• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권4호
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• pp.472-477
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• 2015

본 연구에서는 패러데이 모트를 사용한 기존의 피코리터 주입용 미세유체 칩에 은 나노입자를 이용한 전극을 추가하여 전압을 낮추며 효율을 높이는 실험을 수행하였다. 먼저, 복잡한 제조공정에서 탈피하여 은 나노입자 용액을 한 방울 떨어뜨리는 간단한 과정만으로 미세유체 피코리터 주입기 내에 전극을 제조하였다. 본 개념을 통한 은 나노입자 전극과 패러데이 모트가 통합된 미세유체 칩은 은 나노입자 전극을 사용하지 않는 기존 미세유체 칩의 피코리터 주입 시작 전압인 260 V 보다 낮은 전압인 180 V에서 피코리터 주입이 작동되었다. 또한 미세유체 피코리터 주입기는 피코리터 주입 부피를 7.5 pL부터 27.5 pL까지 정밀하게 조절할 수 있음을 주된 장점으로 하고 있다. 본 미세유체 피코리터 주입기는 미세유체 시스템의 새로운 기능을 설계함으로써 각 연구분야를 탐구할 유용한 플랫폼으로 기대되고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권5호
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• pp.545-555
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• 2010

최근 액적 기반의 미세유체 시스템은 물리, 화학, 생물학등의 기초과학과 재료과학 분야까지 매우 폭넓게 활용되고 각광받고 있는 기술분야이다. 본 총설은 액적기반 미세유체 시스템의 미세유체 반응기 제작 기술, 액적 형성 원리, 액적 혼합 및 제어, 그리고 새로운 기능성 재료의 합성등의 폭넓은 응용분야에 관해 자세하게 소개하고자 한다. 더불어 액적기반 미세유체 시스템의 가장 큰 장점인 입자의 크기 조절 방법, 형태, 모양 및 구조의 제어 기술에 관해 논의하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.89-95
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• 2012

본 연구에서는 부피가 다른 두 유체의 효과적인 유동제어를 위하여 Stokes 유동 방정식을 기반으로 설계된 미세채널을 제안한다. 부피가 다른 두 유체가 압력 구동에 의하여 주입구를 통과하는 과정에서, 두 유동이 동시에 만나 주어진 부피비를 유지하며 흘러나간 후에 일시에 끝날 수 있도록 주입구의 폭과 길이를 조절하였다. 디자인된 미세채널은 비압축성, 뉴턴 유체의 과도상태 유동에 대한 전산유체역학 모사를 수행하였다. 또한, 소프트리소그래피를 통해 미세유체칩을 제작하고, 압력 구동에 의한 부피가 다른 두 유체의 유동 특성을 평가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.141-153
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• 2014

액적기반의 미세유체 시스템은 마이크로 시험관으로서 화학, 생물학 연구에 적용하기 위해 개발되었다. 미세유체 시스템에서 피코부피(picoliter)의 매우 작은 액적은 소형화된 시스템 내에서 잘 정형화 되고 구획화된 반응기로 제공되어 진다. 매우 작은 액적에서의 반응은 자동화된 초고속 대용량 스크리닝 시스템을 통하여 저가이면서 고효율적으로 수행될 수 있다. 본 총설에서는 액적 기반의 미세유체시스템의 기능들인 액적 형성, 정교한 액적 제어, 다양한 응용분야에 대해 소개하고자 한다. 또한 화학적, 생물학적 새로운 응용분야에 관해 알아보고, 기존의 방법과 비교하여 액적기반의 미세유체 시스템이 갖는 장점에 관해 논의하고자 한다.

• 기계저널
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• 제50권11호
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• pp.28-30
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• 2010

이 글에서는 미세유체 기술을 활용하여 혈관 내의 유동에 의하여 발생하는 전단응력이 혈관 내부의 다양한 세포의 기능 및 상호작용에 미치는 영향을 연구하는 기술에 대하여 소개하고자 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.506-513
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• 2015

본 논문에서는 메타물질 흡수체를 사용한 새로운 에탄올 농도 검출 센서를 제안한다. 메타물질 흡수체는 분할고리십 자공진기(SRCR: Split Ring Cross Resonator) 구조와 미세유체 채널로 구성되어 있다. SRCR 구조는 capacitive 간극 부근의 실효 유전율에 민감하게 반응하는 LC 공진을 발생시킨다. 미세유체 채널은 마이크로 리터 단위의 극미량 액체를 사용하여 유전체 기판의 실효 유전율을 변화시킬 수 있다. 본 연구에서 제안한 미세유체 메타물질 흡수체는 미세유체 채널에 주입된 에탄올의 농도에 따른 전기적 특성을 감지하여 그 농도를 검출할 수 있다. 제안된 흡수체는 도파관 측정법을 사용하여 측정하였고, 미세유체 채널에 각기 다른 농도의 에탄올이 흐를 때 공진 주파수가 이동하는 것을 확인하였다. 또한, 시뮬레이션과 측정 결과 사이에 높은 일치율을 보인다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권4호
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• pp.639-643
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• 2021

