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뉴턴의 냉각법칙과 미적분 자료2025.01.211. 뉴턴의 냉각법칙 뉴턴의 냉각법칙은 고온도 T의 물체가 저온도 T0의 유체 중에 방치되면 물체가 차츰 냉각되는데, 그 때 물체가 냉각되는 비율은 물체와 그 주위의 온도차에 비례한다는 법칙입니다. 이러한 '시간에 따라 물체가 냉각되는 비율이 주위의 온도차에 비례함을 보이는 상관관계'를 미분(음함수의 미분)을 통해서 나타낼 수 있습니다. 2. 미분 미분이란 어떤 운동이나 함수의 순간적인 움직임을 서술하는 방법입니다. 어떤 함수의 미분이란 그것의 도함수를 도출해내는 과정을 말합니다. 뉴턴의 냉각법칙에서 나타나는 온도 변화율과 온도차의...2025.01.21
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미적분을 이용한 혈류 속도 분석2025.04.291. 혈액의 구성과 기능 혈액은 운반, 응고, 조절 등의 다양한 기능을 수행하는 액상의 조직으로, 적혈구, 백혈구, 혈소판 등의 세포 성분과 혈장으로 구성되어 있다. 혈액은 우리 체중의 약 8%를 차지한다. 2. 하겐-푸아죄유 방정식을 이용한 혈류 속도 분석 혈류 속도는 혈관 직경, 혈관 길이, 혈액 점도, 혈압 등의 요인에 따라 달라지며, 하겐-푸아죄유 방정식을 통해 수학적으로 설명할 수 있다. 혈관 중심축에서 가장 빠른 혈류 속도가 혈관 벽면으로 갈수록 감소하는 이유를 이 방정식을 통해 증명할 수 있다. 3. 미분을 이용한 혈류...2025.04.29
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미적분 세특 3D프린팅과 임플란트2025.04.291. 3D 프린팅 속의 미적분 3차원 프린팅은 수학 방정식인 미분을 적용해 복제할 물건을 얇은 두께로 잘라 분석한 뒤, 직선을 모아 곡선을 만드는 적분으로 얇은 막을 한 층씩 쌓아 물체의 바닥부터 꼭대기까지 완성하게 된다. 3D프린터로 출력하기 위해 층층으로 나누는 과정을 슬라이싱이라 하며, 이는 미분과 유사하다. 이후 층층이 쌓아올려 3차원 입체구조를 만들게 되는데 이 과정을 적층체조라 하며, 이 과정은 적분과 유사하다. 2. 3D프린팅에서 사용되는 PID제어 속의 미적분 3D프린팅의 압출기 온도제어기술에 주로 이용되는 PID제어...2025.04.29
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푸아죄유의 법칙을 이용한 체내 혈액 유속의 계산2025.05.081. 푸아죄유의 법칙 푸아죄유의 법칙은 1840년 프랑스의 물리학자 푸아죄유에 의해 유도된 방정식으로, 관을 흐르는 점성 유체의 유량에 관한 법칙을 말한다. 푸아죄유는 그 식을 혈류의 속도에도 적용할 수 있다는 가능성을 보여주었다. 이 법칙에 따르면 관이 길수록, 유체의 점도가 클수록, 관의 반지름이 작을수록 속도가 느려진다. 2. 혈류 속도 혈류 속도는 말그대로 몸 속에서 혈액이 혈관을 타고 흐르는 속도이다. 혈류는 동맥을 따라 심장에서 나갈 때의 속도가 가장 빠르고, 정맥을 따라 흐르다가 심장에 가까워질수록 느려진다. 혈관의 반...2025.05.08
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3D 프린팅 속 미적분 원리와 바이오 분야에서의 활용2025.05.141. 3D 프린팅 기술 3D 프린팅은 모델링, 모델 변환, 프린팅, 표면처리 등 4가지 과정을 거치며, 그 중 슬라이싱 과정은 미분과 유사하고 적층제조 과정은 적분과 유사하다. 3D 프린팅은 초기에는 플라스틱을 주로 사용했지만 점차 다양한 재료로 확장되어 영화, 건축, 의료 등 여러 산업에 활용되고 있다. 2. 바이오 3D 프린팅 바이오 3D 프린팅은 인체의 기능 복원과 회복에 중점을 두고 있다. 이 기술을 통해 손상된 조직을 출력하여 이식할 수 있으며, 환자 개인에게 맞춤형으로 제작할 수 있어 면역반응 감소와 재료 낭비 감소, 제...2025.05.14
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