• 대한기계학회논문집B
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• 제34권1호
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• pp.53-59
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• 2010

본 논문에서는, 자기유체역학(MHD)을 기반으로 마이크로 채널 내부에 다중 와류 유동을 발생시키는 새로운 형태의 카오스 마이크로 믹서를 제안한다. 제안된 마이크로 믹서의 마이크로 채널 내부에는 양측면과 바닥면에 전극들이 배치되어 있다. 배치된 전극들에 인가되는 전압 조건에 따라 다양한 형태로 로렌츠 힘이 유도되며, 이렇게 유도된 로렌츠 힘은 마이크로 채널 내부 유체의 추진 및 혼합을 야기할 수 있다. 제안된 MHD 마이크로 믹서의 혼합 양상을 평가하기 위해 3 차원 전산유체역학 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 통해 다양한 유동 조건에 대해 MHD 마이크로 믹서의 혼합 성능을 평가하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.237-242
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• 2018

마이크로 믹서는 랩-온-어-칩이나 마이크로 유체 기기의 하나의 구성품으로 두 가지의 화학 물질을 혼합(융합)하는 장치이다. 본 연구는 다양한 형상의 패시브 마이크로 믹서의 성능을 평가하는 것을 목적으로 한다. 다양한 형상의 마이크로 믹서는 총 6가지의 형상을 비교하였고, 서로 동일한 수력 직경을 갖도록 3차원 모델링하였다. 내부 혼합 유동을 전산모사하기 위해여 상용 유동해석 프로그램인 ANSYS Fluent를 사용하였다. 수치해석 방법은 본 논문에 자세하게 기술하였다. 마이크로 믹서의 성능 평가는 혼합 지수와 압력 강하로 비교하였고, 결론적으로 CDM-8T은 합리적인 혼합성능과 상대적으로 낮은 압력 강하를 갖는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.52.1-52.1
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• 2005

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.78.2-78.2
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• 2005

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권6호
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• pp.46-52
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• 2006

본 논문에서는 70-nm metamorphic high electron mobility transistor (MHEMT)와 W-band 마이크로 머시닝 링 커플러를 이용하여 낮은 변환손실 및 높은 격리특성의 94 GHz MMIC 믹서를 설계 및 제작하였다. 놀은 LO-RF 격리도 특성을 얻기 위하여 마이크로 머시닝 링 커플러를 사용한 새로운 3차원 구조의 resistive 믹서 구조를 제안하였다. 제작된 93 GHz MMIC 믹서는 94 GHz에서 8.9 dB의 낮은 변환 손실과 29.3 dB의 높은 LO-RF 격리돈 특성을 나타내었다. 본 논문에서 제안된 믹서는 기존의 보고된 W-band 대역 믹서와 비교하여 양호한 변환 손실 뿐 만 아니라 우수한 LO-RF 격리도 특성을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권9호
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• pp.851-857
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• 2010

작은 장치 스케일과 낮은 Reynolds number를 수반하는 마이크로 채널에서의 혼합효율 최대화를 위하여 사각형 장애물을 이용한 Passive 마이크로 믹서의 최적 설계를 수행하였다. 이를 위해 본 연구에서는 구조가 단순한 Y-Channel내부에 사각형 장애물의 개수와 그 크기, 그리고 위치를 변화시켜가면서 비정렬 해석 기법을 이용하여 해석을 수행하였다. 또한 최대 허용 압력 강하값을 제한 조건으로 설정하여 제한조건을 만족하면서 혼합 효율을 최대화하는 Y-Channel 형상의 최적화를 수행하였다. 이를 통하여 2개의 사각형 장애물을 사용할 경우 원형 장애물의 결과와 비교했을 때 최대 2.5% 혼합 효율이 향상됨을 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.38-38
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• 2003

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권3호
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• pp.302-309
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• 2006

Effective mixing plays a crucial role in microfluidics for biochemical applications. Owing to the small device scale and its entailing the low Reynolds number, the mixing in microchannels proceeds very slowly. In this work, we optimize the configuration of obstacles in the Y-channel mixer in order to attain maximum mixing efficiency. Before the optimum design, mixing characteristics are investigated using unstructured grid CFD method. Then, the analysis method is employed to construct the approximate analysis model to be used in the optimization procedure. The main optimization tool in the present work is sequential quadratic programming method. Using this approximate optimization procedure, we may obtain the optimum layout of obstacles in the Y-channel mixer in an efficient manner, which gives the maximum mixing efficiency.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권12호
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• pp.1369-1376
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• 2005

Effective mixing gives strong advantageous impact on microfluidic applications since mixing is in general very slow process motivated by molecular diffusion transport only on the micro-scale. In this work, the mixing characteristics are analyzed in a Y-channel micromixer with obstacles. For the through analysis, our laboratory in-house unstructured grid CFD code is validated through solving a concentration transport in a uniform microchannel. The solutions well correspond to both exact solutions and those from MemCFD. Mixing in a Y-channel micromixer with obstacles is numerically investigated by the in-house code to search the optimal radius and layout of obstacles. From the simulations, the mixing efficiency appears to be proportional to the magnitude of the formation of lateral velocity component. It is also shown that the asymmetric layout and radius enlargement of obstacles greatly improves mixing efficiency.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권5호
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• pp.707-715
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• 2005

In this work, Scalar Passive code in Lattice Boltzmann Method is employed to simulate two-phase flow of low Reynolds number in a micro-channel. The mixing characteristics in a micro-channel is a function of Peclet number. The mixing length increases with the Peclet number. It is found that with the inclusion of static elements at the channel, rapid mixing of two liquids can be achieved, as shown by the results of computer simulations. The enhancement in mixing performance is thought to be caused by the generation of eddies and by lateral velocity component when the mixture flows past static elements. The results indicate that the size of static element has more effect on the mixing than the number of static element.