유한요소법을 이용한 전정기관의 반고리관 메커니즘 연구

Abstract

인간이 몸의 균형을 유지하기 위해서는 크게 세부분에서 오는 정보를 활용한다. 귀의 전정기관, 눈 그리고 무릎이다. 주로 활용되는 정보는 전정기관의 정보와 눈의 정보이다. 눈의 정보는 어떤 기준이 되는 정보이고 전정기관에서 나오는 정보가 가장 중요한 역할을 하게 된다. 본 연구에서는 신체가 균형을 유지하는데 가장 중요한 기관인 전정기관에 관한 연구이다. 전정기관은 몸이 회전하거나 직선운동등의 정보를 수집하여 뇌에 보내준다. 전정기관의 기본 메커니즘은 유체와 고체의 움직임에 차이로 인해서 발생하는 정보를 뇌에 보내준다. 몸이 움직인 후에 전정기관 내의 액체가 움직이게 되므로 이 움직임의 차이가 곳 균형 정보가 되는 것이다. 특히 회전 운동을 감지하는 부분은 한 쪽에 3개씩 6개의 반고리관으로 구성되어 있다. 6개의 센서가 모든 회전 운동을 감지하는 것이다. 유체와 고체가 밀접한 관계를 가지고 동작하기 때문에 유한요소법을 통해 해석하는 방법이 많은 연구 되지 않고 있다. 유체와 고체의 연관 해석을 통해서 작동 원리를 정확히 파악하는 것이 연구의 목적이다. 반고리관 의 단순 모형을 통해서 유체 해석과 고체 해석을 하고, 이둘을 동시에 해석하여 결과를 분석하는 순으로 해석을 진행 했다. 본 연구의 결과로 전정기관에서 몸의 움직임을 파악하는 메커니즘을 파악할 수있었다. 또한 어지럼증과 같은 전정기관의 이상으로 발생하는 질병에 대한 치료방법의 효율을 높이고 증명하는데 중요한 역을 할것으로 기대된다.