KR20120005805A - Study material for the function theory of mri and the properties of magnetic field - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Learning materials is provided to enhance learning efficiency through work study program regarding the operation principle of an MRI apparatus. CONSTITUTION: A support stand(40) comprises a support plate. A pair of support plates is arranged in a bottom plate side by side. An insertion groove is formed in the upper side of the support plate. A transparent magnetic field generating tube(10) is interlocked with the insertion groove and is settled on the support stand. A coil surrounds the circumference of the magnetic field production pipe. A battery box loads a direct battery and is fixed to the support stand. A switch is connected to a wire which serially interlinks the coil and the battery box. The switch controls whether the direct battery supplies a direct current to the coil or not. A human body panel(80) of a flat shape has a plurality of compasses and is inserted and seceded in the magnetic field production pipe.

Description

엠알아이 장치의 작동원리와 자기장의 특성 교육을 위한 학습교재{Study material for the function theory of MRI and the properties of magnetic field}Study material for the function theory of MRI and the properties of magnetic field}

본 발명은 엠알아이 장치의 작동원리와 자기장의 특성 교육을 위한 학습교재에 관한 것이다.The present invention relates to a teaching material for teaching the operation principle of the MR device and the characteristics of the magnetic field.

자력은 주변 지역에 자기장을 형성시켜서 인접한 물체들을 자화시키고, 이렇게 자화된 물체는 구성 전자들이 정렬로 배열되면서 상기 자력을 자체적으로 형성시키게 된다. 이러한 특성을 갖는 자력은 다양한 분야에서 다양한 용도로 응용돼 활용되고 있고, 더 많은 활용을 위해 지금도 꾸준한 연구가 진행되고 있다.The magnetic force creates a magnetic field in the surrounding area to magnetize adjacent objects, which in turn form the magnetic force as the component electrons are arranged in alignment. The magnetic force having such characteristics is being applied and used in various fields in various fields, and the researches are still underway for more applications.

자력은 자연으로부터 얻을 수 있는 영구자석으로부터 발현될 수도 있고, 인공적인 전자석에 의해 발현될 수도 있는데, 사람이 자력을 손쉽게 활용하기 위해서는 자력에 대한 제어가 용이한 전자석이 자력의 발원으로 이용될 것이다.Magnetic force may be expressed from permanent magnets obtained from nature, or may be expressed by artificial electromagnets. In order to easily utilize magnetic force, an electromagnet having easy control over magnetic force may be used as a source of magnetic force.

자력은 앞서 언급한 바와 같이 각종 산업분야와 의학분야 등 폭넓은 분야에서 활용되고 있고, 특히 의학분야에서는 자력의 고유한 특성을 응용해서 고도한 기술로 활용되고 있다. 이에 대표적인 것이 자기공명영상(MRI) 장치인데, 자기공명영상 장치는 체내 구조물의 사진을 생성하기 위해서 자기장을 사용한다.As mentioned above, magnetic force is used in a wide range of fields such as various industrial fields and medical fields, and in the medical field, magnetic force is used as a high technology by applying unique characteristics of magnetic force. A typical magnetic resonance imaging (MRI) device is a magnetic resonance imaging device that uses a magnetic field to generate a picture of an internal structure.

MRI를 실시하는 동안 신체는 매우 강력한 자기장 안에 있게 된다. MRI 장치는 신체에 전자파의 펄스도 발생시키는데, 이는 체내의 수소 원자가 자기장 및 전자파와 반응하는 것을 응용해 MRI 장치가 제작되었기 때문이다. During the MRI, the body is in a very strong magnetic field. MRI devices also generate pulses of electromagnetic waves in the body because MRI devices are manufactured by applying the reaction of hydrogen atoms in the body with magnetic fields and electromagnetic waves.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, MRI는 신체가 갖는 수소 원자(H)의 자석 성질을 이용한다. 물의 비율이 70%를 넘는 신체에는 다량의 수소가 존재하는데, 자력을 받지 않는 상태에서는 수소 원자가 갖는 핵의 회전 방향이 불규칙하다. 그러나, 수소 원자가 큰 자기장 속에 놓이게 되면 자기장의 방향을 따라 정렬하게 되고, 핵의 회전 방향이 일정해지면서 신체는 자화된다.In more detail, MRI uses the magnetic properties of hydrogen atoms (H) in the body. There is a large amount of hydrogen in the body where the proportion of water exceeds 70%, but the direction of rotation of the nucleus of the hydrogen atom is irregular in the state of no magnetic force. However, when the hydrogen atoms are placed in a large magnetic field, they are aligned along the direction of the magnetic field, and the body becomes magnetized as the rotation direction of the nucleus becomes constant.

