• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.8
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• pp.744-750
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• 2009

In this study, the pumping performance of a piezoelectric valveless micropump is simulated. The micropump, which was developed in the previous work, is composed of a four-layer lightweight piezocomposite actuator, a polydimethylsiloxane (PDMS) pump chamber, and two diffusers. The piezoelectric domain, the fluid domain and the structural domain are coupled in the three-dimensional simulation. We used ANSYS for the piezoelectric and structural domains and ANSYS CFX for the fluid domain. The effects of driven frequency on the flow rate have been investigated by simulating the flow characteristics for 10 Hz and 40 Hz driven frequencies. The flow rates with respect to driven frequencies up to 300 Hz have been calculated.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.10 no.6
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• pp.90-99
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• 2002

The main purpose of this study lies on the development of micro dilution tunnel based on the Sierra Dilution chamber model. As a primary examination, characteristics of flow and temperature distributions during the steady dilution process in dilution chamber are observed with numerical analysis. The penetration of dilution air through porous tube as well as wall temperature and temperature gradient inside porous tube are examined. The thermophoretic velocity in terms of temperature behavior inside porous tube are defined and examined. Based on the ratio of penetration and thermophoretic velocities, all part of porous tube are shown to be safe from the particulate depositions. However, The inlet portion of porous tube in addition to the portion of impinging of dilution air are marginally safe from the particulate depositions. Generally the safer design against particulate deposition is required in provision f3r steady dilution process and for transient process as well.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.45-45
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• 2000

PDP, FED, 그리고 VFD와 같은 마이크로 전자디스플레이 장치를 제작하기 위한 가장 중요한 기술중에 하나인 패널 내를 고진공으로 만드는 것과 초기의 진공을 유지하는 것이다. PDP 디스플레이는 전면판과 후면판으로 구성되어 있다. 전면판은 ITO전극, 절연체 그리고 MgO보호막으로 구성되어 있으며, 후면판은 어드레스 전극, 반사층, 격벽, 그리고 형광체층이 있다. 기존의 방식은 대기에서 프릿 글라스를 이용하여 두 장의 유리를 봉입하고, 후면판 모서리 부분에 있는 구멍에 배기 글라스 튜브를 붙이고, 튜브를 통해서 배기하고, 플라즈마 가스를 채우고, 최종적으로 tip-off를 한다. 이러한 기존의 방식을 통해서는 배기 컨덕턴스의 한계로 얻을 수 있는 초기 진공도에 한계가 있다. 아울러 두 장의 유리사이는 150$\mu$m 정도의 간격으로 되어 있고, 이웃한 격벽사이는 320$\mu$m 정도의 미세한 공간이 주어지는 구조가 컨덕턴스를 저하시킨다. 이와 같은 초기 진공도의 한계성을 극복하기 위한 연구로서, PDP 패널을 구성하는 두 장의 글라스를 진공 챔버내에서 IR heater를 이용하여 실장하였다. 대개 PbO, ZnO, SiO2,, 그리고 B？로 구성된 프릿 글라스를 대기에서 전면판에 dispensing하고 가소한다. 그리고 프릿 글라스가 형성된 전면판과 후면판을 loading, align 한 다음, 2 10-7torr까지 펌핑한 후 heating, holding 그리고 cooling 공정을 수행하므로 써 두 장의 유리를 실장하였다. 그러나 온도의 non-uniformity, 프릿 성분에 따라서 crack과 기포문제가 진공 실장과정에서 발생하였다. 이와 같은 문제를 개선하기 위해 프릿 글라스의 새로운 조성과 온도 uniformity를 유지하므로써, 프릿 글라스의 기포와 crack 발생없이 재현성 있게 진공 실장하였다. Leak channel 형성유무를 검증하기 위하여 챔버 자체의 펌핑 속도와 제작된 패널의 펌핑 속도를 비교하므로써, leak channel형성 유무를 평가할 수 있는 방법을 이용하였다. 이와 같은 방법을 이용하여, crack 또는 기포가 있는 패널은 leak channel을 형성하여 패널내의 진공을 유지할 수 없음을 검증하였고, crack 또는 기포가 없는 패널은 leak channel없이 패널내의 진공을 유지할 수 있음을 검증하였다. 결과적으로 진공 인-라인 실장시 가장 중요한 요인인 프릿의 변화를 분석하므로써, 고진공을 요구하는 FPD(PDP, FED, VFD)에 적합하게 적용할 수 있으며, 아울러 실장시 진공도를 개선하므로 패널내부의 오염을 최소화하여 디스필레이로서의 효율을 극대화할 수 있을 것이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.11
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• pp.1133-1137
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• 2011

