? 버니어 캘리퍼? 마이크로미터? 길이를 측정할 물체들- 원통형 물체, 짧거나 얇은 물체(필름, 연필심, 머리카락, 종이 등)4. 실험 방법4.1 버니어 캘리퍼를 사용하여 원통형 물체의 표면적 측정① 실험에 사용하는 원통형 물체의 높이, 깊이, 두께, 반지름 등을 측정하여 물체의 표면적을 알고자 한다.② 물체를 끼우지 않고 어미자와 아들자가 똑같이 눈금 0에서 일치하는가를 확인한다.

자연과학| 2018.08.31| 5페이지| 1,000원| 조회(133)

물리, 실험, 길이측정, 예비, 물리1

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