계속해서, MRI장치는 자화된 신체에 고주파의 전자파를 쏘고, 수소의 핵은 고주파 에너지를 흡수해서 일시적으로 다른 정렬 방향을 갖는다.Subsequently, the MRI device shoots high frequency electromagnetic waves in the magnetized body, and the nucleus of hydrogen absorbs high frequency energy to temporarily have a different alignment direction.

MRI 장치는 수소 핵의 정렬 방향의 변경이 완료된 것으로 확인되면 전자파의 공급을 중단하고, 수소의 핵은 흡수한 고주파 에너지를 방출하면서 자기장 상태에서 정렬된 초기 형태로 복귀한다. 그런데, 동일한 조건에서 수소 핵이 초기 형태로 복귀하는데 걸리는 시간은 신체 내부의 구조 및 구성에 따라 차이가 있고, 이러한 차이는 신체 내부의 구조 및 구성을 확인하는데 활용된다.When it is confirmed that the change of alignment direction of the hydrogen nucleus is completed, the MRI device stops supply of electromagnetic waves, and the hydrogen nucleus returns to the aligned initial form in the magnetic field state, releasing the absorbed high frequency energy. However, the time it takes for the hydrogen nucleus to return to its initial form under the same conditions varies depending on the structure and configuration of the body, and the difference is used to identify the structure and configuration of the body.

이상 설명한 바와 같이, MRI 장치는 자력에 의한 자기장의 원리를 응용해서 신체 내부의 구조 및 구성을 파악할 수 있도록 하는 의학분야의 유용한 기술로, 복잡한 구성과 고도한 기술적인 원리로 인해 학생들에게는 MRI 장치에 대한 동작 원리와 구조 등에 대한 이해가 사실상 쉽지 않다. 하지만, 호기심이 많고 지식에 대한 욕구가 큰 학생들은 주변에서 쉽게 접하는 MRI 장치에 대해 많은 관심을 갖고, 그 원리에 대해서도 신기해하면서 이를 알고자 한다.As described above, the MRI device is a useful technology in the medical field that can apply the principle of magnetic field by magnetic force to grasp the structure and composition of the body. It is not easy to understand the operation principle and structure of the system. However, students who are curious and have a great desire for knowledge are interested in MRI devices that are easily found around them, and they are curious about the principles.

또한, 학생들은 자석이 구성된 수많은 기구들을 보거나 이를 직접 이용하는 경우가 많은데, 대부분의 학생은 자석은 금속과 붙는 물질이라는 단순한 사실만을 알 뿐, 자석에서 나오는 자기장과 그 자기장이 발현하는 현상에 대한 이해가 부족했다.In addition, students often see or use a large number of devices that are composed of magnets. Most students only know that magnets are metals and bonding materials, and they have no understanding of the magnetic fields and their manifestations. Lacked.

물론, 이러한 이해 부족은 자력 및 자기장에 대한 학생들의 창의적인 상상력을 제한하고, MRI 장치와 같이 자력을 응용해 동작하는 장치 또는 기구 등에 대한 이해를 어렵게 해서, 학생들이 과학 기술을 어려운 학습분야로 인식해 기피하게 하는 원인이 되었다.Of course, this lack of understanding limits students' creative imagination of magnetic and magnetic fields, and makes it difficult for students to perceive science and technology as a difficult field of study, making it difficult to understand magnetic devices and devices that operate by applying magnetic forces, such as MRI devices. Caused to be avoided.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 자력 및 자기장의 원리를 학생들에게 근본적으로 이해시키고, 더 나아가 MRI의 동작 원리를 학생들이 이해하기 쉽도록 그 모형을 직접 제작해서 체험학습을 통한 과학기술의 학습효율을 높일 수 있도록 하는 엠알아이 장치의 작동원리와 자기장의 특성 교육을 위한 학습교재의 제공을 기술적 과제로 한다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, and students can understand the principles of magnetic force and magnetic field fundamentally to the students, and furthermore, they can make the models themselves so that they can easily understand the operating principle of MRI. The technical task is to provide the learning materials for the operation principle of MR devices and the characteristics of the magnetic field to improve the learning efficiency of science and technology.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

