• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.750-756
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• 2011

본 연구에서는 $500{\mu}m$의 수력 직경을 가지는 마이크로 채널에서 물에 대한 유동 비등 열전달계수를 측정하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험 영역은 열유속이 100~400 kW/$m^2$이고, 증기 건도가 0~0.2 그리고 질량유속이 200, 400 그리고 600 kg/$m^2s$의 범위에서 이루어졌다. 실험결과 측정된 열전달계수는 질량유속과 증기건도에는 의존하지 않으며, 열유속에는 다소 의존하는 것으로 나타났다. 또한 측정된 열전달계수는 매크로스케일에서 제안된 몇몇 상관식들과 비교하였으며, 기존의 상관식들은 본 연구의 실험 조건에서 얻어진 유동 비등 열전달계수를 높게 예측하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권4호
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• pp.102-107
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• 2011

본 연구에서는 복수의 항원-항체 결합 반응을 동시에 검출할 수 있는 미세유체역학 기반의 바이오칩을 설계하고 구현하였다. 본 연구의 바이오칩은 항원-항체 결합 반응이 이루어지는 반응기가 단일 채널에 직렬로 연결된 구조를 가지며, 각각의 반응기에는 항체가 고정화된 마이크로비드가 채워진다. 마이크로비드의 누출을 방지하기 위해서 마이크로채널에 위어 구조를 형성하였으며, 이를 위해서 gray-scale photolithography를 이용하였다. 항원-항체 결합 반응 검출 실험을 위해 3종의 항체를 선정하였으며, 각각의 항체를 avidn-biotin 반응을 통해 마이크로비드에 고정화하였다. 그리고, 형광물질이 표지된 항원을 마이크로채널에 연속적으로 주입하여 항원-항체 결합 반응을 유발하였으며, 10분 이내에 반응이 완료되는 것을 확인하였다. 또한, 항원에 따른 해당 반응기에서의 형광강도 증가를 검출함으로써, 미세유체 어레이의 구현 가능성을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 미세유체 바이오칩은 면역 반응의 동시 검출을 위해 소요되는 시료의 양을 줄이고 반응 속도를 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권5호
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• pp.545-551
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• 2012

마이크로 유체구조를 기반으로 하는 약물전달장치는 마이크로 유체 채널형상의 간단한 변형만으로 약물분출량을 쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다. 그러나 디바이스 제작에 사용된 생분해성 고분자 85/15poly(lactic-co-glycolic acid) (85/15PLGA)의 소수성 기질 때문에 약물전달 장치내부로의 release medium의 유입이 원활하게 이루어지지 않으며 그 결과, 디바이스의 임플랜트 후 초기의 약물 분출에 영향을 줄 것으로 예상된다. 따라서 surfactant인 polyethylene-glycol600 (PEG600)과 Tween80을 이용하여 micro-channel의 표면처리를 한 디바이스와 surfactant를 사용하지 않은 디바이스를 각각 제작하여 약물 전달 실험을 하였으며, 이를 바탕으로 마이크로 유체 채널의 기하학적 형상에 따른 국소 마취제의 일종인 bupivacaine HCl(BHCl)의 분출속도제어를 입증하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권9호
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• pp.885-894
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• 2012

마이크로채널 메탄 수증기 개질 반응기의 열 및 물질 전달 특성을 이해하기 위한 수치해석 연구를 수행하였다. Rh-촉매의 메탄 수증기 개질 반응과 Pt-촉매의 메탄 연소 반응을 함께 모델링하였다. 화학 반응의 반응 속도를 해석 모델에 적용하였다. 접촉시간, 평행류 대향류 등 유동 패턴, 채널 크기 등이 개질 성능과 온도 분포에 미치는 영향을 관찰하였다. 평행류와 대향류는 서로 반대되는 온도 분포를 갖게 되고, 그로 인해 서로 다른 반응 속도와 화학종 몰분율을 나타낸다. 접촉시간이 짧아지고 채널 크기가 증가할수록 촉매층과 혼합물 유동 사이의 물질 전달이 제한되어 개질 성능은 감소하게 된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.1870-1875
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• 2007

