지원사업
학술연구/단체지원/교육 등 연구자 활동을 지속하도록 DBpia가 지원하고 있어요.
커뮤니티
연구자들이 자신의 연구와 전문성을 널리 알리고, 새로운 협력의 기회를 만들 수 있는 네트워킹 공간이에요.
이용수
초록· 키워드
오류제보하기
??인체의 체온조절의 향상성(homeostasis)은 환경의 변화에도 불구하고 인체가 독립적으로 생명을 유지해 나가게하는 인체의 경이로운 능력이다. 그러나, 모든 환경조건에서 인체가 무리없이 항상성을 유지할 수는 없다. 보호복은 인체의 기관이 상해를 받지 않으면서 안전하게 체온조절의 항상성을 유지하도록 돕는 역할을 한다. 체온조절의 항상성에 대한 수학적 모델링은 보호복 개발에 있어서 기초적으로 필요한 이론적 접근방법이다. 이러한 모델링을 시도한 동기는 인체가 실험대상이 되어 모델을 세울 때 상해를 입을 수 있으므로 이를 방지하고자 하는데서 출발되었다. 더 나아가 모델은 위험한 환경조건에서 생기는 인체의 생리현상을 일차적으로 예측하는 데 사용할 수 있으며 인체가 그러한 환경에 얼마나 노출될 수 있는가를 결정할 수 있으며 보호복의 성능에 대한 올바른 결론을 할 수 있게도 한다.
??전형적인 모델링의 예로 피이드 백에 의한 온도 제어시스템을 들 수 있다(그림 1). 이 시스템에서는 감각수용기(receptors) 가 피이드 백을 작동시키는 신호를 보내면 다양한 조절 반응(혈류량의 변화, 발한, 근육의 떨림 등)이 일어난다. 이 모델은 대사량, 순환, 호흡, 체온 조절, 세포 호흡, 신경조절과 같은 인체의 기능을 포함한다. 모델 중 콘트롤러는 체온의 항상성을 유지하도록 체온조절 반응을 작동시킨다. 인체 모델은 그림 2에서와 같이 다층의 ij 실린더로 나누어 모델화한다. 이 때 의복은 실린더 위에 부가적으로 더 해진 겹으로 간주될 수 있다. 수학적 식에는 대사량, 열전도, 혈액에 의한 열전달, 복사와 대류에 의한 열교환, 피부와 호흡기로 부터의 증발에 의한 열손실, 체열 조절과 반응이 포함된다. 예를 들어 덥고 건조한 지역에서의 체열 조절 반응을 모델을 이용한 수식으로 나타내면, 각각의 iJ 실린더에 대한 기본식(단위시간당 열량변화), 혈액의 온도, 혈류량, 피부로 부터의 증발식, 국부적 혈류량과 증발에 대한 관계식을 본문에서와 같이 기술할 수 있다. 3.1에는 이에 대한 응용예가 기술되어있다. 이와 같은 수식을 생리 반응을 시뮬레이션하고 분석하는 데 사용하고자 Computer Information Technology(CIT)가 개발되었다(그림 3, 참고문헌 Yermakova et al., 1995, 1999).
??모델링을 이용하여 덥고 건조한 환경에서의 인체의 상태를 예측한 예를 들어보겠다. 이 때 인체 기관에 미치는 가장 심각한 장애는 탈수에 따르는 위험이다. 모델링을 이용하면 국부적인 증발량, 총 증발량, 발한량, 피부온, 혈류량, 심박출량, 피부 혈류량, 이들의 동적 변화량등에 대하여 예측할 수 있다. 본고에서는 모델링 결과의 일부분만을 제시하였다(그림 4). 여기에서는 섭씨 50도, 20% RH 풍속 6㎝/hr. 의복의 단열력 0.3 clo에 2시간 노출되었을 때의 뇌온도의 경시적 변화, 심박출량, 발한량을 모델링한 결과를 제시하였다. 뇌온도가 올라가다가 발한이 시작되면서 다시 떨어지는 현상을 볼 수 있다. 이 모델링에 의하면 2시간후의 발한량은 550g이 된다. 모델링의 또 다른 응용에는 liquid cooling-warming 의복(LCG)에서 찾아 볼 수 있는 데, LCG에서는 모델의 사용이 필수적이다. 특수복 연구에서 모델링은 주로 의복의 제어 모드에서의 피이드백을 위한 기준점(criteria)을 찾는데 사용된다. 예를 들면 Hexamer와 Wemer(1995, 1996, 1997)는 모델을 사용하여 평균피부온을 피이드백 작동의 기준치로 삼아 LCG를 개발하였다. 그 밖에도 모델링은 인체의 cooling과 warming을 위해 효과적인 부분을 찾는 일, 특수복이 인체 전체 혹은 부분에 미치는 영향을 찾는 일, 환경에 독립적으로 의복을 조절하는 일등에 실질적으로 쓸 수도 있다. 효과적인 보호복을 개발하기 위해서는 인체의 체온조절과정을 완전히 알아야만 한다. 그러나, 아직도 많은 부분에 대한 자료가 미진해 모델링이 충분히 활용되지는 못하는 경우가 종종 있다.