바닥판과, 한 쌍이 바닥판에 서로 나란하게 입설돼 배치되고 상방 개구된 삽입홈이 각각 형성된 지지판을 구비한 지지대;A support having a bottom plate, and a support plate having a pair of sidewalls placed side by side on the bottom plate and having insertion grooves formed therein;

삽입홈과 맞물려 지지대에 안착 고정되는 관 형상을 한 투명 재질의 자기장 발생관;A magnetic field generating tube made of a transparent material in the shape of a tube that is engaged with the insertion groove and is fixed to the support;

자기장 발생관의 둘레를 감싸는 전도성 재질의 코일;A coil of conductive material surrounding the circumference of the magnetic field generating tube;

직류 건전지를 탑재하며, 지지대에 고정되는 건전지함;A battery box mounted on a direct current battery and fixed to a support;

코일과 건전지함을 직렬로 연결하는 전선과 연결되어서, 코일에 대한 건전지(B)의 직류 전기의 공급 여부를 제어하는 스위치; 및A switch connected to a wire connecting the coil and the battery box in series to control whether or not the direct current electricity of the battery B is supplied to the coil; And

다수의 나침반을 갖추고, 자기장 발생관에 삽탈되도록 형성된 평판 형상의 인체패널;A human body panel having a flat plate shape having a plurality of compasses and formed to be inserted into and inserted into the magnetic field generating tube;

를 포함하는 엠알아이 장치의 작동원리와 자기장의 특성 교육을 위한 학습교재이다.It is a learning textbook for teaching the operation principle and characteristics of the magnetic field of the MR device including a.

상기의 본 발명은, 주변에서 쉽게 듣고 익숙한 기기의 모형을 직접 제작하면서 학생들이 자석의 원리를 체감할 수 있고, 이러한 체감과 현장 교육을 통해 교과서를 통해서만 제한적으로 배워온 과학적인 현상과 이론들을 쉽게 이해하고 이를 응용해나갈 수 있도록 하는 효과가 있다.The present invention, the students can easily feel the principle of the magnet while listening to the surroundings and easily produce a model of the familiar device, and easily understand the scientific phenomena and theories that have been learned only limitedly through textbooks through such immersion and field education. And it is effective to apply this.

도 1은 본 발명에 따른 학습교재의 자기장 발생관 제작모습을 보인 이미지이고,
도 2는 자기장 발생관에 코일을 감는 모습을 보인 이미지이고,
도 3은 본 발명에 따른 지지대의 모습을 보인 이미지이고,
도 4는 자기장 발생관의 전기 배선 모습을 보인 이미지이고,
도 5는 지지대에 고정되는 자기장 발생관의 모습을 보인 이미지이고,
도 6은 본 발명에 따른 학습교재의 단층촬영필름을 지지대에 고정하는 모습을 보인 이미지이고,
도 7은 지지대에 고정되는 자기장 발생관의 이탈을 방지하기 위한 걸림용 링이 보강 구비된 모습을 보인 이미지이고,
도 8은 본 발명에 따른 학습교재의 인체형상을 이용해 실험하는 제1예를 보인 이미지이고,
도 9는 본 발명에 따른 학습교재의 인체형상을 이용해 실험하는 제2예를 보인 이미지이다.1 is an image showing the appearance of the magnetic field generating tube of the teaching material according to the present invention,
Figure 2 is an image showing a coil wound around the magnetic field generating tube,
3 is an image showing a state of the support according to the present invention,
4 is an image showing the appearance of the electrical wiring of the magnetic field generating tube,
5 is an image showing the appearance of the magnetic field generating tube is fixed to the support,
Figure 6 is an image showing a state of fixing the tomography film of the teaching material according to the invention to the support,
7 is an image showing a state in which a locking ring for preventing separation of the magnetic field generating tube fixed to the support is provided with reinforcement,
8 is an image showing a first example of experiment using the human body shape of the teaching material according to the present invention,
9 is an image showing a second example of experiment using the human body shape of the teaching material according to the present invention.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 학습교재의 자기장 발생관 제작모습을 보인 이미지이고, 도 2는 자기장 발생관에 코일을 감는 모습을 보인 이미지인 바, 이를 참조해 설명한다.1 is an image showing the appearance of the magnetic field generating tube of the learning material according to the present invention, Figure 2 is an image showing a coil wound around the magnetic field generating tube, it will be described with reference to this.