A novel technique for the fabrication of a glass micropipette-based thermal sensor was developed utilizing inexpensive thermocouple materials. Thermal fluctuation with a resolution of ${\pm}0.002$ K was measured using the fabricated thermal probe. The sensors comprise unleaded low-melting point solder alloy (Sn) as a core metal inside a borosilicate glass pipette coated with a thin film of Ni, creating a thermocouple junction at the tip. The sensor was calibrated using a thermally insulated calibration chamber, the temperature of which can be controlled with a precision of ${\pm}0.1$ K and the thermoelectric power (Seebeck coefficient) of the sensor was recorded from 8.46 to $8.86{\mu}V$/K. The sensor we have produced is both cost-effective and reliable for thermal conductivity measurements of micro-electromechanical systems (MEMS) and biological temperature sensing at the micron level.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.36 no.6
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• pp.581-586
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• 2008

The MEMS solid propellant thrusters have very low thrust level for applying to the propulsion system of micro/nano satellites or the side jet thruster of smart bombs. In this research, the fabrication possibility of planar type MEMS solid propellant thrusters that have enlarged burning surface area was examined and the safety of the structure of thruster during the firing test was confirmed. The performance of a micro igniter which is the key component of the MEMS solid propellant thruster was estimated by the ANSYS Icepak and evaluated by the experiment. Finally, the thrust was measured by the micro force sensor. The levels of thrust were 300, 600 mN in the case of K=15, 20.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.06a
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• pp.1186-1190
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• 2003

In this paper, a valveless bubble-actuated fluid micropump was has been developed and its performance was tested. The valveless micropump consists of the lower plate, the middle plate, the upper plate and a resistive heater. The lower plate includes the nozzle-diffuser elements and the double-chamber. Nozzle-diffuser elements and a double-chamber are fabricated on the silicon wafer by the DRIE(Deep Reactive Ion Etching) process. The lower plate also has inlet/outlet channels for fluid flow. The middle plate is made of glass and plays the role of the diaphragm. The chamber in the upper plate is filled with deionized water, and which contacts with the resistive heater. The resistive heater is patterned on a silicon substrate by Ti/Pt sputtering. Three plates and the resister heater are laminated by the aligner and bonded in the anodic bonder. Since the bubble is evaporated and condensed periodically in the chamber, the fluid flows from inlet to outlet with respect to the diffusion effect. In order to avoid backflow, the double chamber system is introduced. Analytical and experimental results show the validity of the developed double-chamber micropump.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07c
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• pp.2377-2379
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• 2005

본 논문은 유연한 영상표시 장치에 응용될 수 있는 중공음극방전 소사(hollow cathode discharge device)를 마이크로머시닝기술로 제작하고 시험한 결과를 보여준다. 중공음극방전은 평판음극방전에 비해서 전류밀도가 큰 장점이 있다. 방전 소자는 유연한 구조의 양극과 음극, 그리고 그 사이의 절연층으로 구성되어 있으면 소자의 크기는 $20mm{\times}10mm$이다. 방전이 일어나는 영역은 관통 구멍으로서 $7{\times}11$개가 배열되어 있고, 구멍의 직경은 $70{\mu}m$이다. 실리콘 기판 위에 SU-8 몰드를 형성한 후 니켈 전기도금으로 음극을 제작한다. 그 위에 폴리이미드를 스핀코팅하여 절연층을 이루고, 열증착으로 알루미늄 양극을 제작한 후, 실리콘과 SU-8을 제거하여 방전 소자를 완성한다. 진공챔버내 아르곤 가스 분위기에서 소자의 두 전극 간 전압을 변화시켜 가면서 전류-전압 특성을 측정하였고, 방전상태를 관찰하였다. 챔버 내의 절대압력이 260mmHg이고 인가전압이 230V 정도일 때 안정 방전이 관찰되었다

