• 제목/요약/키워드: 소수성 제어

검색결과 100건 처리시간 0.025초

표면 습윤성에 따른 마이크로 채널 내 유동 연구 (Study on Flow by Surface Wettability in Micro-channel)

  • 금현준;김지훈;변도영;이석한;고한서
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국가시화정보학회 2007년도 추계학술대회
    • /
    • pp.66-70
    • /
    • 2007
  • 현재 많은 연구들이 작은 크기에 여러 공정을 집적시킬 수 있는 장점을 가진 마이크로 장치의 개발과 활용에 집중되고 었다. 마이크로 장치에서 가장 중요한 것은 미세 유동의 효율적인 제어이다. 본 연구에서는 마이크로 장치에 직접 적용 가능한 표면 개질 된 마이크로 채널의 유동에 대하여 고려하였다. 표면 개질(surface treatment)은 물리적, 화학적인 작용을 통해서 채널 내부 표면의 습윤성을 변화시켜 유동을 제어하는 방법이다. 친수성(glass)을 가지는 마이크로 채널 내부의 일부를 소수성(teflon)으로 개질 후, 고속카메라를 이용하여 채널 내부를 흐르는 유체의 유동 경계면 변화를 분석하였다. 또한 유동 해석을 위한 상용 코드(CFD-ACE)를 이용하여 유동에 대한 수치 해석을 진행하여 가시화된 실험 결과와 비교 분석하였다. 실험 결과와 수치 해석 결과를 통해, 친수성과 소수성 표면 배열에 따른 일시적인 유동 변화를 관찰하였다. 본 연구 결과를 통해 마이크로 채널 유동의 최적화 상태를 찾을 수 있으며, 보다 용이한 미세 유동 제어가 가능하다.

  • PDF

피라미드 크기가 PDMS Mold 구조에 미치는 영향

  • 표대승;공대영;전성찬;오정화;홍표환;김봉환;이종현;조찬섭
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
    • /
    • pp.294-294
    • /
    • 2013
  • 소수성을 띄는 표면은 자연으로부터 시작된 연구이다. 연잎, 소금쟁이 다리, 매미 날개 등 많은 자연의 표면은 150o보다 높은 접촉각을 지니기 때문에 물에 대한 반발이 심해져 약간의 기울임에도 쉽게 물방울이 굴러 떨어지고 이때 먼지를 제거할 수 있다. 자연현상을 이용해 물질 표면의 소수성 제어에 대한 다양한 연구가 진행 중이다. 친수성과 소수성은 일반적으로 표면에서 물방울의 contact angle 측정으로 확인 할 수 있다. Contact angle이 $90^{\circ}$ 작을 경우 친수성, $90^{\circ}$보다 클 경우 소수성이라고 한다. 이러한 기술을 이용해서 solar cell, 자동차 유리, 건물외벽, 등 다양한 분야에서 사용하고 있으며, 소수성 구조를 만드는 방법으로는 laser ablation, wet etching, 리소그라피 공정이 있는데, laser ablation의 경우 가격이 비싸다는 단점을 가지고 있으며, 반면 가격이 저렴한 wet etching의 경우 제어가 힘들다는 단점을 지니고 있다. 리소그라피 공정은 비싼 비용과 시간을 소비해야 하는 단점을 지니고 있다. 본 연구에서는 이러한 단점들을 개선하기 위해 공정 시간의 감소와, 저 비용으로 제작이 가능한 RIE (Recative Ion Etching)로 피라미드 구조를 만들었다. 형성된 구조물에 투명하고 균일하며, 낮은 계면에너지를 갖고 있는 PDMS (polydimethelsiloxine)로 mold을 수행하였다. RIE를 이용한 표면 구조는 Gas, Flow rate, Pressure, Power, Time 등을 조절하여 단결정 실리콘 기판 위에 피라미드의 크기를 조절하였다. 피라미드의 크기가 커짐에 따라 물과 PDMS가 닿는 면적이 줄어들면서 높은 소수성을 가지게 되는데, 높은 소수성 구조를 가지는 피라미드 형상을 찾기 위한 실험을 진행하였다. RIE 조건은 Flow rate: 30 sccm, Temperature: $10^{\circ}C$ Pressure: 100 mTorr, Power: 200 W, Process Time: 5~50 min으로 조절하며 공정을 수행하였고 RIE공정 후 SAMs (Self-Assembly Monolayers)을 진행하였으며, 마지막으로 PDMS를 이용하여 mold공정을 진행하였다. 그리고 SEM (Scanning Electron Microscope)장비를 이용하여 Etching된 단면을 관찰하였으며, 접촉각을 측정하였다. Process Time을 50 min로 공정하였을 때, 측정된 접촉각은 $134^{\circ}$였다.