본 발명에 따른 학습교재는 의료기기로 널리 활용되고 있는 MRI 장치를 모형화한 것으로, 그 제작을 위해 실제 MRI 장치에서 환자가 누워 삽입되는 부분에 대응하는 자기장 발생관(10)을 조립한다. 자기장 발생관(10)은 명칭에서 알 수 있듯이 자기장 발생관(10) 내외에 자기장이 유도돼 발생되는 것으로, 직류 전기가 흐르는 코일(30)이 자기장 발생관(10) 둘레를 감싸면서 상기 자기장을 발생시킨다. 한편, 자기장 발생관(10)은 학생이 그 내부를 관찰할 수 있도록 투명한 재질로 제작된다.The teaching material according to the present invention is a model of the MRI device widely used as a medical device, and for the production of the magnetic field generating tube 10 corresponding to the part where the patient is inserted in the actual MRI device is assembled. As the name suggests, the magnetic field generating tube 10 is generated by generating a magnetic field in and out of the magnetic field generating tube 10, and the coil 30 through which direct current flows surrounds the magnetic field generating tube 10 to generate the magnetic field. Generate. On the other hand, the magnetic field generating tube 10 is made of a transparent material so that the student can observe the inside.

자기장 발생관(10)을 감는 코일(30)의 감김 횟수는 100회를 예시하고 있으나, 자기장의 발생영역과 강도를 높이기 위해 그 이상의 횟수로 감길 수도 있다.Although the number of windings of the coil 30 winding the magnetic field generating tube 10 is illustrated as 100 times, the number of windings of the magnetic field generating tube 10 may be further increased to increase the generation area and strength of the magnetic field.

한편, 코일(30)은 전도성 재질로 이루어지고, 통상적으로 구리선이 적용될 수 있다. 그런데, 자기장이 일률적으로 안정하게 발생하기 위해서는 코일(30)의 감김 모습이 정렬되어야 하고, 간격 또한 일정해야 한다. 하지만 코일(30)의 재질인 구리선은 자기장 발생관(10)에 감길 때 제 위치를 이탈할 수 있고, 100회 이상 감기는 과정에서 그 정렬을 담보하기 어렵다. 따라서, 코일(30)의 이탈을 방지하고 가능한 구리선의 감김 모습이 정렬될 수 있도록 범위를 강제로 제한하는 링(21, 22)이, 코일(30)의 양측 가장자리 지점에 해당하는 자기장 발생관(10)의 일 지점에 끼워질 수 있다. 결국, 링(21, 22) 사이에 코일(30)이 위치되면서 학생들이 코일(30) 형성을 위해 구리선을 자기장 발생관(10)에 감는 작업을 보다 손쉽게 할 수 있다.On the other hand, the coil 30 is made of a conductive material, typically copper wire may be applied. However, in order for the magnetic field to be stably generated, the coil 30 must be aligned, and the interval must be constant. However, the copper wire, which is a material of the coil 30, may be displaced when it is wound around the magnetic field generating tube 10, and it is difficult to secure the alignment during winding 100 times or more. Accordingly, the rings 21 and 22 which prevent the separation of the coil 30 and forcibly limit the range so that the winding of the copper wire can be aligned, the magnetic field generating pipes corresponding to both edge points of the coil 30 ( 10) can be fitted at one point. As a result, as the coil 30 is positioned between the rings 21 and 22, students can more easily wind the copper wire around the magnetic field generating tube 10 to form the coil 30.

