• 폴리머
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• 제29권4호
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• pp.418-421
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• 2005

본 연구에서는 나노/마이크로 소자 및 MEMS 제작에 활용가능하고 또한 수십 마이크로미터 크기의 3차원 곡면을 가진 형상을 제작하기 유리한 이광자 광중합을 이용한 다중조사 복셀 매트릭스 스캐닝법(multi-exposure voxel matrix scanning method)에 의한 나노 복화공정을 개발하였다. 이 공정을 통하여는 높이에 따라 14가지의 색을 가진 등고선으로 표현된 3차원 자유곡면 형상을 적층방식이 아닌 단일 층으로 3차원으로 제작할 수 있다. 여기서 수광각도가 1.25인 집광렌즈를 사용하여 레이저의 조사시간에 따라 1.2 um에서 6.4 um까지 변하는 복셀의 높이 차이를 이용하여 3차원 곡면 제작이 가능하다. 본 연구의 유용성을 검토하기 위하여 몇 가지 3차원 곡면형상을 초미세 입체 패터닝 공정에서 사용하는 일반적인 적층방식을 사용하지 않고 단층으로 제작하여 시간을 단축하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제25권1호
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• pp.130-137
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• 2008

Two-photon stereolithography (TPS) is recognized as a useful process for the fabrication of three-dimensional microstructures. Recently, the need for a two-photon curable resin with high strength increases as 3-D moicrostructures of high aspect ratio or large scale of several hundreds micrometers are required for applications of nano/micro devices in IT/BT. In this work, process parameters of TPS employing the SU-8 which is a representative two-photon curable resin with high strength have been studied for the precise fabrication of 3-D microstructures with high strength. The pre-baking and post-baking processes are studied and the parameter study of the SU-8 in TPS is conducted. Through this work, very small roughness of 12 nm and the minimum aspect ratio of ${\sim}1$ which provides a precise accumulation of layers could be obtained. Using the conditions studied in this work, some 3-D examples are fabricated.

• Macromolecular Research
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• 제14권5호
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• pp.559-564
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• 2006

The improvement of spatial resolution is a fundamental issue in the two-photon, polymerization-based, laser writing. In this study, a voxel tuning method using a radical quencher was proposed to increase the resolution, and the quenching effect according to the amount of radical quencher was experimentally investigated. Employing the proposed method, the lateral resolution of the line patterns was improved almost to 100 nm. However, a shortcoming of the quenching effect was the low mechanical strength of polymerized structures due to their short chain lengths. Nano-indentation tests were conducted to evaluate quantitatively the relationship between mechanical strength and the mixture ratio of the radical quencher into the resins. The elastic modulus was dramatically reduced from an average value of 3.015 to 2.078 GPa when 5 wt% of radical quencher was mixed into the resin. Three-dimensional woodpile structures were fabricated to compare the strength between the resin containing radical quencher and the original resin.

• 대한화학회지
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• 제49권3호
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• pp.292-299
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• 2005

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권3호
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• pp.251-258
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• 2010

본 논문은 다기능 미소유체시스템의 일체형 패키징을 위한 MSI (microfluidic system interface) 기술을 제안하고, 이를 설계, 제작, 시험 평가하였다. MSI 기술을 통해 플러그 방식의 유체 인터커넥터, 유체제어를 위한 미소밸브, 광학 인터페이스를 위한 광학창을 유체시스템에 일체형으로 쉽게 구현할 수 있었다. MSI 기술의 유용성을 보이기 위해 미소 유전자시료전처리시스템에 적용되었으며, 미소 유전자시료전처리시스템은 세포정제, 세포분리, 세포용해, DNA 고체상추출, 중합효소연쇄반응, 그리고 모세관전기영동 기능으로 구성되었다. 나아가 MSI 기술이 적용된 미소 유전자시료전처리시스템의 DNA 고체상추출 및 중합효소연쇄반응의 실험결과로부터 MSI가 미소유체시스템을 위한 실용적 패키징 기술임이 검증되었다.

• 폴리머
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• 제29권2호
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• pp.146-150
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• 2005

본 연구는 수십 마이크로미터 크기의 임의의 3차원 형상제작을 위한 이광자 광중합에 의한 나노 입체 리소그래피(nano-stereolithography) 공정개발에 관한 것이다. 본 연구에서 제안한 공정은 3차원 CAD 파일을 이용하여 형상의 윤곽선을 고화시켜서 연속적으로 적층하여 구조물을 제작하는 공정으로 기존의 리소그래피 공정과 달리 복잡한 형상제작이 가능하다. 형상제작은 펨토초 레이저를 이용하여 이광자 흡수 색소가 첨가된 아크릴레이트 계열의 단량체에 이광자 중합반응으로 제작하였으며 선 폭 정밀도는 150 nm수준이었다. 이광자 광중합법으로 윤곽선을 고화시켜 쉘(shell) 형태로 3차원 형상을 제작할 때에는 기계적 강성이 약하여 고화 후에 용매로 중합반응이 일어나지 않는 부분을 제거할 때 변형이 쉽게 발생하게 된다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하고자 윤곽 쉘 두께를 증가시켜 윤곽선을 중첩으로 제작하는 이중 윤곽선 스캐닝 방법(double contour scanning)을 시도하였으며 이를 통하여 제작된 형상의 강도가 향상됨을 확인할 수 있었다.