  • PDF

고종횡비 탄소 마이크로니들 어레이의 제조 및 생체응용을 위한 소수성 표면의 제어 (Fabrication of Carbon Microneedle Arrays with High Aspect Ratios and The Control of Hydrophobicity of These Arrays for Bio-Applications)

  • 이정아;이석우;이승섭;박세일;이광철
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제34권11호
    • /
    • pp.1721-1725
    • /
    • 2010
  • 본 논문에서는 뒷면 노광법과 감광제의 열분해법을 이용하여 다양한 형상을 가지는 탄소 마이크로니들의 제조방법과 제조된 마이크로니들을 사용하여 소수성 표면제어에 대한 연구를 수행하였다. SU-8 이 도포된 표면마스크 뒷면으로부터 자외선을 조사하여 다양한 지름, 간격, 그리고 높이를 가지는 폴리머 마이크로니들을 제조하였다. 이니들은 이후 열처리공정을 통해서 수축, 열변형 등의 형상변화를 거치면서 10 이상의 높은 종횡비와 나노사이즈의 뾰족한 팁을 가지는 탄소 재질의 마이크로니들로 변하게 된다. 탄소 마이크로니들을 가지는 석영기판은 친수성표면을 가지고 있기 때문에 표면에너지가 낮은 물질을 처리하여 소수성 정도를 제어하였다. HMDS 처리는 SU-8 니들보다는 탄소 니들의 경우에 표면의 소수성 조절에 효과가 있음을 접촉각의 측정과 XPS 측정결과로부터 확인할 수 있었다. 본 논문에서 제시하는 탄소 마이크로니들의 제조기술과 표면처리기술은 세포분석 및 바이오분야 그리고 자기세정분야 등에서 유용하게 사용될 수 있다.

Few-to-Few 멀티캐스트를 위한 Xcast 확장 방안 (Enhancement of Xcast far Supporting Few-to-Few Multicast)

  • 김기일;서정현;김상하
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
    • /
    • pp.367-369
    • /
    • 2001
  • Explicit Multicast (Xcast)[1]은 기존의 Any Source Multicast (ASM)이 라우터에서 멀티캐스트 라우팅을 위하여 상태 정보를 갖아야만 한다는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 메커니즘이다. Xcast는 이러한 상태 정보를 전송하려는 패킷의 헤더에 삽입함으로써 확장성 문제를 해결하였다. 하지만, 현재 제안되고 있는 Xcast는 데이터 측면에서의 라우팅 방법에 대한 설명만 존재할 뿐 제어 측면에 대한 언급은 존재하지 않게 된다. 이에 관련하여 Xcast+[2]가 제안되고는 있지만 Xcast+의 경우에는 단순히 일-대-소수 전송만을 지원하고 있다. 따라서. Xcast론 소수-대-소수 전송에 적용시키기 위해서는 향상된 새로운 메커니즘이 필요하다. 본 논문은 Xcast를 소수-대-소수에 적용시키기 위하여 Xcast Server틀 송신자의 Designated Router (DR)라우터에 적용하는 방법을 제안한다. Xcast 서버는 각 그룹 정보와 함께 그룹 참가자에 대한 정보를 유지함으로써 작은 그룹의 멀티캐스트를 효율적으로 지원할 수 있다. 본 메커니즘은 Xcast 서버와 각 참가자 사이의 제어 측면을 위한 프로토콜에 관한 것이며 데이터 라우팅은 원래의 Xcast와 같은 방법을 사용하게 된다.