자기장 발생관(10)에 감긴 구리선은 코일(30)로 완성된다. 그런데, 구리선의 양단은 직류 전기를 공급받기 위해 외부로 인출되어야 하므로, 링(21, 22) 중 하나 이상에 칼집을 내서 구리선의 단부가 그곳을 통해 인출될 수 있도록 한다. 물론, 링(21, 22)은 탄력이 있는 합성수지로 제작되므로, 칼집으로 삽입된 구리선의 단부는 링(21, 22)의 재질적 특성에 의한 조임으로 인해 안정된 고정을 담보할 수 있게 된다.
The copper wire wound around the magnetic field generating tube 10 is completed by the coil 30. However, both ends of the copper wire must be drawn out to receive the direct current electricity, so that at least one of the rings 21 and 22 is cut to allow the end of the copper wire to be drawn therethrough. Of course, since the rings 21 and 22 are made of elastic synthetic resin, the ends of the copper wires inserted into the sheaths can secure stable fixing due to the tightening by the material characteristics of the rings 21 and 22.

도 3은 본 발명에 따른 지지대의 모습을 보인 이미지이고, 도 4는 자기장 발생관의 전기 배선 모습을 보인 이미지이고, 도 5는 지지대에 고정되는 자기장 발생관의 모습을 보인 이미지인 바, 이를 참조해 설명한다.3 is an image showing a state of the support according to the invention, Figure 4 is an image showing the state of the electrical wiring of the magnetic field generating tube, Figure 5 is an image showing the state of the magnetic field generating tube is fixed to the support bar, see this I explain it.

링(21, 22)과 코일(30)이 끼워진 자기장 발생관(10)은 지지대(40)에 안착 고정된다. 지지대(40)는 바닥판(41)과, 바닥판(41)에 서로 나란하게 입설되는 지지판(42, 42')으로 구성된다. 이때, 지지판(42, 42')에는 자기장 발생관(10)의 양단부가 맞물려 안착될 수 있도록 하는 삽입홈(42a)이 형성된다. 삽입홈(42a)은 자기장 발생관(10)의 둘레 형상에 상응하는 형상으로 되고, 자기장 발생관(10)을 삽입홈(42a)에 강제로 삽입할 경우 재이탈이 없도록 한다. 참고로, 본 발명에 따른 학습교재의 실시예는 자기장 발생관(10)을 원형의 관으로 하였지만, 원형 관뿐만 아니라 다각의 관 형상을 이룰 수 있다. The magnetic field generating tube 10 in which the rings 21 and 22 and the coil 30 are fitted is fixed to the support 40. The support 40 is composed of a bottom plate 41 and support plates 42 and 42 ′ which are placed side by side on the bottom plate 41. In this case, insertion grooves 42a are formed in the support plates 42 and 42 'to allow both ends of the magnetic field generating tube 10 to be engaged with each other. Insertion groove 42a is a shape corresponding to the circumferential shape of the magnetic field generating tube 10, so that when the magnetic field generating tube 10 is forcibly inserted into the insertion groove (42a) there is no re-release. For reference, in the embodiment of the teaching material according to the present invention, although the magnetic field generating tube 10 is a circular tube, not only a circular tube but also a polygonal tube may be formed.

계속해서, 코일(30)로부터 인출된 전선은 지지대(40)에 설치되는 건전지함(50)과 스위치(60)에 각각 전선을 매개로 직렬 연결된다. 이때, 건전지함(50)에는 직류 건전지(B)가 삽탈 가능하게 끼워져서 코일(30)로 공급되는 전류의 방향을 학생들이 직접 조정할 수도 있을 것이다.
Subsequently, the wires drawn out from the coil 30 are serially connected to the battery box 50 and the switch 60 installed in the support 40 via the wires, respectively. At this time, the battery box 50 is inserted into the DC battery (B) detachably, the students may directly adjust the direction of the current supplied to the coil (30).

도 6은 본 발명에 따른 학습교재의 단층촬영필름을 지지대에 고정하는 모습을 보인 이미지인 바, 이를 참조해 설명한다.6 is an image showing a state in which the tomography film of the teaching material according to the present invention is fixed to the support bar, will be described with reference to this.

