• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.100-103
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• 2007

A microlens array has been required to improve light conversion efficiency in image sensors. A microlens array can be usually fabricated by photoresist reflow, hot-embossing, micro injection molding, and UV-imprinting. Among these processes, a UV-imprinting, which is operated at room temperature with relatively low applied pressure, can be a desirable process to integrate microlens array on image sensors, because this process provides the components with low thermal expansion, enhanced stability, and low birefringence, furthermore, it is more suitable for mass production of high quality microlens array. In this study, to analyze the optical properties of the wafer scale microlens array integrated image sensor, another wafer scale simulated image sensor chip array was designed and fabricated. An aspherical square microlens was designed and integrated on a simulated image sensor chip array using a UV-imprinting process. Finally, the optical performances were measured and analyzed.

• 센서학회지
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• 제22권5호
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• pp.352-356
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• 2013

We developed a novel fabrication method of polydimethylsioxane (PDMS) lens, which can easily control the shapes of the lens using soft lithography with common photolithography and water droplet molding. A mold for PDMS lens was prepared by patterning of hydrophobic photoresist on the hydrophilic substrate and dispensing small water droplets onto the predefined hydrophilic patterns. The size of patterns determined the dimension of the lens and the dispensed volume of the water droplet decided the radius of curvature of the PDMS lens independently. The water droplet with photoresist pattern played a robustly fixed mold for lens due to difference in wettability. The radius of curvature could be calculated theoretically because the water droplets could approximate spherical cap on the substrate. Finally, concave and convex PDMS lenses which could reduce or magnify optically were fabricated by curing of PDMS on the prepared mold. The measured radii of the fabricated PDMS lenses were well matched with the estimated values. We believe that our simple and efficient fabrication method can be adopted to PDMS microlens and extended to micro optical device, lab on a chip, and sensor technology.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.50-57
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• 2017

본 사출 금형을 통해 제품 생산 시 사출 금형 내에서 제품 형상을 형성하는 코어는 금형 내부에 틀의 형태로 가공되어 설치되며 이때 부분적인 코어의 형상을 핀에 가공하여 설치하는 부품을 코어 핀이라 한다. 이러한 사출 코어 용 코어 핀은 제품의 소형화 집적화에 따라 그 크기가 마이크로의 크기로 작아지고 있다. 하지만 이를 가공 시 기존의 센터리스 연삭 장치로는 마이크로 사이즈의 피삭재를 고정하여 밀착 시켜주는 장치의 부재로 인해 진동이 발생한다. 이러한 이유로 마이크로 크기의 직경을 가지는 코어 핀의 경우 가공 시 진동에 의해 변형 발생으로 가공 불량률이 매우 높다. 따라서 본 논문에서는 마이크로 크기의 코어 핀을 가공하기 위해 기존의 평면 연삭기에 설치하여 사용이 가능한 소형의 연삭 시스템을 개발 하였다. 이를 이용하여 코어 핀에 대한 연삭 실험을 진행하였으며 표면 거칠기, 진원도, 원통도의 측정을 통해 성능을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권1호
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• pp.33-37
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• 2011

디스플레이, 광학, 에너지 분야 부품의 미세형상화, 대면적화, 저가격화 요구에 대응하기 위하여 대면적 롤금형의 미세형상 가공기술개발에 대한 필요성이 대두되고 있다. 롤금형은 기존의 평판금형에 비해서 금형의 납기가 빠르고, 대면적화에 용이하며, 연속성형이 가능하다는 장점을 갖고 있다. 본 연구는 롤금형에 미세형상을 가공할 때 발생하는 형상오차의 원인을 규명하는 것을 목적으로 하고 있으며, 가공 현장에서 개선 가능한 요소로서 롤금형의 동적밸런싱 보정방안을 제시하고 있다. 기존보다 정밀한 동적밸런싱 보정을 통하여 롤금형의 질량불평형이 최대 90%까지 감소되었고, 롤금형의 진동량이 0.044 mm/sec (RMS)에서 0.004mm/sec (RMS)로 감소하였으며, 결과적으로 미세패턴의 형상정밀도가 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제20권1호
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• pp.63-69
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• 2011

본 연구에서는 기존 실리콘 반도체 기술 기반의 포토 및 이빔 리소그래피 공정을 통하여 유기 반도체 소자를 패터닝하였다. P3HT나 PEDOT 등의 유기 반도체는 용매에 녹기 때문에 MIMIC (micro-molding in capillaries)이나 inkjet printing 기술을 이용하여 마이크로미터 크기의 소자 제작이 가능하였으나, 펜타신은 용매에 녹지 않기 때문에 매우 복잡한 방법으로 마이크로미터 크기의 소자를 제작하여왔다. 그러나, 본 연구에서는 원자층 증착 방법으로 증착한 산화 알루미늄막을 펜타신의 보호층으로 이용하여 기존의 포토 및 이빔 리소그래피 방법으로 마이크로미터크기의 펜타신 소자를 제작하였으며 그 전기 특성을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제17권3호
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• pp.1-7
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• 2004

최근 대형 복합재료 구조물 성형에 적합한 공정으로 주목받는 vacuum assisted RTM (VARTM) 공정에 있어, 보강섬유의 조직 내부에 잔류하는 공기를 제거하여 기공함유율을 낮추는 기술의 중요성이 인식되고 있다. 거대기공 혹은 불완전 함침영역은 부적절한 주입구 및 공기배출구의 위치, 혹은 금형의 형상에 의해 발생한다. 미세기공은 불균일한 수지 유동선단의 속도로 인해 유동선단 부분에서 집중적으로 형성되며, 금형충전 공정 도중 수지와 함께 이동한다. 성형이 완료된 제품내의 잔류 기공들은 완성품의 물리적 성질을 저하 및 제품의 파손을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 VARTM 공정에서의 기공의 형성 및 이동을 해석할 수 있는 통합된 거시적/미시적 해석 방법을 개발하였다. 수치해석 프로그램을 개발하여 VARTM 공정에서의 3차원 수지 유동을 해석하였으며, 그에 따른 거대기공 및 미세기공의 분포를 예측하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권2호
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• pp.223-228
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• 2016