본 연구에서는 3차원 다층 미세유체 디바이스를 제작하기 위한 접착제로서 불소화 에틸렌 프로필렌(fluorinated ethylene propylene, FEP) 나노입자를 연구하였다. FEP 분산 용액을 1500 rpm에서 30초 동안 단순 스핀 코팅하여 기판에 3 ㎛ 두께의 균일하게 분포된 FEP 나노 입자 층을 형성하였다. FEP 나노입자는 300 ℃에서 1시간 동안 열처리 후 소수성 박막으로 변형되었으며, FEP 나노입자를 이용하여 제작된 폴리이미드 필름 기반 미세유체 디바이스는 최대 2250 psi의 압력을 견디는 것을 확인하였다. 마지막으로 기존의 포토리소그래피로 제작하기 어려운 16개의 마이크로 반응기로 구성된 3차원 다층 미세유체 디바이스를 FEP가 코팅된 9개의 폴리이미드 필름을 간단한 1단계 정렬로 성공적으로 구현하였다. 개발된 3차원 다층 미세유체 디바이스는 화학 및 생물학의 다양한 응용을 위한 고속대량 스크리닝, 대량 생산, 병렬화 및 대규모 미세유체 통합과 같은 강력한 도구가 될 가능성이 있습니다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.733-737
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• 2012

본 연구는 미세유체의 수력학적 조절을 통한 단분산성 다중 액적 형성방법을 기술한다. 다중 액적을 형성하기 위해 별도의 표면 개질이 필요 없는 co-flowing stream 시스템과 유리 모세관을 이용하여 미세유체 칩을 제작하였다. 유리모세관 미세유체 칩 내부로 0.5 wt% Tween 20이 함유된 증류수, n-hexadecane (5 wt% Span 80), 그리고 10 wt% poly(vinyl alcohol) (PVA) 수용액을 흘려줌으로써 단분산성 다중 액적(W/O/W)을 성공적으로 형성하였다. 더불어, 내부 액적의 개수를 제어하기 위해 수력학적 변수로 작용하는 중간 유체와 최외각 유체의 부피유속을 고정시키고 내부 유체의 부피유속을 조절하는 방법을 사용하여 다양한 내부 액적을 지니는 다중 유화 액적을 성공적으로 완성하였다. 이와 같은 미세유체 시스템을 통해 형성된 다중 액적은 내부물질의 종류에 따라 다양한 화학반응을 위한 하나의 독립된 마이크로 반응기로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 기계저널
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• 제50권1호
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• pp.37-41
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• 2010

최근 미세유체기술(microfluidics)을 기반으로 한 lab on a chip 기술이 기계, 의료, 바이오, 제약, 화학, 환경 분야 등의 다양한 분야에서 각광 받고 있다. 이 글에서는 일회용 고분자 lab on a chip 대량생산의 기반 기술에 해당하는 고분자 미세성형 기술에 대해 소개한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.47-53
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• 2015

본 논문은 미세유체채널에 채워진 유체를 이용하여 위상응답을 제어하는, 잉크젯 프린터로 인쇄된 미세유체채널 복합 좌 우향 전송선로(CRLH TL: Composite Right/Left Handed Transmission Line)를 제안한다. 제안된 CRLH TL은 종이 위에 은 나노입자 잉크를 이용하여 인쇄되었으며, Poly Methyl Methacrylate(PMMA)에 레이저 식각을 이용하여 제작된 미세유체채널은 잉크젯 프린터로 인쇄된 접착물질인 SU-8을 이용하여 CRLH TL 위에 부착되었다. 제안된 CRLH TL은 미세유체채널에 채워진 유체에 따라서 위상응답을 변화시킬 수 있으며, 미세유체채널에 각기 다른 유체가 흐를 때, 900 MHz에서 -10 dB 이하의 반사계수를 유지한 상태로 위상 지연, $0^{\circ}$ 위상, 위상 앞섬 특성을 모두 나타낼 수 있음을 확인하였다. 제안된 CRLH TL의 성능은 시뮬레이션 결과와 측정 결과를 통하여 성공적으로 증명되었다.