본 발명에 따른 학습교재는 학생들에게 상기 학습교재가 MRI 장치를 모형화한 것임을 인식 및 강조하기 위해 인체 내 단면모습을 출력한 단층 촬영이미지(72)를 인체의 위치별로 출력해 배치한 단층촬영필름(70)을 지지대(40)에 안착 고정한다.The teaching material according to the present invention is a tomography film which outputs and arranges the tomography images 72 outputting the cross-sectional images of the human body by positions of the human body in order to recognize and emphasize that the teaching material is a modeled MRI apparatus. 70) is fixed to the support (40).

전술한 바와 같이, 단층촬영필름(70)은 평평한 밑판(71)에 인체의 단층 촬영이미지(72)를 순차적으로 나란히 배치해서 학생들에게 호기심을 불러 일으킬 수 있다. 특히 단층 촬영이미지(72)는 투명재질로 되어서, 다수의 단층 촬영이미지(72)를 일견해 보면 사람이 누워있는 상태에서 인체 내부가 보이는 모습을 이루게 된다. 참고로, 밑판(71)의 상면에는 단층 촬영이미지(72)를 끼우기 위한 홈을 절개해 형성시켜서, 단층 촬영이미지(72)를 직접 끼워넣을 수 있도록 한다. 물론, 이러한 조립작업은 학생이 직접 수행하므로, 인체 내부에 대한 학습효과까지도 기대할 수 있을 것이다.As described above, the tomography film 70 may induce curiosity to the students by sequentially placing the tomography images 72 of the human body side by side on the flat base plate 71. In particular, the tomography image 72 is made of a transparent material, so that when looking at a plurality of tomography images 72 at a glance, the inside of the human body is visible. For reference, the upper surface of the base plate 71 is formed by cutting a groove for fitting the tomography image 72, so that the tomography image 72 can be inserted directly. Of course, this assembly work is carried out by the student directly, you can expect a learning effect on the inside of the human body.

한편, 밑판(71)의 양단에는 각각 돌기(미인출함)를 형성시키고, 지지판(42, 42')에는 상기 돌기에 상응하는 끼움홈(42b)을 형성시켜서, 돌기와 끼움홈(42b)의 맞물림으로 단층촬영필름(70)과 지지대(40) 간의 고정이 이루어지도록 한다.
On the other hand, protrusions (not drawn out) are formed at both ends of the bottom plate 71, and fitting grooves 42b corresponding to the protrusions are formed at the support plates 42 and 42 ', so that the protrusions and the fitting grooves 42b are engaged. Fixing between the tomography film 70 and the support 40 is made.

도 7은 지지대에 고정되는 자기장 발생관의 이탈을 방지하기 위한 걸림용 링이 보강 구비된 모습을 보인 이미지인 바, 이를 참조해 설명한다.FIG. 7 is an image showing a state in which a locking ring for preventing separation of a magnetic field generating tube fixed to a support is provided with reinforcement.

자기장 발생관(10)을 지지대(40)에 안착시킨다. 이때, 자기장 발생관(10)은 상방으로의 재이탈은 자중에 의해 용이하지 않을 것이나, 수평이동에 대해서는 별도의 제한이 없으므로, 학생들의 조립과정 및 실험과정에서 쉽게 분리될 수도 있을 것이다. 따라서, 자기장 발생관(10)이 지지대(40)에서 길이방향을 따라 이탈하지 않도록 걸림용 링(23, 24)을 자기장 발생관(10) 양단에 각각 끼워 고정한다. 이때, 걸림용 링(23, 24)의 상호 간격은 지지판(42, 42')의 외측 간격 또는 내측 간격에 상응하도록 해서, 자기장 발생관(10)의 수평한 길이방향 이동이 원천적으로 제한되도록 한다. 참고로, 본 발명에 따른 실시예에서는 걸림용 링(23, 24)의 배치 간격을 지지판(42, 42')의 외측 간격에 상응하게 해서, 걸림용 링(23, 24)의 지지판(42, 42') 외면에 드러나도록 했다.
The magnetic field generating tube 10 is seated on the support 40. At this time, the magnetic field generating tube 10 will not be easy to re-deviate upward by its own weight, but there is no separate limitation on the horizontal movement, it may be easily separated in the assembly process and the experiment process of the students. Therefore, the locking rings 23 and 24 are fitted to both ends of the magnetic field generating tube 10 so that the magnetic field generating tube 10 does not separate from the support 40 in the longitudinal direction. At this time, the mutual spacing of the engaging rings (23, 24) to correspond to the outer or inner space of the support plate (42, 42 '), so that the horizontal longitudinal movement of the magnetic field generating tube 10 is limited in nature. . For reference, in the embodiment according to the present invention, the arrangement intervals of the engagement rings 23 and 24 correspond to the outside intervals of the support plates 42 and 42 ', so that the support plates 42 and 42 of the engagement rings 23 and 24 are supported. 42 ') on the outside.

