• 대한기계학회논문집B
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• 제33권3호
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• pp.178-185
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• 2009

Simple and highly efficient droplet merging method is proposed, which enables two nanoliter or picoliter droplets to merge regularly in a straight microchannel. Using a cross channel with inflows of one oil phase through the main channel and two water phases through the side channels, two droplets of different sizes can be generated alternatingly in accordance with flow rate difference of the water phases. It is shown that for a fixed oil phase flow rate, the flow rate of one water phase required for alternating droplet generation increases linearly with the flow rate of another water phase. By this method, the droplets are merged with 100 % efficiency without any additional driving forces.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권2호
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• pp.205-213
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• 2005

The drop ejection process from a micro nozzle is investigated by numerically solving the conservation equations for mass and momentum. The liquid-gas interface is tracked by a level set method which is extended for two-fluid flows with irregular solid boundaries. Based on the numerical results, the liquid jet breaking and droplet formation behavior is found to depend strongly on the pulse type of forcing pressure and the contact angle at the gas-liquid-solid interline. The negative pressure forcing can be used to control the formation of satellite droplets. Also, various nozzle shapes are tested to investigate their effect on droplet formation.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.625-629
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• 2006

This paper describes the effect of the droplet breakup process on fire suppression using a water-mist system, which is considered as a alternative to sprinkler fire suppression system. In the evolution of the water-mist, the droplet breakup process is an important phenomenon because it may significantly affect the droplet evaporation rate. The Fire Dynamics Simulator (FDS, Ver. 4.0) code, which is widely used for the simulation of fire dynamics, is used for the present simulation, and it is modified to consider the droplet breakup phenomena. The Prediction by the modified code shows good agreement with experimental data for the temperature. The original FDS predicts higher temperature about $30^{\circ}C$ than experimental data. From the results, it is concluded that the droplet breakup phenomena must be considered for more precise simulation of fire suppression process.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2658-2663
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• 2008

In the present study, we designed a microfluidic flatform that generates monodisperse droplets with diameters ranging from hundreds of nanometers to several micrometers. To generate fine droplets, T-junction and flow-focusing geometry are integrated into the microfluidic channel. Relatively large aqueous droplets are generated at the upstream T-junction and transported toward the flow-focusing geometry, where each droplet is broken up into the targeted size by the action of viscous stresses. Because the droplet prior to rupture blocks the straight channel that leads to the flow-focusing geometry, it moves very slowly by the pressure difference applied between the advancing and receding regions of the moving droplet. This configuration enables very low flow rate of inner fluid and higher flow rate ratio between inner and outer fluids at the flow-focusing region. It is shown that the present microfluidic device can generate droplets with diameters about 1 micrometer size and standard deviation less than 3%.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.689-693
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• 2005

Inkjet printing is a non-contact and direct writing associated with a computer. In the industrial field, there have been many efforts to utilize the inkjet printing as a new way of manufacturing, especially for electronic devices. For the application of inkjet printing to electronic field, one of the key factors is exact realization of designed images into printed patterns. In this work, micro patterning for conducting line has been studied using the piezoelectric print head and silver nano ink. Dimensions of printed images have been predicted in terms of print resolution and diameter of a single dot. The predicted and the measured values showed consistent results. Using the results, the design capability for industrial inkjet printing could be achieved.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.251-252
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• 2022

The microfluidic controlled droplet manufacturing system is one of the most powerful methods for capsule manufacturing. The microfluidic control method can control the type and size of the capsule by changing the size and configuration of the channel. In addition, by increasing the number of channels, capsules of uniform size can be mass-produced. In this paper, a capsule manufacturing system including flow-focusing and T junction method was designed. In addition, the effectiveness of this system was verified by manufacturing multi-emulsion capsules with a size of 2.2 to 3 mm.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권6호
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• pp.525-532
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• 2017

