• Title/Summary/Keyword: 마이크로 반응기

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Design and Evaluation of a Uniform Flow Microreactor (균일 유동 마이크로 반응기의 설계와 검증)

  • Park, Ji-Min;Yi, Seung-Jae;Kim, Kyung-Chun
    • Journal of the Korean Society of Visualization
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    • v.8 no.3
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    • pp.29-34
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    • 2010
  • This paper proposes a design method to provide uniform flow in a microreactor. Uniform momentum approach is adopted with 10 pillars before and after the chamber having a different slope inlet channel. The slope and number of pillars are two factors to make a uniform flow in the microreactor, covering the hexagonal gold layer. The CFD analysis about the designed microreactor is carried out and the velocity vector field measurements are made in the fabricated microreactor by micro PIV technique. The uniformity of microreactor flow was confirmed by both numerical simulation and experimental results.

Microfluidic Array for Simultaneous Detection of Antigen-antibody Bindings (항원-항체 결합의 동시 검출을 위한 미세 유체 어레이)

  • Bae, Young-Min
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.48 no.4
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    • pp.102-107
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    • 2011
  • In this paper, a microfluidic array biochip for simultaneously detecting multiple antigen-antibody bindings was designed and implemented. The biochip has the single channel in which microreaction chambers are serially connected, and the antibody-coated microbeads are packed in each microreaction chamber. In addition, the weir structure was fabricated in the microchannel using the gray-scale photolithography in order to trap the microbeads in the microreaction chamber. Three kinds of antibodies were chosen, and the antibodies were immobilized onto the microbeads by the streptavidin-biotin conjugation. In the experiment, as the fluorescence-labeled antigens were injected into the microchannel, the antigen-antibody bindings were completed in 10 minutes. When the solution with multiple antigens was injected into the microchannel, it was observed that the fluorescence intensity increased in only the corresponding microreaction chambers with few non-specific binding. The microfluidic array biochip implemented in this study provides, even with the consumption of tiny amount of sample and fast reaction time to simultaneously detect multiple immunoreactions.

Development of $H_2O_2$ Monopropellant Thruster with Monolith Support (모노리스를 이용한 과산화수소 단일추진제 추력기 개발)

  • An, Sung-Yong;Jin, Jung-Kun;Kwon, Se-Jin
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.11 no.1
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    • pp.18-26
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    • 2007
  • A development of monopropellant thruster for microsatellite that uses concentrated hydrogen peroxide is described. Catalyst, the most important component in the thruster, was prepared and coated on a monolith honeycomb. Performance evaluation of thruster was peformed by considering the efficiency of characteristic velocity and ignition delay. As a result, 96.0% of $C^*$ efficiency was obtained at designed propellant flowrate and steady state operating condition.

Hydrogen production from dimethyl Ether (디메틸 에테르를 이용한 수소 생산)

  • Lee Sang-Heon;Yim Sung-Dae;Park Gu-Gon;Yu Sang-Phil;Yoon Young-Gi;Kim Chang-Soo;Park Seung-Bin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.06a
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    • pp.303-305
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    • 2005
  • 현재 인류가 직면하고 있는 에너지 및 환경 문제를 해결할 수 있는 최선의 대안으로서 수소 에너지 및 연료전지 기술에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 디메틸 에테르를 이용한 수소 생산 기술에 대한 연구를 수행하였다 디메틸 에테르(BATE)는 안정한 화합물로서 비 활성적이고 부식성이 없으며 발암성 및 마취성이 얼어 인체에 무해한 청청 연료로서 각광을 받고 있으며 특히 기존의 LPG 인프라를 그대로 사용할 수 있는 장점 등으로 수소 스테이션 및 소형 연료전지용 수소 발생기 등에의 적용을 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 이러한 응용을 위한 수소 발생기용 DME 개질 반응기의 개발을 위하여 본 반응에 대한 촉매 종류의 영향, 공간속도의 최적화, 반응 메카니즘에 따른 촉매 선정, 반응온도 등의 다양한 반웅 조건에 대한 영향을 확인하고 실제 소형 연료전지를 위한 수소공급 장치로서 적용코자 마이크로채널 반응기에 적용하여 마이크로채널 DME 개질반응기의 컴팩트한 수소공급 장치로서의 적용 가능성을 평가하였다.

