초록 ▼

□ 연구개요
주름 형태 구조물은 유연한 특성으로 인해 안전성이 확보될 수 있으며 단순한 제어로도 주름 형태 및 조합에 따라 다양한 움직임을 구현할 수 있다는 장점을 가진다. 이러한 장점으로 인해 주름 형태의 구조물 관련 연구는 공유압 액츄에이터나 소프트로봇 분야에서 활용을 위한 연구가 진행되고 있으며 오리가미와 같은 접기 방식의 구조물 변형 연구도 진행되고 있다. 따라서 주름 구조를 갖는 길이 변화 수공압 액츄에이터를 활용하여 능동적인 조향 및 전후진이 가능한 카테터 구조물을 개발하고 높은 정밀도를 갖는 주름 구조의 형태 및

□ 연구개요
주름 형태 구조물은 유연한 특성으로 인해 안전성이 확보될 수 있으며 단순한 제어로도 주름 형태 및 조합에 따라 다양한 움직임을 구현할 수 있다는 장점을 가진다. 이러한 장점으로 인해 주름 형태의 구조물 관련 연구는 공유압 액츄에이터나 소프트로봇 분야에서 활용을 위한 연구가 진행되고 있으며 오리가미와 같은 접기 방식의 구조물 변형 연구도 진행되고 있다. 따라서 주름 구조를 갖는 길이 변화 수공압 액츄에이터를 활용하여 능동적인 조향 및 전후진이 가능한 카테터 구조물을 개발하고 높은 정밀도를 갖는 주름 구조의 형태 및 소재, 제어 방법 등에 대해 연구를 수행하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
- 카테터 튜브 재질의 기계적 물성치 확인
: 현재 실용화 되고 있는 카테터 튜브 재질의 기계적 물성치 조사 및 분석 수행
- 대변형 해석이 가능한 구조 해석 모델링
- 압력 증가에 따른 변형 시뮬레이션
- 다양한 주름 형태에 따른 압력 대 변형 정밀도 분석
: 변형에 영향을 미치는 주름 형태의 정량화를 위한 형상 파라미터 조사 및 선정
: 주름의 정량적인 형태를 파악하기 위한 파라미터 간의 관계 분석
- 카테터 조향 알고리즘 개발
: 굽힘 각도에 따른 길이 변화량 관계식 유도
: 도출된 관계식을 활용하여 요구되는 굽힘 각도에 따라 적합 요구 압력 도출
- 주름 구조를 갖는 카테터 시작품 제작 및 성능 검증
- 카테터 자동 조향 제어를 위한 시스템 개발
- 내부 삽입 튜브의 내압 조절을 통한 전체 구조물의 강성 변화 현상 분석
- 전후진 운동이 가능한 이중 주름 구조 형태 카테터의 동작 메커니즘 개발
- 조향 제어 및 전후진 운동이 가능한 이중 주름 구조 및 동작 메커니즘 개발

□ 연구개발결과의 중요성
- 기존에 여러 단계(혈관 굴곡도에 맞는 여러 형태의 가이드 와이어 교체 삽입, 가이드 와이어 삽입 후 시술 카테터 삽입 등)를 거쳐 수행해야 했던 혈관 중재 시술 과정에 대해서 주름 구조물의 압력 조정 방식의 능동형 다자유도 카테터 활용으로 시술 시간 단축이 가능하며 시술 정확도도 개선될 수 있음
- 능동적으로 조향 및 전후진이 가능한 구조는 혈관 질환의 증가로 인해 동맥류 및 혈관 박리의 혈관색전술, 뇌동·정맥 기형의 혈관 색전술, 뇌경색 및 뇌졸중의 기계적 혈전 제거술, 혈관 협착증의 스텐트 삽입술 및 풍선혈관성형술 등의 혈관 질환의 시술 횟수 증가에 따라 나타나는 혈관 손상이나 혈전과 같은 부작용을 줄일 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구의 필요성 ... 4
• (2) 가설 및 최종목표 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• (1) 카테터 튜브 재질의 기계적 물성치 확인 ... 4
• (2) 대변형 해석이 가능한 구조 해석 모델링 ... 4
• (3) 압력 증가에 따른 변형 시뮬레이션 ... 5
• (4) 다양한 주름 형태에 따른 압력 대 변형 정밀도 분석 ... 5
• (5) 분석 결과에 따른 최적 형태안 도출 ... 6
• (6) 카테터 조향 알고리즘 도출 ... 7
• (7) 카테터 내부 다채널 구조 설계 ... 8
• (8) 주름 구조를 갖는 카테터 시작품 제작 및 성능 검증 ... 8
• (9) 카테터 자동 조향 시스템 개발 ... 9
• (10) 내부 삽입 튜브와 내압 조절을 통한 전체 구조물의 강성 변화 현상 분석 ... 9
• (11) 전후진 운동이 가능한 이중 주름 구조 형태 카테터와 동작 메커니즘 개발 ... 10
• (12) 조향 제어 및 전후진 운동이 가능한 이중 주름 구조 및 동작 메커니즘 개발 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 13
• 대표적 연구실적 ... 16
• [붙임1] 대 표 연 구 실 적 요 약 문 ... 17
• 끝페이지 ... 28