차세대 주력 디스플레이인 유기 및 양자점 발광 다이오드를 잉크젯을 이용하여 저렴한 비용으로 생산하기 위한 연구개발이 진행되어 왔으며, 잉크 액적의 토출 신뢰성을 고속으로 검사하기 위한 모니터링 장비의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 기존 직선 운동 방식의 잉크젯 모니터링 장비 대신에 로터리 및 리니어 초음파 모터를 이용하여 미러를 회전시킴으로써 노즐들에서 토출되는 잉크 액적들을 모니터링할 수 있는 장비를 개발하여 측정 능력을 시험하였다. $10{\mu}m$, $30{\mu}m$ 및 $50{\mu}m$ 직경 원형의 측정 오차는 각각 $0.5{\pm}1.0{\mu}m$, $-1.2{\pm}0.3{\mu}m$ 및 $0.2{\pm}0.5{\mu}m$였다. 모니터링 시간은 17초가 소요되었으며, 제어 프로그램의 최적화를 통해 8.6초까지 모니터링 시간을 단축할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권5호
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• pp.632-637
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• 2014

본 논문은 가교제의 물질전달을 통한 실시간 생체고분자의 젤화 과정으로 단분산성을 갖는 구형의 알지네이트 하이드로젤을 미세유체 채널 내에서 제조하는 방법에 관한 연구이다. 먼저 미세유체 채널 내에서 단분산성 알지네이트 액적들을 형성하고 연속상에 분산된 염화칼슘 분자들의 물질전달 과정을 통해 실시간 젤화과정이 이루어지게 하여 알지네이트 하이드로젤 입자를 제조하였다. 이때, 미세유체 채널에서 형성되는 액적의 크기는 손쉽게 케필러리 수(capillary number)와 분산상의 유속 조절을 통하여 제어할 수 있다. 본 방법은 미세유체 채널 내에서 안정적인 액적을 형성할 수 있고 칼슘 가교제로 제조된 알지네이트 하이드로젤 입자들은 균일한 크기 분포를 가지며(C.V=2.71%) 유속, 점도, 및 계면장력의 조절을 통하여 $30{\mu}m$에서 $60{\mu}m$까지의 다양한 크기의 알지네이트 하이드로젤 입자를 제조할 수 있다. 본 논문에서 제시한 간단한 미세유체 접근방법을 통해 제조되는 단분산성을 갖는 알지네이트 하이드로젤 입자는 생체물질들을 손쉽게 함입(encapsulation)할 수 있으며 이는 식품, 화장품, 잉크 및 약물 등의 전달체로 활용이 가능하고 생체적합성이 뛰어나 세포이식 분야에도 활용될 가능성이 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.58-64
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• 2019

본 연구는 주사기 바늘 기반의 미세유체 장치에서 균일한 polyethylene glycol diacrylate (PEGDA) 입자를 제조하는 새로운 방법을 소개한다. 미세유체 장치는 다양한 규격의 기성품들을 별도의 장비없이 조립하여 제작된다. 이 미세유체 장치에서 광개시제를 포함한 PEGDA 분산상과 오일의 연속상의 부피유속을 제어하여 단분산성 PEGDA 액적을 형성한다. PEGDA 액적은 장치의 말단에서 자외선 조사에 의해 입자로 중합된다. 입자의 크기는 부피유속과 미세유체 장치의 규격을 조절하여 손쉽게 제어되며 입자의 단분산도는 변동계수(coefficient of variation)값이 2.57%로 계산된다. PEGDA입자의 생물학적 응용을 증명하기 위해서 세포를 함입시키고 증식과 생존을 관찰한다.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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• pp.114-115
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• 2002

다성분계 세라믹스에 대하여 초미립 및 나노 분말을 제조하기 위해 공침법, 비정질 citrate법, 무기 금속염을 이용한 sol-gel법, 분무 열분해법 등과 같이 비교적 단순한 공정이면서 입도 분포가 좁고 재현성이 우수한 구형의 초미립 또는 나노 분말의 제조에 적합한 방법들이 많이 연구되고있다[1-3]. 분무 열분해법은 출발물질로 용액을 사용하고 미세한 액적(droplet)을 초음파 분무 후 열분해 하여 분말을 합성하는 방법으로, 입자의 조성이 균질하고 구형의 형상을 갖는 우수한 결정상을 얻을 수 있다. (중략)