• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.390-390
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• 2014

Soft-lithography 기술 중의 하나인 Micro-Contact Printing (${\mu}$-CP) 기술은 패턴이 형성된 mold 위에 고분자 물질을 코팅하고 기판과 접촉시켜, 패턴 된 부분만 기판으로 전사시켜 패턴을 형성하는 방법이다. ${\mu}$-CP 기술은 Imprint 방식과 비교하여 잔여물을 제거하기 위한 ashing 공정이 필요 없으며, 상대적으로 패턴이 전사되기 위한 공정 온도와 압력이 낮은 장점이 있다. 한편, 기존의 Photolithography 기술로 유기기판에 패턴을 형성하는 것은 제한이 있으며, 자외선에 의해 유기기판의 특성이 변화될 수 있다. 또한 패턴 형성 후 고분자 패턴을 제거하는 용매가 기판이 손상 받게 된다. 본 실험에서는 poly (1H,1H,2H,2H-perfluorodecyl methacrylate) polymer (PFDMA) films을 패턴 된 poly (dimethylsiloxane) (PDMS) mold 위에 코팅하고 ${\mu}$-CP 기술을 통해 poly (methylmethacrylate) (PMMA), poly (vinyl pyrrolidone) (PVP)등과 같은 유기기판 위에 고분자 패턴 형성을 하였다. 이때 전사 가능한 온도는 상온이며, 압력은 코팅된 PFDMA films이 기판과 접촉될 수 있는 정도만 필요하다. PFDMA가 상온에서 전사 가능한 이유는 유리전이온도가 상온보다 낮기 때문이다. 또한 접촉각을 측정하여 접착력을 계산하면 PFDMA와 기판과의 접착력이 상대적으로 높기 때문이다. PFDMA는 플루오르계 용매에 제거되기 때문에 유기기판의 손상을 최소화 할 수 있다. ${\mu}$-CP 기술을 이용한 PFDMA의 패턴 형성 방법은 물질의 특성으로 flexible 및 organic device 제작에 응용 될 수 있다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.30.1-30.1
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• 2010

Hydrogen silsesquioxane (HSQ)는 spin-on glass (SOG)의 일종으로 spin-coating이 가능하며 $400^{\circ}C$ 이상의 고온에서의 어닐링을 통해 silica로 변환되는 물질이다. 이 물질은 가시광선 영역에서 95% 이상의 높은 투과도를 나타내며 산화물로의 변환 공정이 간단하며 표면 개질이 용이하기 때문에 나노 바이오, 반도체, 광전자 소자 등의 다양한 분야로의 적용이 기대되는 물질이다. 최근 나노 기술의 발전에 따라 다양한 나노 구조물을 이용하여 소자들의 효율을 향상시키는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 따라서 HSQ를 이용하는 소자의 효율을 높이기 위해서는 쉽고 간단하면서 생산성이 높은 HSQ 나노 구조물 제작 기술에 대한 연구가 필요하다. 현재 개발된 대면적 HSQ 나노 구조물 제작 기술로는 e-beam lithography, x-ray lithography, room temperature nanoimprint lithography 등이 있다. 하지만 이와 같은 나노 패터닝 기술들은 생산성이 낮거나 공정이 복잡한 단점이 있다. 본 연구에서는 poly(dimethylsiloxane) (PDMS) mold를 이용한 직접 printing 기술을 통해 HSQ 나노 구조물을 제작하는 기술을 개발하였다. 이 기술은 대면적에 간단한 기술로 HSQ 나노 패턴을 제작할 수 있으며 master mold의 패턴이 그대로 HSQ layer로 전사되기 때문에 제작이 까다로운 아날로그 패턴도 손쉽게 제작할 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 이와 같은 HSQ 직접 printing 기술을 이용하여 HSQ 아날로그 나노 패턴을 제작하고 이의 응용기술에 대한 연구를 진행하였다.

• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.1 no.1
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• pp.75-81
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• 2003

A custom micro-PIV optics assembly has been used to measure the flow fold inside a T-junction of a microchannel. The micro-PIV system consists of microscope objectives of various magnifications, a dichroic cube, and an 8-bit CCD camera. Fluorescent particles of diameters 620 nm have been used with a Nd:YAG laser and color filters. A programmable syringe pump with Teflon tubings were used to inject particle-seeded distilled water into the channel at flow rates of 2.0, 4.0, 6.0 mL/hr. The micro-channels are fabricated with PDMS with a silicon mold, then O$_{2}$ -ion bonded onto a slide glass. Results show differences in flow characteristics and resolution according to fluid injection rates, and magnifications, respectively. The results include PIV data with vector-to-vector distances of 2 $\mu$m with 32 pixel-square interrogation windows at 50$\%$ overlap.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1686-1687
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• 2011

A microfabricated chip with in-channel electrochemical cell using interdigitated gold electrode was fabricated for sensitive electrochemical analysis. The gold electrodes were fabricated on glass wafer using thermal evaporator and were covered using PDMS mold containing microchannel for analyte and electrolyte. The active area of each electrode was $250\;{\mu}m{\times}200\;{\mu}m$ with a gap of 200 ${\mu}m$ between the electrodes. Microelectrodes results in maximum amplification of signal, since the signal enhancement effect due to cycling of the reduced and oxidized species strongly depends on the inter electrode distance. Analytes such as methylene blue and guanosine were characterized using the fabricated electrodes and their electrochemical characteristics were compared with conventional bulk electrodes. The device so developed shall find use as disposable electrochemical cell for rapid and sensitive analysis of electroactive species.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2002.08a
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• pp.423-426
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• 2002

A custom micro-PIV optics assembly has been used to measure the flow field inside a T-shaped microchannel. The micro-PIV system consists of microscope objectives of various magnifications, a dichroic cube, and an 8-bit CCD camera. Fluorescent particles of diameters 620nm have been used with a Nd:YAG laser and color filters. A programmable syringe pump with Teflon tubings were used to inject particle-seeded distilled water into the channel at flow rates of $420,\;40,\;60{\mu}L/hr$. The microchannels are fabricated with PDMS with a silicon mold, then $O_2-ion$ bonded onto a slide glass. Results show differences in flow characteristics and resolution according to fluid injection rates, and magnifications, respectively. The results show PIV results with vector-to-vector distances of $2{\mu}m$ with 32 pixel-square interrogation windows at $50{\%}$ overlap.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 2007.08a
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• pp.900-903
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• 2007

We introduce non-contact surface modification using trimethylchlorosilane (TMCS) for thin film transistor application. The surface is not contacted to the TMCS solution because it is vaporized at room temperature. The hydrophobic surface with contact angle $of\;{\sim}\;70^{\circ}$ can be achieved by the transfer of TMCS using a PDMS mold.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1941-1943
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• 2003

본 논문은 광 검출을 이용한 전기화학발광 (Electrochemiluminescence : ECL)을 마이크로시스템에 적용하여 소형화하였으며, 기존 광 검출 시스템과 결과를 비교하여 그 특성을 분석하였다. ECL은 전기에너지를 촉매로 사용하기 때문에 화학발광 보다 마이크로채널 내에서 발생하는 층류문제를 해결할 수 있는 적합한 방법이다. 유리기판에 Au를 박막으로 증착하여 전극으로 사용하였으며, SU-8 구조물을 이용한 PDMS mold를 사용하여 마이크로채널을 제작하였다. 전극과 PDMS는 $O_2$ 플라즈마를 이용하여 접합하였다. luminol과 과산화수소는 Syringe pump로 구동하였으며, 발생된 빛은 반도체 공정기술로 제작한 P-N접합 포토다이오드를 이용하여 전류신호로 측정하였다. 새로 구성된 시스템을 이용하여 마이크로채널 내에서의 luminol과 과산화수소의 유속, 농도변화에 따른 광전류 변화를 측정하여 기존시스템과 비교하였다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.29 no.3
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• pp.201-204
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• 2020