도 8은 본 발명에 따른 학습교재의 인체형상을 이용해 실험하는 제1예를 보인 이미지이고, 도 9는 본 발명에 따른 학습교재의 인체형상을 이용해 실험하는 제2예를 보인 이미지인 바, 이를 참조해 설명한다.8 is an image showing a first example of experiment using the human body shape of the teaching material according to the present invention, Figure 9 is an image showing a second example of experiment using the human body shape of the learning material according to the present invention, this It explains with reference.

사람의 형상을 한 인체패널(80)을 제작하고, 인체패널(80)의 각 부위에는 나침반(81)을 끼워 고정한다. 평상시에는 인체패널(80)의 나침반(81)이 지구 자기장에 대응해 작동할 것이다. 그러나, 도 8에 도시한 바와 같이 자기장 발생관(10) 내에 인체패널(80)을 삽입하고 스위치(60)를 조작하면, 건전지(B)의 직류 전기는 코일(30)로 공급되면서 자기장이 유도되고, 이렇게 유도된 자기장은 인체패널(80)의 나침반(81)에 자력을 가해서 그 배치모습을 조정할 것이다. 물론, 스위치(60)를 조작해 코일(30)로의 전기 공급을 차단하면 더 이상의 자기장은 유도되지 않고 인체패널(80)의 나침반(81)은 초기 상태로 복귀할 것이다.A human body panel 80 having a human shape is manufactured, and a compass 81 is fitted to each part of the human body panel 80 to fix the human body panel 80. Normally, the compass 81 of the human body panel 80 will operate in response to the earth magnetic field. However, as shown in FIG. 8, when the human body panel 80 is inserted into the magnetic field generating tube 10 and the switch 60 is operated, the direct current of the battery B is supplied to the coil 30 while the magnetic field is induced. Then, the induced magnetic field will apply a magnetic force to the compass 81 of the human body panel 80 to adjust its layout. Of course, by operating the switch 60 to cut off the electricity supply to the coil 30 no further magnetic field is induced and the compass 81 of the human body panel 80 will return to the initial state.

한편, 도 9에 도시한 바와 같이 인체패널(80)을 자기장 발생관(10) 외부에 위치시킨 후 스위치(60)를 조작해 코일(30)에 의한 자기장 유도를 진행시킬 수도 있다. 이때의 나침반(81)은 인체패널(80)이 자기장 발생관(10) 내에 있을 때의 나침반(81)과 어떻게 다른지 비교할 수 있고, 학생들은 다양한 조건에 따라 일어나는 전자기 유도현상에 대한 체험 교육을 통해 과학적인 원리와 지식을 습득하는데 유익할 것이다.Meanwhile, as shown in FIG. 9, the human body panel 80 may be positioned outside the magnetic field generating tube 10, and then the switch 60 may be operated to advance the magnetic field induction by the coil 30. At this time, the compass 81 can compare how the human body panel 80 is different from the compass 81 when the magnetic field generating tube 10 is present, and students can experience education about electromagnetic induction phenomena according to various conditions. It will be beneficial in acquiring scientific principles and knowledge.

미설명한 인출부호 'P'는 인체패널(80)을 지지하기 위한 패널로, MRI 장치에서 사람이 눕는 침대에 대응할 것이다. 물론, 사람의 형상을 한 인체패널(80)이 자기장 발생관(10)에 삽입되었을 때 안정된 수평상태를 유지토록 하기 위해서, 패널(P)의 폭은 자기장 발생관(10)의 직경에 상응하도록 할 수 있다. Unexplained withdrawal code 'P' is a panel for supporting the human body panel 80, it will correspond to the bed lying down in the MRI device. Of course, in order to maintain a stable horizontal state when the human body panel 80 having a human shape is inserted into the magnetic field generating tube 10, the width of the panel P corresponds to the diameter of the magnetic field generating tube 10. can do.

