• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.738-742
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• 2012

본 연구에서는 알루미나 나노 템플레이트(anodic alumina oxide; AAO)를 이용하여 신속하면서도 효과적으로 나노입자 및 바이오물질을 분리, 농축할 수 있는 나노필터 소자를 개발하였다. 본 연구에서 사용한 나노필터 소자는 유체의 주입 및 흐름이 가능한 미세유체채널(microfluidic channel)을 PDMS에 패터닝하였다. 위아래로 형성된 PDMS 미세유체채널 사이로, 다양한 크기의 나노 다공을 형성하고 있는 AAO 막을 삽입하여 크기에 따른 나노입자 및 바이오 물질을 분리할 수 있었다. 위아래로 PDMS 유체채널과 AAO 분리막을 집적하고, 최종적으로 아크릴레이트 플락스틱(acrylic plastic)으로 전체 소자를 고정하여 나노필터유체소자를 제작하였다. 완성된 나노필터소자를 이용하여 나노입자의 농축효율 및 은나노입자가 뭉쳐져있는 필터존(filtration zone)으로부터 뎅기 바이러스(dengue virus)를 표면증강라만(surface enhanced Raman scattering)분석법에 의해 검출할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1694-1695
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• 2011

최근 에너지에 대한 관심의 증대 및 센서 노드로의 개발을 위해 무전원 동력 장치(sustainable energy conversion system)에 대한 관심이 크게 증대되고 있다. 본 연구에서는 수압(hydraulic pressure)을 이용하여 전기를 발생시키는 새로운 개념의 나노유체 에너지 변환 시스템에 대한 연구를 진행하였다. 표면 패터닝 기법을 통해 제작된 나노 채널 및 일차원 마이크로 유체 기반의 플루이딕 소자를 이용하여 외부저항, 버퍼용액의 농도, 압력에 따른 streaming potential을 구하였다. electrokinetic 현상과 이에 따른 유체의 streaming potential을 이용하여 압력(pressure)을 전기적으로 변환시키는 에너지 변환용 나노 유체시스템을 본 논문을 통해 제안하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.231.2-231.2
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• 2015

본 연구에서는 나노갭 소자에 미세유체 수직 이중층을 도입하여 상층에 존재하는 금나노입자를 검출하였다. 형성된 수직 이중 층의 상층에는 검출물질을 주입하였고 하층에는 검출물질과 소자 표면의 전극을 분리 시킬 수 있는 용액을 주입하였다. 수직 이중층의 형성은 크로노암페로메트리(Chronoamperometry)을 이용하여 상층에 흘려준 electrochemical indicator 인 ferricyanide 용액의 전기화학 신호가 발생되지 않음을 통해서 확인하였다. 연속적인 수직 이중 층의 흐름에서 유전영동법을 이용하여 상층에 존재하는 금나노입자들을 나노갭전극으로 유도포획 하였고 이때 실시간으로 변하는 전류 값으로부터 금나노입자의 검출여부를 판단하였다.

• 기계저널
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• 제51권9호
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• pp.33-39
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• 2011

레이저 마이크로 및 나노 가공은 공기 중에서 고속으로 실행이 가능하여 산업적으로 응용이 가능한 거의 유일한 초미세가공기술로소 반도체, 전자, 마이크로유체소자 등과 같은 분야에 널리 응용되고 있고 기존 기술의 한계를 뛰어 넘는 새로운 기술을 창출하는 데 기여하고 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권9호
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• pp.910-914
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• 2007

We present a simple and an inexpensive method for the fabrication of a nano-fluidic filter and a nano-pore micromixer using self-assembly of nano-spheres and surface tension. Colloid-plug was formed by surface tension of liquid in a microchannel to fabricate nanofluidic filter. When colloid is evaporated, nano-spheres in a colloid are orderly stacked by a capillary force. Orderly stacked nano-spheres form 3-D nano-mesh which can be used as a mesh structure of a fluidic filter. We used silica nano-sphere whose diameter is $567{\pm}85nm$, and silicon micro-channel of $50{\mu}m$-diameter. Fabricated nano-fluidic filter in a micro-channel has median pore diameter of 158nm which was in agreement with expected diameter of the nano-pore of $128{\pm}19nm$. A nano-pore micromixer consists of $200\;{\mu}m-wide,\;100\;{\mu}m-deep$ micro-channel and self-assembled nano-spheres. In the nano-pore micromixer, two different fluids had no sooner met together than two fluids begin to mix at wide region. From the experimental study, we completely apply self-assembly of nano-spheres to nano-fluidic devices.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1219-1220
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• 2015

