• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.659-660
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• 2006

High-aspect-ratio(max. 12.5) microchannels with excellent surface quality and good shape uniformity have been realized utilizing laser-induced etching technique. Etch width and depth variations depend largely upon process variables such as laser power and etchant concentration. Etchant concentration in association with viscosity also influence on the cross-sectional profile of the channels. The optimum process conditions for the fabrication of high-aspect-ratio microchannels applicable to micro thermal devices are demonstrated.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.51-57
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• 2008

Recently, the manufacturer of microscopic structures along with the development of technology to produce electronics, communication and semiconductors allows various components to be smaller in size, with higher precision. Therefore, preoccupancy of micro/nano-level machining technology in order to product micro/nano-components and parts is key issue in the field of manufacturing. In this study, machinability of micro machining was studied through the machining of aluminum, brass and steel workpiece. Inspection of the cutting force variation patterns of large numbers of micro machining indicated that characteristics of the workpiece. Surface roughness prediction methods were developed by considering the variation of the static part of the feed direction cutting force. The accuracy of the proposed approaches were tested with experimental data and the agreement between the predictions and actual observations are addressed.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1119-1126
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• 2011

기존 마이크로채널 열교환기는 한 플레이트에 고온 또는 저온, 한 종류의 유체만이 흐르고 있다. 채널 내부를 흐르는 유체의 수직 방향으로는 다른 종류의 유체가 존재하지만, 수평 방향으로는 같은 종류의 유체가 존재한다. 그로 인해 수평 방향의 열전달률은 수직 방향에 비하여 낮게 나타나게 된다. 열교환기 성능 향상을 위하여 한 플레이트에서 고온, 저온 유동이 번갈아가며 존재하는 새로운 채널 배열을 제안하였다. 새로운 채널 배열을 위해서는 특별한 입구 및 출구 설계가 필요하다. 제안된 채널 배열을 통하여 기존 열교환기보다 높은 열전달률을 얻을 수 있다. Reynolds 수와 Prandtl수가 증가할수록 새로운 채널 배열로 인한 열 성능 향상이 증가하고, 고체와 유체의 열전도계수 비가 증가할수록 열 성능 향상은 감소한다.

• 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.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.1894-1899
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• 2007

This paper presents the thermal characteristics for micro heat exchanger with different micro-channel shapes. The shapes of micro-channel has been manufactured sheet metal by chemical etching for the I shape of straight channel and V and W shapes of chevron feature and fabricated micro plated heat exchangers using the vacuum brazing of bonding technology. The experimental study has been performed on heat transfer and pressure drop characteristics with various Reynolds number for water to water at the counter flows. The average heat transfer rate of V and W shapes has been showed about 1.5${\sim}$1.6 times large than those of I shape. For the comparison of Nusselt number, it is known that the convective heat transfer of V and W shapes represent more effect than I shape. The pressure drops of V and W shapes are about 1.2${\sim}$1.7 times lager than those of I shape.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.130-130
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• 2010

마이크로웨이브를 소스로 사용하는 상압 공정 장치는 비교적 저렴한 비용과 구동의 용이성 때문에 널리 사용되고 있다. 이러한 상압 마이크로웨이브 장치는 에너지 전달 방식에 따라 도파관을 사용하는 TIA (Torch Inject Axial)방식과 동축선을 사용하는 MPT (Microwave plasma torch)로 구분할 수 있다. 이 중 TIA 방식은 동축선에 비해 에너지 전달 용량이 큰 도파관을 사용하기 때문에 대용량 처리가 가능하다. TIA 방식에서 형성된 플라즈마의 조절과 처리 효율의 증가는 형성되는 각각의 스트리머 채널의 조절에 의해 결정된다. 방전기 내부에서 스트리머 채널은 인가된 전기장의 방향으로 성장하게 되며 전기장 현상을 조절함으로써 스트리머 채널의 조절이 가능하다. 내부에 인가되는 전기장은 마그네트론에 의해 인가되는 전기장, 스트리머 채널간의 유도 전기장, 열적 팽창효과에 의한 스트리머 헤드 형상 변화에 의한 전기장으로 구분될 수 있다. 이 때 각각의 항들의 조절을 위해 생성된 플라즈마의 온도, 밀도 등의 범위를 측정할 필요가 있으며 광학적인 방법을 통해 플라즈마의 온도, 밀도를 측정하였다. 이 결과를 토대로 도파관의 형상, 방전 기체의 유량, 방전 기체의 조성을 통해 각각 전기장의 조절이 가능하였다. 각 변수의 조절을 통해 방전기 내부에서 플라즈마 헤드 성장에 대해 알 수 있었고 끝이 열린 TIA 구조에서 발생하는 플라즈마 수렴 현상을 설명할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권12호
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• pp.1159-1165
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• 2013

