• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.6 no.1
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• pp.24-28
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• 2005

A micromachined biochip with a three dimensional silicon chamber was developed for the construction of biosensors. Anisotropic etching was used fur the formation of the chamber on the p-type silicon wafer(100) and then was glued to the Pyrex glass bottom-substrate with pre-deposited platinum electrode. The electrochemical characterization of its Pt electrode and Ag/AgCl reference electrode was investigated.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.448-448
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• 2013

최근 생물학적 분석 기구에서 시료를 처리, 분리, 검출, 샘플링 또는 분석하기 위해 사용되는 마이크로펌프(Micropump)에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한 전자소자의 성능과 신뢰성의 증진을 위한 전자소자의 열 문제를 해결하기 위해 냉각장치로 마이크로 펌프가 적용되기도 한다. 그 외에도 마이크로펌프는 다양한 분야에 응용이 가능하다. 마이크로펌프는 작동 방식에 따라 압전형, 공압형, 열공압형, 연동형 등의 여러 종류로 분류되고 있다. 그중에서도 최근에는 연동형 마이크로 펌프의 개발이 각광받고 있다. 기존의 연동형 펌프들은 다중 챔버를 가지고 있으며, 각각의 챔버 내에서 Dead volume이 많이 발생할 뿐만 아니라 이상적인 연동운동과는 차이가 많이 나는 문제점을 가지고 있다. 또한 압전방식과 열공압방식은 느린 응답성으로 인해 효율적인 유체 이동이 어렵다. 본 논문에서는 이상적인 연동운동을 구현하기 위하여 기존의 연동형 펌프의 단점을 보완하고, 하나의 챔버에 다중전극 구조를 가지는 정전기력방식의 연동형 펌프를 개발하였다. 정전기력방식으로 펌프를 구동함으로써, 저전력으로 펌프구동이 가능하며, 하나의 챔버에 다중전극을 설치함으로써 이상적인 연동운동을 재현하였다. 그리고 Dead volume을 최소화 하였다. 또한, 빠른 반응속도로 인해 효율적인 유체 이동을 실현시킬 수 있었다. 본 연구에서 제안된 마이크로 펌프의 구성은 크게 챔버, 박막, Inlet/outlet hole으로 구성되었다. 챔버는 Si-wafer에 wet etching 공정으로 제작 하였고 그 위에 알루미늄 박막을 200 nm 증착시켰다. 챔버는 가로 32 mm, 세로 5 mm, 깊이는 $15{\mu}m$, 부피는 $200{\mu}l$으로 제작되었다. 박막은 폴리이미드(polyimide)를 사용하여 $3{\mu}m$의 두께로 제작 되었으며, 폴리이미드 박막 사이에는 200 nm 두께의 4개의 알루미늄 박막 전극을 삽입시켰다. 삽입된 4개의 전극에 개별적인 전기신호를 보냄으로써 연동운동이 가능하다. Inlet/outlet hole은 직경 2 mm의 크기로 제작되었으며, 튜브를 연결하여 유체가 흐를 수 있는 체널을 형성하였다. 제작된 마이크로 펌프의 구동전압은 115 V이며, 인가되는 주파수를 1 Hz~100 KHz까지 변화시켜 유량을 측정하였다. 작동 유체는 공기이며, 유량측정은 튜브 내에 물방울을 삽입하여 시간에 따른 이동거리를 관측하였다. 측정결과 2.2 KHz에서 2.4 mm/min의 가장 높은 유량을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 제안된 연동형 마이크로펌프는 이상적인 연동운동이 가능함으로써 기존의 연동형 방식의 문제점을 보완하였으며, 생명과학, 의학, 화학 등의 분야에서 적용이 가능하리라 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.225-228
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• 2007

Micro solid propellant thruster is the most feasible for development with current MEMS. Basic components of micro solid propellant thruster are diverging nozzle, micro igniter, combustion chamber, and solid propellant. Micro nozzles and micro chambers were fabricated using photosensitive glass by anisotropic wet etching technique. Micro Pt heaters on glass membrane which ignited solid propellant were developed. Components of thruster were integrated. Successful ignition was observed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.6
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• pp.599-606
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• 2010