  • PDF

전기분무법을 사용한 초소수 실리카 코팅층 제조와 특성 연구

  • 김은경;이철성;최선우;황태진;김상섭
    • 한국재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
    • /
    • pp.41.1-41.1
    • /
    • 2011
  • 초소수성 표면은 $150^{\circ}$ 이상의 높은 접촉각을 가지며 표면에 오염물질이 묻지 않게 하는 anti-contamination, anti-fingerprint, self-cleaning 기능을 갖고 있는 것이 특징이다. 재료표면의 친/소수성을 제어하기 위해서는 고체 표면의 화학적인 요인과 물리적인 요인 두 가지를 조절함으로써 이루어지는데 즉 물질의 표면에너지와 표면 거칠기를 변화시켜 친/소수성을 부여할 수 있다. 초소수성 표면을 구현하기 위해서는 고체 표면의 에너지를 낮춰야 하며 이는 일반적으로 불소화합물을 사용한다. 불소는 지구상의 원소 중 가장 낮은 표면에너지를 가지고 있어 주로 후라이팬이나 치아 표면에 코팅되며 오염을 방지하는 특성을 지닌다. 실리카는 박막소재로 이용하기 위한 우수한 특성을 가진 물질로서 자연계에서 매우 풍부하게 존재하고 있으며, 생체무해하며 내구성과 내마모성, 화학적 안정성, 고온 안정성 등을 지니고 있어 여러 가지 종류의 전자기기 및 부품의 내외장 코팅에 적용이 적극 검토되고 있다. 이러한 실리카 코팅소재를 바탕으로 초소수성 코팅층을 구현하는 하나의 방법으로서 본 연구에서는 전기분무법을 사용하여 실리카 코팅층을 형성하였으며, 표면에너지를 제어하기 위해 플루오린 처리를 하여 초소수성 실리카 코팅층을 제조하였다. 합성된 실리카 코팅층은 물 뿐만이 아니라 표면장력이 낮은 다른 용액에서도 초소유성을 나타내었다. 이러한 코팅층에 대한 고온 안정성과 UV 저항성, 내구성(durability) 등을 조사하여 실제 응용 가능성을 타진하였다.

  • PDF

미세 구조 패턴이 형상 제어 된 박막의 합성 및 응용기술 (New approach on thin film synthesis with shape-controlled structure and application)

  • 이승우;전치완;채수천;장영남
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
    • /
    • pp.60.2-60.2
    • /
    • 2010
  • 본 연구는 상온 상압하에서 미세구조 패턴을 갖는 대용량의 CaCO3 박막을 제조하고 여러 가지 첨가제를 이용하여 박막 표면의 형상제어를 수행하였다. 또한 형상 제어된 CaCO3 박막을 템플릿으로 이용하여 고분자 및 금속 박막 형상 제어 연구를 수행하였다. 본 연구를 통해 개발된 LACS(Large Area CaCO3 Stamping)법을 통해 흡착능과 소수성의 특성과 같은 다양한 기능성을 갖는 박막의 제조가 가능하였다. 기존의 박막제조 기술은 주로 저압조건에서 이루어지기 때문에 대면적화가 어렵고 형상을 제어 하는데 여러 가지 단점이 있었던 반면 LACS는 에너지의 소모가 적고 다양한 형상제어를 통해 기존의 박막제조 기술의 단점을 보완할 수 있을 것으로 판단된다.

  • PDF

소수-대-소수 지원을 위한 Xcast 확장 방안 (Enhancement of Xcast far Supporting Few-to-Few Multicast)

  • 진민숙;김상하
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (A)
    • /
    • pp.208-210
    • /
    • 2002
  • Xcast(Explicit Multicast)는 기존 멀티캐스트 방식인 ASM(Any-Source Multicast)이 상태정보를 유지해야 하는 확장성 문제를 해결하기 위해 제안되었다. 하지만 Xcast를 망에 적용하는 경우, 헤더 크기의 제한으로 인하여 일반적인 멀티캐스트 메커니즘이 아닌 작은 그룹을 위안 메커니즘으로 인식되고 있다. 그러나, 현재의 Xcast는 일-대-다 전송 방법과 데이터 통신만을 기술하고 있다. 따라서 본 논문은 소수-대-소수 멀티캐스트를 지원하기 위하여 XCast 서버를 적용하는 방안을 제안한다. Xcast 서버는 각 그룹의 정보와 함께 그룹 참가자의 정보를 유지하며 데이터 라우팅은 원래의 Xcast와 같은 방법을 적용하고 Xcast 서버와 각 참가자 사이의 제어 측면을 위한 프로토콜을 기술한다.

  • PDF

생물학적 폐가스 처리공정 내 멤브레인 활용 (Application of Membranes for Biological Waste Gas Treatment Processes)

  • 이상훈
    • 멤브레인
    • /
    • 제31권5호
    • /
    • pp.327-332
    • /
    • 2021
  • 멤브레인 기반의 MBRWG (Membrane Bioreactor for Waste Gas) 처리기술은 폐가스 흐름에 대한 높은 선택성을 바탕으로 효과적인 생물학적 제거를 수행할 수 있다. MBRWG에는 몇 가지 잠재적 이점이 있는데, 이 중 가장 두드러진 점은 기상과 액상이 멤브레인 양쪽으로 명확히 분리되어 액상 내 생물막의 최적제어가 용이하고 이를 통해 효과적인 생분해와 생물막의 활성화를 도모할 수 있다는 것이다. MBRWG 처리기술은 특히 xylene 같은 소수성 독성 기체 성분 제거에 유리한데 이는 소수성 기체의 물질전달속도, 독성 및 제거율이 생물막 인근의 액상흐름 및 수분제어에 민감하게 변화하기 때문이다. MBRWG 처리에 쓰이는 다양한 멤브레인 중에서 PDMS-중공사막(hollow fiber)이 가장 높은 기체 물질 전달을 제공한다고 보고되었다. Capillary 형태도 중공사막형태에 비해 비표면적은 낮지만 비교적 활발한 연구가 진행되고 있다. 소수성 기체성분 제거 외에도 기존 생물학적 폐가스 처리 장치에서 배출된 잔류 기체 혼합물이나 먼지를 제거하기 위한 후단 공정에서 멤브레인 활용을 고려할 수 있다.