In this study, we fabricated and evaluated graphene composite based 3D scaffolds and planar films. The hybrid composite was prepared by mixing a calculated amount of graphene nanopowder and polydimethylsiloxane in tetrahydrofuran solution. The hybrid composite is easy to manufacture into various forms using direct printing technology or a pressing method. A 3D scaffold structure was prepared at ambient temperature with a flow rate of 240 mm/min. The nozzle pressure was maintained at 350 kPa by adjusting the viscosity of the composite material. The planar film was prepared at different thicknesses using a roll-to-roll equipment. The prepared hybrid nanocomposites were evaluated to investigate their electrical properties according to temperature and mechanical deformation. The obtained results were consistent with each other. Therefore, it can be used effectively as sensors through shape definition.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1526-1527
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• 2007

This paper presents the design, fabrication and experimental results of an electromagnetic microvalve for drug delivery systems. The microvalve consists of two silicon substrates with a silicone rubber diaphragm and a flow channel, a PDMS layer, and an electromagnetic actuator. Each substrate is fabricated by using the silicon wet etch, SU-8 mold process and $O_2$ plasma bonding.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.109-109
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• 2017

알지네이트 하이드로 젤은 해조류에서 추출되는 천연 고분자인 알지네이트가 칼슘 또는 마그네슘 양이온과 이온가교(Ioninc cross linking)를 형성할 때 알지네이트의 고분자 구조가 칼슘, 마그네슘 양이온을 감싸면서 형성되는 고분자이다. 알지네이트 하이드로 젤은 높은 생체적합성(Biocompatibility)으로 인해 세포 재생을 위한 조직공학 및 재생의학, 약물전달 등의 제약 관련 분야에 광범위하게 적용될 수 있는 물질로 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 마이크로 플루이딕 칩을 이용하여 알지네이트 튜브를 제조하였다. 먼저 유동 포커싱 방식(flow focussing)을 유도할 수 있는 PDMS(Polydimethylsiloxane) 마이크로 플루이딕 칩을 제조하였다. 마이크로 플루이딕 칩은 CNC(Computer Numeric Control) milling machine을 이용한 template를 만들고 NOA mold를 이용하여 최종 PDMS 칩을 제작하였다. 튜브를 만들기 위한 마이크로 채널은 내부 채널 ($200{\times}200um$), 중간 채널 ($200{\times}200um$) 및 외부 채널 ($200{\times}200um$)로 구성되며 내부, 중간, 외부의 유체가 합류하는 수집채널은 폭 500 um, 깊이 200 um로 구성되었다. 운반체로는 5%의 acetic acid를 함유한 mineral oil를 이용하였으며 내부의 core flow는 $H_2O$로 하였다. 중간 유체인 2% 알지네이트 프리폴리머는 칼슘 이온의 존재 하에서 젤화 과정이 매우 빠르기 때문에 마이크로 채널 내부에서의 반응을 제어하고 막힘을 방지하기 위해 수용성 복합 칼슘-에틸렌 디아민 테트라 아세트산 (EDTA)을 사용하였다. 본 마이크로 플루이딕 칩에 각각의 유체를 이동시켰을 때, 운반체인 oil phase의 수소이온은 중간 유체인 알지네이트 프리폴리머와의 계면을 통해 확산되어 Ca-EDTA 복합체로부터 칼슘 양이온의 방출을 유발하게 된다. 방출된 칼슘 양이온은 알지네이트 고분자와의 이온 가교를 통해 알지네이트 하이드로 젤을 형성하여, 각 유체의 flow에 따라 알지네이트 튜브를 쉽고 빠르게 제조 가능하였다. 본 연구에서 제조된 알지네이트 튜브는 인체 내 장기간 약물 전달을 위한 나노섬유로 활용하거나 인공혈관을 구성하는 extracellular matrix로 활용될 잠재력을 가지고 있어 추후 활발한 연구개발이 진행될 예정이다.