In the present study, actuators with diaphragms of different thickness and chambers of different diameter are fabricated to examine experimentally how the behavior characteristics of the actuator diaphragm in a thermopneumatic micropump are affected by diaphragm thickness and chamber diameter under various operating conditions with different values of input voltage and frequency. The actuator comprises a microheater set on Pyrex glass, a chamber, and a diaphragm. For all values of the input energy, as the frequency decreases below 10 Hz, the maximum center deflection of the diaphragm greatly increases irrespective of diaphragm thickness and chamber diameter. At low frequencies, as the heat energy supplied to the chamber increases, the center of deflection of the diaphragm increases; the magnitude of deflection is high for thin diaphragms and for diaphragms whose chambers have small diameters. At frequencies higher than 10 Hz, all the design variables such as diaphragm thickness, chamber diameter, and the input energy have negligible effect on the center deflection of the diaphragm.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.38-38
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• 2003

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.361-364
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• 2009

Vacuum facility is required for high altitude space environment test to develop small thruster to be applied for micro-satellite. After selecting vacuum equipment and integrating the chamber to simulate 100-120km attitude with max, $10^{-5}\;torr$. We tested the performance of high vacuum chamber. We designed, fabricated the knudsen pump and analyzed pressure gradient efficiency of membrane according to Knudsen number under vacuum conditions. We described the upgrade plan to a thermal vacuum chamber.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.67-70
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• 2006

In this study micro-thrust measurement method in high vacuum chamber is introduced. This is important for the development of micro-thruster for micro-satellite applications. At Chungnam national University, high-vacuum experimental facility has been constructed to simulate space environment. And strain gauge besed micro-thrust measurement in vacuum chamber has been studied and discussed.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.10 no.4
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• pp.77-84
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• 2006

With the development of micro/nano spacecraft, concepts of micro propulsion are introduced for orbit transfer and drag compensation as well as attitude control. Micro solid propellant thruster has been attention as one of possible solution for micro thruster. In this paper, micro solid propellant thruster is introduced and research on basic components of a micro solid propellant thruster is reported. Micro Pt igniter was fabricated through negative patterning and quantitative effect of geometry was estimated. The characteristic of HTPB/AP solid propellant was investigated to measure the homing velocity. A combustion chamber was fabricated by means of anisotropic etching of photosensitive glass. Finally, micro solid propellant thrusters having various geometries were fabricated and tested.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.11a
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• pp.56-58
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• 2001

본 논문은 수두증 환자의 체내에 삽입하는 파릴린 막체크 밸브의 제작과 시험에 관한 것이다. 파릴린 막 체크밸브는 세 가지 특징을 가지고 있다. 박막의 초기 인장응력에 따라 특정한 압력 이상에서 밸브가 열리고, 막과 밸브 입구의 크기에 따라 순방향과 역방향 특성을 서로 다르게 하며, 앤티사이폰 역할을 한다. 파릴린 체크 밸브는 상부 기판과 하부 기판으로 구성되어 있다. 하부 기판은 입구, 출구, 유로, 두 개의 완충챔버로 이루어져 있고, 상부 기판은 입구 박막과 두 개의 완충 챔버 박막으로 이루어져 있다. 하부 기판에는 밸브 구멍 주위에 밸브 시트를 두어 두 기판을 조립할 때 밸브 시트가 막을 변형시키면서 박막에 초기 인장 응력을 주도록 되어 있다. 또, 하부 기판에 특정한 각을 가진 유로 및 완충 챔버를 형성하여 역류 발생시 유체를 완충 챔버 쪽으로 흐르게 한다. 유한요소법(FEM)을 이용하여 박막과 밸브 입구의 크기, 박막의 두께 등을 변화시켜가며 박막의 응력과 변형을 해석하였고 해석 결과로부터 밸브 시트의 높이를 결정하였다. 마이크로머시닝으로 두 기판을 제작하고 조립한 후, 순방향과 역방향의 압력에 대한 유량을 측정하여 파릴린 체크 밸브의 특성을 시험하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.5
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• pp.547-550
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• 2011

We have developed a laser-based needle-free liquid drug-injection device. A laser beam is focused inside the liquid contained in the rubber chamber of a micro-scale. The focused laser beam causes explosive bubble growth, and the sudden volume increase in a sealed chamber drives a microjet of liquid drug through the micronozzle. The exit diameter of a nozzle is less than 100 ${\mu}m$, and we verify that the injected microjet is fast enough to penetrate soft human tissue. In the experiment, the microjet penetrated a 5% gelatin-water solution that replicates the human thrombus and pork-fat tissue.