The microchannel heat sink is promising heat dissipation method for high heat flux source. Contrary to conventional circular channel, MEMS based microchannel had rectangular or trapezoidal cross-sectional shape. In our study, we conducted three dimensional conjugate heat transfer calculation for rectangular shape microchannel. First, we simulated that channel was completely drained with known heating power. As a result we obtained calibration line, which indicates heat loss was function of temperature. Second, we simulated single phase heat transfer with various mass flux, 100-400 $kg/m^2s$. In conclusion, the single phase test verified that the present heat loss evaluation method is applicable to micro scale heat transfer devices. Heat fluxes from each side wall shows difference due to non-uniform heating. However those ratios were correlated with supplied total heat. Finally, we proposed effective area correction factor to evaluate appropriate heat flux.

• 한국가시화정보학회지
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• 제1권1호
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• pp.75-81
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• 2003

A custom micro-PIV optics assembly has been used to measure the flow fold inside a T-junction of a microchannel. The micro-PIV system consists of microscope objectives of various magnifications, a dichroic cube, and an 8-bit CCD camera. Fluorescent particles of diameters 620 nm have been used with a Nd:YAG laser and color filters. A programmable syringe pump with Teflon tubings were used to inject particle-seeded distilled water into the channel at flow rates of 2.0, 4.0, 6.0 mL/hr. The micro-channels are fabricated with PDMS with a silicon mold, then O$_{2}$ -ion bonded onto a slide glass. Results show differences in flow characteristics and resolution according to fluid injection rates, and magnifications, respectively. The results include PIV data with vector-to-vector distances of 2 $\mu$m with 32 pixel-square interrogation windows at 50$\%$ overlap.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권12호
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• pp.128-135
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• 2007

Micro-channels for a wave micropump have been fabricated using the Stereolithography and UV Photolithography. The micro-channel with a channel height of $500\;{\mu}m$ was fabricated with stereolithography. UV photolithography was used for producing micro-channels with a channel length less than $100\;{\mu}m$. The fabrication process data including spinning rpm, pre-bake and post-bake time, and develop time for single layer and multiple layer 3D micro-structures using SU-8 photo resist are experimentally found. A film mask printed with a 40,000 dpi laser printer was used for UV lithography and micro-structures in the order of tens of micrometers in dimension were successfully fabricated.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권4호
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• pp.87-92
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• 2012

A numerical study of transient conjugate heat transfer on micro heater in a micro-channel substrate under pulsed heating was conducted. It was found that the time constant is not affected by the pulse heating magnitude at same operating condition. Furthermore, the time constant increases with low substrate thermal diffusivity, low Reynolds number, and large channel diameter. Since the time constant is a dominant parameter to characterize transient heat transfer, it should be considered for transient convective heat transfer coefficient.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1090-1095
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• 2009

The purpose of this study is to determine the performance characteristics for the micro-channel gascooler with various operating conditions. The performance of four kind of HX models were analyzed and optimized with the variation of refrigerant inlet temperature, air velocity, outdoor temperature. As a result, Model B showed the maximum capacity and high performance could be maintained for wide operating conditions. Beside, the micro-channel heat exchanger could be appled to $CO_2$ system appropriately because of a small pressure drop and high heat transfer rate.

• 설비공학논문집
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• 제20권3호
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• pp.213-219
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• 2008

Microscale heat transfer and microfluidics have become increasingly important to overcome some very complex engineering challenges. The use of very small passages to gain heat transfer enhancement is a well documented method for achieving high heat flux dissipation. In this study, the performance evaluation of micro-channel plated heat exchangers with straight, V-shaped and Y-shaped channels has been experimentally carried out under the counterflow condition. It is found that the mixing effect in V-shaped and Y-shaped channels enhances the heat transfer but pressure drop does not increase seriously in the range of low Reynolds number.