전기분해수 및 이산화염소수 처리에 따른 배추의 미생물 제어 효과 (Efficacy of Electrolyzed Water and Aqueous Chlorine Dioxide for Reducing Pathogenic Microorganism on Chinese Cabbage)

  • 박성순;성정민;정진웅;박기재;임정호
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제44권2호
    • /
    • pp.240-246
    • /
    • 2012
  • 본 연구에서는 일반적인 염소소독법을 대체하기 위하여 살균소독수로의 유효성을 가진 강산성 및 약알칼리 전기분해수와 이산화염소수를 배추 세척에 적용하였다. 배추 표면에 $E.$ $coli$, $B.$ $cereus$, $Sal.$ Typhimurium, 및 $S.$ $aureus$를 인위적으로 오염시킨 후 각각의 살균소독수를 100 ppm의 농도로 하여 침지 시간을 달리하면서 미생물 제어효과를 비교하였다. 전체적으로 줄기 부분보다 잎 부분에서 세척 효과가 더 크게 나타났으며 네 가지 병원성 미생물에 대한 세척효과는 이산화염소수가 가장 큰 것으로 나타났다. 수도수 처리 시 10분이 경과하여도 1 log CFU/g 이하의 낮은 감소 효과가 나타났으며, 살균소독수에 3분 침지 하였을 때 최소 감소효과는 약알칼리 전기분해수에서 1.3 log CFU/g였으며, 최대 감소효과는 이산화염소수에서 4.7 log CFU/g의 수준으로 수도수 세척에 비해 살균소독수의 미생물 감소효과가 크게 나타났다. 또한 5분과 10분 처리구에서 유의성은 있었으나 그 차이가 크지 않아 배추의 미생물학적 위험을 감소시키기 위해서는 5분정도 침지 시키는 방법이 효과적일 것으로 생각된다. 차아염소산 나트륨수와 비교 시 산성 및 약알칼리 전기분해수의 미생물 감소효과는 유사하거나 최대 2.7 log CFU/g 정도(LAlEW, B. cereus, 10분)의 차이를 나타냈고, 이산화염소수는 3.2 log CFU/g ($Sal.$ Typhimurium, 10분) 수준의 차이를 나타내어 본 연구에서 사용된 살균소독수가 염소소독 대체재로서 가능성이 있는 것으로 사료된다. 또한 이산화염소수는 병원성 미생물을 제어하는 데는 우수한 것으로 평가되었으나 배추의 품질 저하가 야기되어 배추 적용에는 부적합한 것으로 판단된다.

카르베딜롤을 함유하는 경구제어 방출형 제제의 제조 및 용출특성 (Preparation and Dissolution Properties of Oral Controlled Release Formulation Containing Carvedilol)

  • 최원식;김용남;남석우;양진아
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제11권7호
    • /
    • pp.2451-2458
    • /
    • 2010
  • 고혈압 치료제인 카르베딜롤을 모델약물로 하여 새로운 서방성 방출 제어형 매트릭스 정제를 제조하기 위하여 소수성 서방성 부형제인 Compritol 888 ATO와 친수성 고분자인 hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) 또는 polyethylene oxide (PEO)를 이용하여 방출 제어형 매트릭스 정제를 제조하였다. 카르베딜롤 방출 제어형 매트릭스 정제의 제조 시 Compritol 888 ATO의 비율과 친수성 고분자의 종류 및 비율, hot melt coating coagglutination (HMCC) rocess의 적용 유무에 따른 카르베딜롤의 방출 양상을 위하여 용출시험기를 사용하여 pH 1.2의 인공위액과 pH 6.8의 인공장액에서 24시간 동안 $37^{\circ}C$, 50 rpm으로 용출시험을 실시하였다. 그 결과, HMCC process를 적용한 모든 제제가 약물의 방출 제어에 매우 효과적인 것을 확인하였다. 또한 소수성 서방성 부형제인 Compritol 888 ATO의 비율에 따라 약물의 방출 양상 및 시간이 기존 일반정제에 비하여 약 95%의 용출률을 나타내었으며 24시간까지 지연됨을 확인할 수 있었다.