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.5
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• pp.567-573
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• 2014

Since the development of microelectromechanical systems (MEMS) technology for the medical field, various micro-fluid transfer systems have been studied. This paper proposes a micro-piezoelectric pump that imitates a stomach's peristalsis by using two separate piezoelectric elements, in contrast to existing micro-pumps. This piezoelectric pump is operated by using the valve-less traveling wave of peristalsis movement. If the piezoelectric plates at the two separated plates are actuated at the input voltage, a traveling wave occurs between the two plates. Then, the fluid migrates by the pressure difference generated by the traveling wave. Finite element analysis was performed to understand the mechanics of the combined system with piezoelectric elements, elastic structures, and fluids. The effects of design variables such as the chamber height and number of ceramics on the flow rate of the fluid were examined.

• Resources Recycling
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• v.25 no.3
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• pp.49-54
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• 2016

In this study, zircon sand is separated into zirconia and silica by using the Ar-$H_2$ arc plasma refining. And then silica is removed from it by the microwave leaching method to produce a high pure zirconia. Plasma melting consist of two sequential processes; reduction process with Ar gas only followed by refining process with Ar-$H_2$ gas. After cooling in chamber. The solid phase obtained at $240^{\circ}C$ were found to be composed of 20% sulfuric acid solution. The solution was used as a leaching solution with microwave irradiation to obtain a high purity zirconia.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.4
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• pp.322-329
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• 1997

ECR 마이크로 플라즈마 CVD법에 의하여 단결정 Si기판위에서 대면적에 걸쳐 방향성을 가진 다이아몬드박막을 성공적으로 성장시키고, 막 증착공정을 바이어스처리 단계와 성막단계의 2단계로 나누어 실시할 때 바이어스처리 단계에서 여러 공정 매개변수들이 다리아몬드 핵생성밀도에 미치는 효과에 관하여 조사하였다. 기판온도$600^{\circ}C$, 압력 10Pa, 마이크로파 전력 3kW, 기판바이어스 +30V의 조건으로 바아어스 처리할 때, 핵생성에 대한 잠복기간은 5-6분이며, 핵생성이 완료되기 까지의 시간은 약 10분이다. 10분 이후에는 다이아몬드 결정이 아닌 비정질 탄소막이 일단 형성된다. 그러나 성장단계에서 이러한 비정질 탄소막은 에칭되어 제거되고 남아있는 다이다몬드 핵들이 다시 성장하게 된다. 또한 기판온도의 증가는 다이아몬드 막의 결정성을 높이고 핵생성 밀도를 증가시키는 데에 별로 효과가 없다. ECR플라즈마 CVD법에서 바이어스처리 테크닉을 사용하면, 더욱 효과적임을 확인하였다. 총유량 100 sccm의 CH$_{3}$OH(15%)/He(85%)계를 사용하여 가스압력 10Pa, 바이어스전압 +30V마이크로파 전력 3kW, 온도 $600^{\circ}C$의 조건하에서 40분간 바이어스처리한 다음 다이아몬드막을 성장시켰을 때 일시적으로나마 제한된 지역에서 완벽한 다이아몬드의 에피성장이 이루어졌음을 SEM으로 확인하였다. 이것은 Si기판상에서의 다이아몬드의 에피성장이 가능함을 시사하는 것이다. 그밖에 라만분광분석과 catodoluminescence 분석에 의한 다이아몬드의 결정질 조사결과와 산소방전 및 수소방전에 의한 챔버벽의 탄소오염효과 등에 관하여 토의하였다.