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The surface modification on the inner wall of PTFE tube using micro plasma (마이크로 플라즈마 방전을 이용한 PTFE 튜브 내벽의 표면개질)

  • Jo, Yong-Gi;Kim, Hun-Bae;Jeong, Dong-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.104-104
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    • 2013
  • 고분자이면서 유전체인 Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene (PTFE) 튜브에 AC형 고전압을 인가하여 유전체 장벽 방전 (dielectric barrier discharge, DBD)를 유도하고, 발생된 마이크로 플라즈마에 의한 PTFE 튜브 내벽의 표면 개질에 관한 연구이다. 가스인입과 진공배기가 가능한 장치에 PTFE 튜브를 연결하고, 튜브내부를 진공상태를 유지하면서 반응가스를 이용하여 튜브 내벽을 표면개질 하였다. 반응가스를 아르곤, 수소, 아세틸렌, 산소, 질소를 반응 단계에 맞게 혼입하여 마이크로 플라즈마를 발생시켜 플라즈마에 의한 표면변화를 관찰하였다. 표면은 반응성 가스 플라즈마에 의해 물리 화학적 반응이 일어나 고분자 표면의 반응성 활성화를 통한 표면개질의 방식으로 진행되었다. 표면 개질된 튜브 내벽 표면에 대해 XPS, FT-IR, SEM, 접촉각 측정과 분석 실시함으로써 표면변화를 관찰하였다.

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Experimental Study of Interfacial Friction in NaBH4 Solution in Microchannel Dehydrogenation Reactor (마이크로채널 탈수소 화학반응기에서 수소화붕소나트륨 수용액의 계면마찰에 대한 실험연구)

  • Choi, Seok Hyun;Hwang, Sueng Sik;Lee, Hee Joon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.2
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    • pp.139-146
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    • 2014
  • Sodium borohydride ($NaBH_4$) is considered as a secure metal hydride for hydrogen storage and supply. In this study, the interfacial friction of two-phase flow in the dehydrogenation of aqueous $NaBH_4$ solution in a microchannel with a hydraulic diameter of $461{\mu}m$ is investigated for designing a dehydrogenation chemical reactor flow passage. Because hydrogen gas is generated by the hydrolysis of $NaBH_4$ in the presence of a ruthenium catalyst, two different flow phases (aqueous $NaBH_4$ solution and hydrogen gas) exist in the channel. For experimental studies, a microchannel was fabricated on a silicon wafer substrate, and 100-nm ruthenium catalyst was deposited on three sides of the channel surface. A bubbly flow pattern was observed. The experimental results indicate that the two-phase multiplier increases linearly with the void fraction, which depends on the initial concentration, reaction rate, and flow residence time.

A Study on the Preparation of Hollow Microbeads Using Hydroxypropyl Chitosan (키토산 유도체를 이용한 화장품용 중공 마이크로비드의 제조에 관한 연구)

  • 하병조
    • Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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    • v.24 no.1
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    • pp.7-24
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    • 1998
  • 게 껍질로부터 얻은 키틴을 탈아세틸화하여 키토산을 얻었으며, 얻어진 키토산의 유기용매에 대한 용해성을 향상시키기 위해 알칼리 조건에서 고압반응ㅇ기를 사용하여 프로필렌옥사이드와 반응시켜 치환율 3.5의 히드록시프로필 키토산을 합성하였다. 합성된 히드록시프로필 키토산은 고체상 CP/MAS 13C-NMR, 1H-NMR, FT-IR을 통해 반응이 키토산의 6번 탄소의 수산기와 2번 탄소의 아민기에 주로 일어났음을 알 수 있었다. 또한 X-선 회절분석을 통해 키토산의 결정성이 프로필렌옥사이드와의 반응에 의해 크게 감소하였음을 알 수 있었고, 그 결과 유기 용매에 대한 용해성이 현저히 증가되는 현상을 나타내었다. 한편, 히드록시프로필 키토산을 수상에 녹인 후 W/O 에멀젼상에 서 알칼리 촉매를 사용항 에피클로로히드린과 가교반응을 실시한 결과 내부가 비어있는 중공 마이크로비드를 얻을 수 있었다. 전자현미경을 통한 분석결과 중공 마이크로비드의 껍질의 내부에는 스킨층이 형성되어 있었으며, 외부 표면은 다공성이 높은 비대칭 막으로 되어 있음을 확인할 수 있었다.

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A Study About Biochip Combined with Micro Mixer and Reactor for DNA Ligation (마이크로 혼합기와 반응기로 구성된 DNA 결찰용 바이오칩에 관한 연구)

  • Kang, Do-Hyoung;Ahn, Yoo-Min;Hwang, Seung-Yong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.32 no.8
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    • pp.624-632
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    • 2008
  • In this research, we developed new PDMS-glass based microbiochip consisted of the micromixer and microreactor for DNA ligation. The micromixer was composed of a straight channel integrated with nozzles and pillars, and the microreactor was composed of a serpentine channel. We coated the PDMS chip surface with the 0.25wt.% PVP solution to prevent the bubble generation which was caused by the hydrophobicity of the PDMS. The new micomixer was passive type and the mixing was enhanced by a convective diffusion using the nozzle and pillar. The 10.33mm long micromixer showed the good mixing efficiency of 87.7% at 500 l/min flow rate. We could perform the DNA ligation successfully in the microbiochip, and the ligation time was shortened from 4 hours in conventional laboratory method to 5 min in the microbiochip.