기술동향
생체 수치모델 내 전자파 및 발열 해석 시뮬레이터
- 등록일2022-02-18
- 조회수3891
- 분류기술동향 > 화이트바이오 > 바이오화학･에너지기술
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자료발간일
2022-01-26
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출처
정보통신기획평가원
- 원문링크
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키워드
#생체 수치모델#시뮬레이터
- 첨부파일
file5862184691220361466-2031(2022.01.26)-03.pdf
생체 수치모델 내 전자파 및 발열 해석 시뮬레이터
◈목차
I. 결과물 개요
II. 기술의 개념 및 내용
III. 국내외 기술 동향 및 경쟁력
IV. 국내외 시장 동향 및 전망
V. 기대효과
◈본문
I. 결과물 개요
II. 기술의 개념 및 내용
▶ 전파에 의한 생체 모델 내부에서의 전자파 및 발열 수치해석 시뮬레이터
- Maxwell 방정식을 확장시킨 전자기장 수치해석 식을 기반으로, 유한요소법(Finite Element Method: FEM), 모멘트법(Method of Moment: MoM) 등의 수치해석기법을 적용시킴으로써 발생원(전파 source)에 의한 생체 모델 내부에서의 전자기적 영향(전기장, 자기장, 전자파인체흡수율 등)을 수치적으로 계산
- Pennes’ Bioheat Equation(PBE)을 개선시켜 전파 노출 시간에 따른 생체 조직에서의 발열 온도를 수치적으로 예측
- 다채널 전파 집속 열 치료 방식에 의한 목표 대상의 치료 효과 및 안정성에 대한 수치적 사전 예측 기능(설정된 집속 위치, 집속 세기 등에 따른 해당 부위에 대한 영향성의 수치적 예측을 통한 치료 정확도 및 안정성 확보)
III. 국내외 기술 동향 및 경쟁력
1. 기술의 특성 및 성능
▶ 다채널 전파 집속 열 치료 시스템의 사전 치료 결과 예측 및 안전성 분석을 위한 사전 예측 프로그램으로 활용하여 기존에 사용되고 있는 해외 상용 전자파/열 해석 시뮬레이션 소프트웨어를 대체함(국산화)
▶ 분석에 사용되는 수치 모델 형성 알고리즘, 전파 집속 최적화 기능 등을 포함시켜 다양한 전파의료응용 분야(전파 열 치료, 자기공명영상, 이식형 의료기기 무선통신 및 충전 등)의 관련 기술들에 활용될 수 있음
2. 경쟁기술/대체기술 동향 및 현황
▶ 전자파/열 수치해석 프로그램은 Maxwell 방정식, PBE 등 공개되고 잘 알려진 수학적 모델을 FEM, FDTD, MoM 등의 수치해석 기법에 적용시킴으로써 이루어지기 때문에, 프로그램별 해석 결과의 기술적 격차는 미미한 수준이고, 해석 정확도는 수치해석 기법의 고유한 특성에 의한 차이만 존재함
▶ 해외 Ansys, ZMT 등에서는 수치해석 기법을 적용시킨 전자파, 열 해석 상용 소프트웨어를 독자적으로 개발하였으며, 국내에서는 앞서 설명한 것과 같이 기술격차가 발생하기가 매우 어려운 분야이다 보니 국산화의 필요성을 느끼지 못해 연구 개발 단계에서 대부분 이러한 해외 상용 소프트웨어를 사용하고 있음
...................(계속)
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