본 논문은 PDMS을 기반으로 한 미세접촉인쇄법을 사용하여 보다 효율적으로 지방세포를 선택적으로 배양접시에 부착시켰으며 패터닝 된 배양접시에서 지방세포가 빠르게 지방분화를 가능하게 하였다. PDMS을 이용한 선택적 표면 처리 방법은 기존의 세포칩 제작과 달리 소량의 유기용매사용, 저가의 장비 사용, 또한 효율적으로 특정 지역 안에서 지방세포를 고정화하고 성장시킬 수 있으며 이를 통해 지방세포의 생리학적 상태를 손쉽게 관찰할 수 있는 분석 기술로 활용된다. 이렇게 구성된 지방세포칩 위에 대표적인 비만 억제제 약물인 Orlistat을 $0.2{\mu}M{\sim}5.0{\mu}M$ 농도로 처리하였을 때 대조군에 비하여 최대 26.5%의 억제 효과가 나타남을 확인하였다. 따라서, 본 논문에서 제안하는 방법을 통하여 다양한 비만 억제제 약물 탐색을 위한 세포칩으로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 센서학회지
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• 제17권5호
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• pp.369-374
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• 2008

A novel fiber optic surface plasmon resonance (SPR) sensor using cyclic olefin copolymer (COC) prism with the spectral modulation is presented. The SPR sensor chip is fabricated using the SU-8 photolithography, Ni-electroplating and COC injection molding process. The sidewall of the COC prism is partially deposited with Au/Cr (45/2.nm thickness) by e-beam evaporator, and the thermal bonding process is conducted for micro fluidic channels and optical fibers alignment. The SPR spectrum for a phosphate buffered saline (0.1.M PBS, pH.7.2) solution shows a distinctive dip at 1300.nm wavelength, which shifts toward longer wavelength with respect to the bovine serum albumin (BSA)concentrations. The sensitivity of the wavelength shift is $1.16\;nm{\cdot}{\mu}g^{-1}{\cdot}{\mu}l^{-1}$. From the wavelength of SPR dips, the refractive indices (RI) of the BSA solutions can be theoretically calculated using Kretchmann configuration, and the change rate of the RI was found to be $2.3{\times}10^{-5}RI{\cdot}{\mu}g^{-1}{\cdot}l^{-1}$. The realized fiber optic SPR sensor with a COC prism has clearly shown the feasibility of a new disposable, low cost and miniaturized SPR biosensor for biochemical molecular analyses.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.365-365
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• 2010

Similar to the superhydrophobic surfaces of lotus leaf, water strider leg is attributed to hierarchical structure of micro pillar and nano-hair coated with low surface energy materials, by which water strider can run and even jump on the water surface. In order to mimick its leg, many effort, especially, on the fabrication of nanohairs has been made using several methods such as a capillarity-driven molding and lithography using poly(urethane acrylate)(PUA). However most of those effort was not so effective to create the similar structure due to its difficulty in the fabrication of nanoscale hairy structures with hydrophobic surface. In this study, we have selected a low surface energy polymeric material of polytetrafluoroethylene (PTFE, or Teflon) assisted with surface modification of CF4 plasma treatment followed by hydrophobic surface coating with pre-cursor of hexamethyldisiloxane (HMDSO) using a plasma enhanced chemical vapor deposition (PE-CVD). It was found that the plasma energy and duration of CF4 treatment on PTFE polymer could control the aspect ratio of nano-hairy structure, which varying with high aspect ratio of more than 20 to 1, or height of over 1000nm but width of 50nm in average. The water contact angle on pristine PTFE surface was measured as approximately $115^{\circ}$. With nanostructures by CF4 plasma treatment and hydrophobic coating of HMDSO film, we made a superhydrophobic nano-hair structure with the wetting angle of over $160^{\circ}C$. This novel fabrication method of nanohairy structures has been applied not only on 2-D flat substrate but also on 3-D substrates like wire and cylinder, which is similarly mimicked the water strider's leg.

• 한국레이저가공학회지
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• 제6권3호
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• pp.19-28
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• 2003

The manufacturing process for the microfluidic device can include sequential steps such as master fabrication, electroforming, and injection molding. The laser ablation, using masks, has been applied to the fabrication of channels in microfluidic devices. In this research, an excimer laser was used to engrave microscopic channels on the surface of PET (polyethylene terephthalate), which shows a high absorption ratio for an excimer laser beam with a wavelength of 248 m. When 50-${\mu}{\textrm}{m}$-wide rectangular microscopic channels are ablated with a 500 ${\times}$ 500 ${\mu}{\textrm}{m}$ square mask at a magnification ratio of 1/10, ditch-shaped defects were found in both corners. The measurement of laser beam intensity showed that a coherent image in the PET target caused such defects. Analysis based on the Fourier diffraction theory enabled the prediction of the coherent shape at the image surface as well as the diffraction beam shape between the mask and the image surface. It also showed that the diameter of the aperture had a dominant effect. The application of aperture with a diameter of less than 3 mm helped to eliminate such defects in the ablated rectangular microscopic channels on PET without such ditch-shaped defects.