Claims (4)

바닥판(41)과, 한 쌍이 바닥판(41)에 서로 나란하게 입설돼 배치되고 상방 개구된 삽입홈(42a)이 각각 형성된 지지판(42, 42')을 구비한 지지대(40);
삽입홈(42a)과 맞물려 지지대(40)에 안착 고정되는 관 형상을 한 투명 재질의 자기장 발생관(10);
자기장 발생관(10)의 둘레를 감싸는 전도성 재질의 코일(30);
직류 건전지(B)를 탑재하며, 지지대(40)에 고정되는 건전지함(50);
코일(30)과 건전지함(50)을 직렬로 연결하는 전선과 연결되어서, 코일(30)에 대한 건전지(B)의 직류 전기의 공급 여부를 제어하는 스위치(60); 및
다수의 나침반(81)을 갖추고, 자기장 발생관(10)에 삽탈되도록 형성된 평판 형상의 인체패널(80);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 엠알아이 장치의 작동원리와 자기장의 특성 교육을 위한 학습교재.A support 40 provided with a bottom plate 41 and support plates 42 and 42 ', each of which has a pair of two sides arranged side by side on the bottom plate 41 and having insertion grooves 42a open upward;
A magnetic field generating tube 10 of a transparent material having a tubular shape which is engaged with the insertion groove 42a and is fixed to the support 40;
A coil 30 made of a conductive material surrounding the magnetic field generating tube 10;
A battery box 50 mounted with a DC battery B and fixed to the support 40;
A switch 60 connected to a wire connecting the coil 30 and the battery box 50 in series to control whether or not DC power of the battery B is supplied to the coil 30; And
A human body panel 80 having a plurality of compasses 81 and formed to be inserted into and inserted into the magnetic field generating tube 10;
Learning materials for teaching the operation principle and characteristics of the magnetic field of the MR device comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 코일(30)의 이탈을 방지하도록, 자기장 발생관(10)에서 코일(30)의 양측 가장자리에 해당하는 지점에 각각 끼워져 배치되는 링(21, 22)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엠알아이 장치의 작동원리와 자기장의 특성 교육을 위한 학습교재.The method of claim 1,
Ml eye, characterized in that it further comprises a ring (21, 22) is inserted into each of the positions corresponding to both edges of the coil 30 in the magnetic field generating tube 10 to prevent the separation of the coil 30 Learning materials for teaching the principle of operation and the characteristics of magnetic field. 제 1 항에 있어서,
상기 삽입홈(42a)에 끼워진 자기장 발생관(10)의 양단에 각각 끼워져서, 지지판(42, 42')에 걸려 자기장 발생관(10)의 수평 이동을 저지하는 걸림용 링(23, 24)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엠알아이 장치의 작동원리와 자기장의 특성 교육을 위한 학습교재.The method of claim 1,
Engaging rings 23 and 24 respectively fitted to both ends of the magnetic field generating tube 10 fitted into the insertion groove 42a to be caught by the supporting plates 42 and 42 'to prevent horizontal movement of the magnetic field generating tube 10. Learning materials for teaching the operation principle and characteristics of the magnetic field of the MR device further comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 자기장 발생관(10)과 나란히 배치되도록 지지대(40)에 고정되는 밑판(71)과, 인체 내 단면 모습을 투명패널에 출력해서 밑판(71)에 나란히 끼워지는 다수의 단층 촬영이미지(72)를 구비한 단층촬영필름(70);
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엠알아이 장치의 작동원리와 자기장의 특성 교육을 위한 학습교재.The method of claim 1,
The bottom plate 71 fixed to the support 40 so as to be arranged in parallel with the magnetic field generating tube 10, and a plurality of tomography images 72 to be fitted side by side to the bottom plate 71 by outputting a cross-sectional view of the human body to the transparent panel. Tomography film 70 provided with;
Learning materials for teaching the operation principle and characteristics of the magnetic field of the MR device further comprising a.
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