유한요소법을 이용한 인체 허벅지 피탄 시 총탄 속도에 따른 동맥 손상 확률 예측

초록

전장에서 총상은 병사들의 주요 부상 원인 중 하나이다. 이라크전과 아프간전에서 병사가 당한 부상의 약 20%가 총상에 의한 것이었고, 시가전으로 국한하면 90%가 넘는다. 또한 부상을 당하는 부위를 살펴보면 약 54% 정도가 팔이나 다리에 집중되어 있다. 팔이나 다리에 총상을 당했을 때에는 주로 동맥 손상에 의한 출혈 과다로 사망에 이르게 된다. 따라서 본 연구는 허벅지에 총상을 당했을 때 총탄 속도에 따른 동맥 손상 확률을 예측하여 보았다. 동맥 손상 확률 예측을 위해 먼저 피탄 위치와 동맥 사이의 거리가 3cm 인 조건에서 총탄 속도에 따른 동맥의 변형률을 유한요소해석 방법을 이용해 구하였다. 이 결과와 실험 결과들로부터 도출된 동맥 항복 변형률 의 확률밀도함수를 이용하여 동맥 손상 확률을 구하였다. 이로부터 동맥 손상 확률은 총탄 속도가 빨라짐에 따라 2 차함수 형태로 증가하는 것을 볼 수 있었다. 본 연구는 전장 환경에서 특정 임무 수행 시 병사의 생존성을 평 가하는 해석에 활용될 수 있을 것이다.

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