• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.114.2-114.2
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• 2010

마이크로 반응기술은 작은 반응기 부피, 높은 열전달, 넓은 반응 면적/부피 및 정확한 반응시간 조절이 가능하기 때문에 화학공정의 고집적화, 반응 선택도의 향상 및 안전도 향상을 꾀할 수 있는 장점이 있다. 이러한 마이크로 반응 기술을 중소형 천연가스 및 국내에서 소규모로 국지적으로 발생하는 메탄의 활용 방안으로서 개발함은 청정 합성유를 제조함으로서 석유 자원의 고갈과 고유가에 대비하여 에너지 자원의 다변화 및 자립을 확보 할 수 있다. 본 연구에서는 마이크로 반응기술을 적용한 미세 유로 반응기(Micro Channel Reactor)를 사용하여 메탄 스팀 개질 반응 특성을 연구하였다. 미세유로 반응기는 내부 홀이 존재하는 plate를 적층함으로 반응기내에 반응가스가 이동할 수 있는 미세유로가 존재하게 하였다. 이러한 미세유로는 반응기의 크기가 작음에도 반응기내에서 반응가스가 충분히 반응할 수 있는 시간과 높은 열전달 효율을 가질 수 있게 한다. 메탄 스팀 개질 반응에 사용된 촉매는 Ni 촉매를 사용하였고, 반응에 필요한 열원으로는 수소 연소에서 발생한 열을 사용하여 반응을 유도하였다. 본 반응기는 외부의 열원을 사용하지 않고, 반응기 내부의 수소 연소에서 발생한 열을 사용함으로 적은 발생 열만으로 메탄 스팀 개질 반응에 필요한 에너지를 얻을 수 있고, 열의 손실이 적다. 또한 메탄 스팀 개질 반응으로 발생한 일부의 수소를 열원으로 이용하여 에너지 사용면에서도 효율적인 반응 공정이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.247-253
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• 2011

본 논문에서는 항공기 탑재용 환경조절장치에 사용하기 위한 미세유로형 증발열교환기의 성능 특성에 관한 연구결과를 제시하였다. 미세유로형 증발열교환기는 가능한한 적은 양의 냉매로 고온부의 열량을 흡수할 수 있도록 저온부 냉매의 증발잠열을 이용하고 단위 체적당 열전달 면적의 극대화를 위해 미세유로를 이용하는 개념이다. 설계된 공기 및 냉각수 유로를 에칭을 통해 가공하고, 이들을 적층하여 브레이징으로 접합한 후 입출구 포트를 용접함으로써 열교환기를 제작하였다. 제작된 열교환기는 기본 성능시험을 통해 요구조건대로 설계/제작되었음을 확인하였고, 다양한 운용조건에 대한 성능 맵 시험을 수행하여 입구 공기온도, 공기 유량 및 냉각수 유량 변화에 따른 열교환 성능특성을 정량적으로 파악하였다.

• Archives of Reconstructive Microsurgery
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• 제4권1호
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• pp.1-8
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• 1995

장시간 허혈상태의 토끼 이개를 실험대상으로 하여 유로키나제와 헤파린을 병용 또는 단독으로 사용시와 또한 약물을 사용하지 않았을 때, 이들이 모세혈관의 개존성과 아울러 미세수술후의 조직 생존율에 미칠 수 있는 효과를 보기 위하여 허혈상태의 토끼 이개를 미세수술로 접합한 후 모세혈관으로의 혈류를 측정하기 위하여 레이저 초음파 혈류측정기(Laser doppler flowmetry)를 이용하였으며 방사선 구슬들(Cobalt-57 with plastic material with average diameter 15 micron)을 주입한 결과 유로키나제 조합에서 통계적으로 유효한 성적을 얻었다. 광학현미경 소견은 유로키나제와 헤파린을 병용한 조합에서 모세혈관내 내피세포의 배열이 유지되어 있었으며 헤파린을 사용한 조합에서도 유사한 소견을 보였으나 약물을 사용하지 않은 조합에서는 국소적인 내피세포의 배열이 결핍되어 있었다. 전자현미경 소견에서 유로키나제와 헤파린을 병용한 조합에서 내피세포가 혈관내벽에 배열되어 있었고 또 불규칙한 세포질이 돌출되어 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권1호
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• pp.155-161
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• 2023

이온 농도 분극 현상은 전기투석, 전기화학 전지에서 일어나는 기초 이동 현상일 뿐만 아니라, 생체 물질 전처리용 농축 장치의 핵심 기작으로 활용된다. 외부 인가 전압에 의해 발생한 이온 농도 분극 현상은 분석 물질의 농축에 필요한 국소적으로 증폭된 전기장을 통해 물질의 농축을 가능케 한다. 그러나 기존의 농축 기작은 농축의 평형 지점이 불분명하며, 농축 플러그의 유체역학적 불안정성의 두가지 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는, 이온 농도 분극 기반의 농축 기작의 한계점을 해결하기 위해 막다른 미세유로와 양이온 교환막을 사용한 농축 방법을 연구하였다. 막다른 미세유로의 공간 제약적 구조를 통해 유체역학적 안정성을 확보할 수 있으며, 분석 물질의 농축 지점이 이온 공핍 영역의 충격 전단과 일치함을 수치적으로 확인하였다. 또한 농축 공정의 핵심 인자로써 인가 전압과 미세유로의 체적 전하 농도를 변화시켜가며, 농축 물질의 전기동역학적 거동을 연구하였다. 본 연구의 결과는 현장 진단 검사(point-of-care)와 같은 초단시간의 농축을 필요로 하는 미세유체역학 장치에 유효한 기작으로 사용될 수 있을 것이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권9호
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• pp.901-905
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• 2012