??전형적인 모델링의 예로 피이드 백에 의한 온도 제어시스템을 들 수 있다(그림 1). 이 시스템에서는 감각수용기(receptors) 가 피이드 백을 작동시키는 신호를 보내면 다양한 조절 반응(혈류량의 변화, 발한, 근육의 떨림 등)이 일어난다. 이 모델은 대사량, 순환, 호흡, 체온 조절, 세포 호흡, 신경조절과 같은 인체의 기능을 포함한다. 모델 중 콘트롤러는 체온의 항상성을 유지하도록 체온조절 반응을 작동시킨다. 인체 모델은 그림 2에서와 같이 다층의 ij 실린더로 나누어 모델화한다. 이 때 의복은 실린더 위에 부가적으로 더 해진 겹으로 간주될 수 있다. 수학적 식에는 대사량, 열전도, 혈액에 의한 열전달, 복사와 대류에 의한 열교환, 피부와 호흡기로 부터의 증발에 의한 열손실, 체열 조절과 반응이 포함된다. 예를 들어 덥고 건조한 지역에서의 체열 조절 반응을 모델을 이용한 수식으로 나타내면, 각각의 iJ 실린더에 대한 기본식(단위시간당 열량변화), 혈액의 온도, 혈류량, 피부로 부터의 증발식, 국부적 혈류량과 증발에 대한 관계식을 본문에서와 같이 기술할 수 있다. 3.1에는 이에 대한 응용예가 기술되어있다. 이와 같은 수식을 생리 반응을 시뮬레이션하고 분석하는 데 사용하고자 Computer Information Technology(CIT)가 개발되었다(그림 3, 참고문헌 Yermakova et al., 1995, 1999).
??모델링을 이용하여 덥고 건조한 환경에서의 인체의 상태를 예측한 예를 들어보겠다. 이 때 인체 기관에 미치는 가장 심각한 장애는 탈수에 따르는 위험이다. 모델링을 이용하면 국부적인 증발량, 총 증발량, 발한량, 피부온, 혈류량, 심박출량, 피부 혈류량, 이들의 동적 변화량등에 대하여 예측할 수 있다. 본고에서는 모델링 결과의 일부분만을 제시하였다(그림 4). 여기에서는 섭씨 50도, 20% RH 풍속 6㎝/hr. 의복의 단열력 0.3 clo에 2시간 노출되었을 때의 뇌온도의 경시적 변화, 심박출량, 발한량을 모델링한 결과를 제시하였다. 뇌온도가 올라가다가 발한이 시작되면서 다시 떨어지는 현상을 볼 수 있다. 이 모델링에 의하면 2시간후의 발한량은 550g이 된다. 모델링의 또 다른 응용에는 liquid cooling-warming 의복(LCG)에서 찾아 볼 수 있는 데, LCG에서는 모델의 사용이 필수적이다. 특수복 연구에서 모델링은 주로 의복의 제어 모드에서의 피이드백을 위한 기준점(criteria)을 찾는데 사용된다. 예를 들면 Hexamer와 Wemer(1995, 1996, 1997)는 모델을 사용하여 평균피부온을 피이드백 작동의 기준치로 삼아 LCG를 개발하였다. 그 밖에도 모델링은 인체의 cooling과 warming을 위해 효과적인 부분을 찾는 일, 특수복이 인체 전체 혹은 부분에 미치는 영향을 찾는 일, 환경에 독립적으로 의복을 조절하는 일등에 실질적으로 쓸 수도 있다. 효과적인 보호복을 개발하기 위해서는 인체의 체온조절과정을 완전히 알아야만 한다. 그러나, 아직도 많은 부분에 대한 자료가 미진해 모델링이 충분히 활용되지는 못하는 경우가 종종 있다.
목차
Abstract
1. Human physiological status-the major assessment of protective clothing
2. Mathematical modeling of thermal system in man
3. Current application of modeling for development of protective clothing
4. Conclusion
국문요약
References
필자소개
참고문헌 (0)
참고문헌 신청함께 읽어보면 좋을 논문
논문 유사도에 따라 DBpia 가 추천하는 논문입니다. 함께 보면 좋을 연관 논문을 확인해보세요!
-
자기는 인체에 광범한 영향을 미친다
과학과 기술
1990 .01
-
장애인 인체측정 조사 결과
기술표준
2006 .01
-
우리 인체와 치아
과학과 기술
1971 .01
-
의복과 건강 : 인체의 온열생리적 관점에서
한국생활환경학회지
2003 .12
-
온돌생활이 인체의 체온조절 기능에 미치는 영향
한국생활환경학회지
1994 .06
-
의복착용시스팀이 인체의 생리적반응 및 열적쾌적성에 미치는 영향
한국생활환경학회지
1995 .09
-
외부온도 변화에 따른 인체의 생리적 반응(1) : Vital sign, hormone의 분석
한국생활환경학회지
1998 .06
-
[한국전자통신연구원 미래전략연구소] 인체 플랫폼 : 인간과 ICT 대융합, 인체의 디지털 트랜스포메이션
국립중앙도서관 연계자료
2016 .01
-
멀티모달 사용자 중심 인터페이스를 적용한 인체 학습 시스템
한국HCI학회 학술대회
2008 .02
-
고온 침수욕이 인체의 체온조절에 미치는 영향
한국생활환경학회지
1994 .06
-
한국인의 인체 영상 데이터에 대한 활용 사례 연구
한국콘텐츠학회 종합학술대회 논문집
2007 .11
-
[과학기술처] 인체의 간접 측정기술 개발연구
국립중앙도서관 연계자료
1988 .01
-
인체내 '생체시계' 있다
과학과 기술
2003 .01
-
이달의 과학자 - 대구효성가톨릭대의대 교수 '양재호'
과학과 기술
2000 .01
-
외부온도 변화에 따른 인체의 생리적 반응(2) : Electrolyte, blood composion의 분석
한국생활환경학회지
1998 .12
-
특수복 개발을 위한 3D 인체 계측
한국생활환경학회지
2002 .12
-
착석시 열적 쾌적성 평가를 위한 인체모델
한국생활환경학회지
1994 .09
이 논문의 저자 정보
최근 본 자료
댓글(0)
0
UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2009-590-016218353