파우더 블라스팅은 미세 유리가공법으로서 가공속도가 빠르고 저비용의 장점이 있지만 유리를 취성파괴 시키기 때문에 표면거칠기가 좋지않다. 블라스팅된 표면에 저압의 워터젯을 분사하여 표면에서의 연마 슬러리의 흐름을 통해 표면거칠기를 저감할 수 있다. 본 연구에서는 소다라임 유리에 블라스팅으로 마이크로 채널을 가공한 후 워터젯을 연속 적용하고, 마이크로 채널의 표면거칠기 및 단면 형상의 변화의 과정을 관찰하였다. 워터젯의 적용결과, 초기단계에서는 블라스팅에 의한 미세 요철이 제거되었고, 이후 표면하부의 크랙이 제거되어 평균 표면거칠기 50 nm 근방의 매끈한 표면을 얻을 수 있었다. 표면거칠기 저감에 동반하여 채널단면의 확장 과정도 함께 관측하였다. 마지막으로 제안한 방법에 의해 미세유체칩의 가공 결과를 제시하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.702-708
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• 2015

본 연구에서는 FC-72를 작동 유체로 사용하여 이상 유동 비등에 관한 실험을 수행하였다. 마이크로 채널은 깊이 0.2mm, 폭 0.45mm, 길이 60mm 그리고 채널의 개수는 15개로 구성되었다. 실험은 질량유속과 열유속 각각 $200-400kg/m^2s$, $5.6-49.0kW/m^2$ 범위와 증기 건도 0.02-0.93 범위에서 수행되었다. 실험 결과에 따르면 낮은 건도(x<0.2)영역에서는 핵비등에 의한 열전달이 지배적으로 작용하며, 그 이상의 증기 건도 영역에서는 핵비등과 강제 대류 비등의 영향이 복합적으로 작용하는 것으로 나타났다. 핵비등과 강제 대류 비등은 각각 비등수와 대류수에 관한 함수로 표현할 수 있으며, 실험에서 얻어진 열전달 계수는 기존의 상관식에 의한 열전달 계수와 비교하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.696-701
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• 2015

본 연구에서는 깊이 0.2 mm, 폭 0.45 mm, 길이 60mm 그리고 채널의 개수는 15개인 마이크로 채널에서 이상 유동비등에 관한 실험을 수행하였다. 작동유체로는 FC-72가 사용되었으며, 실험은 질량유속과 열유속 각각 $200-400kg/m^2s$, $5-40kW/m^2$ 범위와 증기 건도 0.1-0.9 범위에서 수행되었다. 열전달 계수는 낮은 열유속에서는 급격하게 감소하였으며, 일정 열유속 이상에서는 거의 일정하게 유지되었다. 측정된 열전달 계수로부터 기존의 방법을 이용하여 기포류, 슬러그류, 천류 그리고 파형/환상류의 유동양식으로 분류하였다. 또한 분류한 유동양식의 결과를 파형/환상류 영역으로의 천이 기준과 비교하였다. 하지만 기존의 천이 기준으로는 본 연구의 실험결과를 만족스럽게 예측하지 못하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권4호
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• pp.335-341
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• 2015

본 연구에서는 채널 벽면에 돌출물이 일정 간격으로 부착되어 있는 마이크로채널을 통과하는 2차원 스톡스 유동을 이론적으로 고찰한다. 상하 벽면에 부착된 돌출물들은 모두 반원 형상이고 서로 동일한 위상에 위치한다. 채널 내 유동의 주기성과 대칭성을 고려한 고유함수 전개법과 오차의 최소제곱법을 사용하여 유동장을 해석하여 유동함수 및 압력분포를 구하였다. 돌출물의 반경과 간격의 몇 가지 값들에 대하여 유동장 내의 유선 및 압력분포도를 보이고, 경계벽면에서의 전단응력 분포 등을 도시하였다. 또한, 돌출물의 반경과 돌출물 사이의 간격 변화에 따른 마이크로채널 내 평균 압력강하율의 변화를 계산하여 그림으로 나타내었다. 특히 상하 돌출물 사이의 틈새가 매우 작은 경우, 그 계산결과는 윤활이론의 결과와 아주 잘 일치함을 확인하였다.