본 논문에서는 다수의 전기장 분포가 생성되는 단일 미세유로를 이용한 폐암세포 전기천공 및 활성도 분석칩을 제안하였다. 종래의 세포 전기천공 분석칩은 다수의 전기장 분포를 형성하기 위해 다수의 전극패턴 또는 다수의 미세유로를 필요로 하여 구조가 복잡하였다. 반면, 제안된 세포 전기천공 및 활성도 분석칩은 한 쌍의 전극 사이에서 계단 형상으로 폭이 변화하는 단일 미세유로를 이용하여 다수의 전기장 분포를 형성함으로써 간단한 구조로 세포 전기천공 및 활성도를 분석할 수 있다. 제안된 세포 전기천공 및 활성도 분석칩은 0.3kV/cm에서 0.5kV/cm까지 5단계의 전기장이 발생되도록 설계하였다. A549와 H23의 두 종류의 비소세포 폐암세포주를 이용한 성능실험 결과, 활성을 유지하면서 전기천공된 세포의 비율이 0.4kV/cm의 전기장에서 각각 $26.6{\pm}0.7%$ 및 $51.4{\pm}3.0%$로 가장 높은 값을 보였다. 제안된 세포 전기천공 및 활성도 분석칩은 세포의 형질주입 연구를 위한 집적화된 세포칩으로 응용될 수 있다.

• 기계저널
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• 제48권2호
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• pp.34-39
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• 2008

• 세라미스트
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• 제7권3호
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• pp.34-37
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• 2004

최근 미세가공 기술의 발달로 미세계에서의 전달현상에 대한 관심이 증대되고 있다. 미세계에서는 몇 가지 물리적 효과들이 중요하게 된다. 미세 흐름에서는 관성력과 점성력의 비인 Reynolds 수가 아주 작게 되고 계의 길이 차원이 작아짐에 따라 표면력(suface force)의 효과가 중요하게 되면서 보통은 무시되었던 몇몇 효과들이 중요하게 된다. 그 중의 하나가 혼합이다. (중략)

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.743-748
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• 2012

본 논문에서는 미세 환경이 Pseudomonas aeruginosa의 운동성에 주는 영향을 조사하기 위하여 다양한 크기의 미세유로 내에서 박테리아의 운동성을 분석하였다. 본 논문에서는 미세유체 칩을 사용하여 2차원 공간을 만들며, $10{\sim}100{\mu}m$ 너비의 채널 안에서 단일 박테리아의 운동 변수인 이동속도, 'run'운동 지속시간, 'tumble' 각도를 측정하였고 각 미세유로 내에서 박테리아의 운동을 표현할 수 있는 물리적 상수인 random motility coefficient를 구하였다. 상기의 물리적 측정치를 분석한 결과, 박테리아는 공간제약이 있는 경우 편모의 운동이 채널의 벽의 영향으로 인하여 회전 운동에 영향을 받게 되고, 'run' 운동 지속 시간이 짧아지는 것을 확인하였다. 따라서, 공간의 제한이 박테리아의 운동성을 감소시킴을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 박테리아의 운동성을 쉽고 정확하게 분석할 수 있는 측정 방법으로 널리 활용될 것으로 기대된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2666-2671
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• 2007

This work presents microchannel heat sink shape optimization procedure using Kriging method. Design variables relating to microchannel width, depth and fin width are selected, and thermal resistance has been taken as objective function. Design points are selected through a three-level fractional factorial design of sampling method. Navier-Stokes and energy equations for laminar flow and conjugate heat transfer are solved at these design points using a finite volume solver. Solutions are carefully validated with experimental results. Using the numerically evaluated objective function, a surrogate model (Kriging) is constructed and optimum point is searched by sequential quadratic programming. The process of shape optimization greatly improves the thermal performance of microchannel heat sink under constant pumping power.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권9호
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• pp.733-740
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• 2007

Microchannel heat sink shape optimization is performed using Kriging method. Design variables relating to microchannel width, depth and fin width are selected, and thermal resistance has been taken as objective function. Design points are selected through a three-level fractional factorial design of sampling method. Navier-Stokes and energy equations for laminar flow and conjugate heat transfer are solved at these design points using a finite volume solver. Solutions are carefully validated with experimental results. Using the numerically evaluated objective function, a surrogate model (Kriging) is constructed and optimum point is searched by sequential quadratic programming. The process of shape optimization greatly improves the thermal performance of microchannel heat sink under constant pumping power.