마이크로, 나노유체 (micro-, nanofluidics)을 이용한 종이 기반 분석 소자 (paper-based analytical devices, micro-PADs)에 대한 관심이 증가하고 있다. 종이 기반의 분석 소자는 초저가의 비용과 간단한 공정 방법으로 인하여 상용화 컨셉의 바이오센서로 각광받고 있다. 하지만, 종이 기반의 분석 소자는 낮은 검출 한계 (limit of detection, LOD)와 민감도 (sensitivity)의 제한이 있다. 그로 인해 우리는 이온 선택적 투과층 (ion permselective membrane, i.e. Nafion)을 종이 기반의 분석 소자와 결합하여 이온 농도 분극 (ion concentration polarization, ICP) 현상을 구현하여 낮은 검출한계와 민감도를 개선할 수 있었다. 접착력이 있는 테이프 표면에 이온 선택적 투과층을 패터닝 (patterning)하여 종이 기반 분석 소자와 결합하여 매우 간단하게 소자를 제작할 수 있었다. 따라서 종이 기반의 채널 양단에 직류 전압을 인가했을 때 발생하는 ICP 현상으로 인하여 형광 물질 (fluorescence dye)이 농축(preconcentration)되는 것을 확인할 수 있었다. 구체적으로, 초기 농도가 1.55 nM인 형광 물질을 이용하여 200 V의 외부전압을 인가했을 때, 500 초 이내에 1000 배 이상의 농축비를 얻을 수 있었다. 따라서, 외부 전압을 상용화된 건전지 출력값으로 낮출 수 있다면 다양한 종이 기반 분석 소자와 간단한 결합 방법을 통해 상용화 컨셉의 바이오센서로도 구현이 가능할 것이다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제37권4호
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• pp.382-393
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• 2024

유체 디스펜싱(fluid dispensing) 방식인 Microplotter 시스템은 압전 소자를 통한 초음파 펌핑(pumpin)을 기반으로 유체를 분사한다. 이 기법은 넓은 범위의 점도를 가진 다양한 물질들이 마이크로 사이즈로 프린팅 되는 것을 가능하게 한다. 본 논문에서는 디스펜서 프린팅 기술에 대해 소개하고 장비를 이용한 다양한 공정을 이해 및 응용에 목적을 두고 있다. 또한, 분사 강도, 분사 시 팁의 높이, 분사 속도와 같은 매개변수들을 조절하여 장비의 최적화 방법에 대해 설명하고자 한다. 금속 나노 입자, 탄소나노튜브, DNA, 단백질 등 광범위한 유체와 호환된다는 Microplotter의 장점을 이용함으로써 인쇄전자, 생명공학, 화학공학 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

• 폴리머
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• 제33권3호
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• pp.219-223
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• 2009

전기방사 공정을 이용하여 제조된 나노파이버는 나노 소자, 필터, 방호닦, 항균성 드레싱 및 약물전달 등 다양한 분야에서 이용되고 있다. 약물전달시스템(drug delivery system, DDS)은 기존 의약품의 부작용을 최소화하며 그 효능 및 효과를 극대화할 수 있어야 하고 필요한 양의 약물을 원하는 환부에 효율적으로 전달할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 전기유체역학공정의 하나인 전기방사공정을 이용하여, poly($\varepsilon$-carprolactone)(PCL) poly(ethylene oxide(PEO)를 나노파이버 매트로 만들었으며, 고분자와 동시 방사된 Rhodamine B의 방출량을 측정하였다. PCL/Rhodamine B/PEO/PCL 나노파이버 매트는 전기방사 시간을 통한 두께 조절을 통하여 약물전달 거동이 조절될 수 있음을 확인하였으며, 실제 Peptide를 PEO와 동시 전기방사시켜 얻어진 나노파이버 peptide가 방출되는 거동을 확인하였다. PCL/Peptide/PEO/PCL시스템에서 방출된 peptide는 약물방출 시험 후에도 약물로서의 활성도를 잃지 않았으며, 이러한 나노파이버를 이용한 Peptide 방출메커니즘은 새로운 약물전달시스템으로 적용 및 응용될 수 있을 것으로 예상된다.