• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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• pp.2093-2095
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• 2004

본 논문은 압전소자를 구동장치로 사용한 마이크로 펌프의 제작과 실험에 관한 논문이다. 마이크로 펌프의 상부기판은 polydimethyl siloxane(PDMS)을 소재로 미세유로에 상시 닫힌 밸브가 일체화된 구조로 제작되었고, 하부기판은 polymethyl methacrylate(PMMA)를 소재로 3개의 압전 디스크가 구동기로 부착되었다. 최종적으로 상, 하부 기판은 액상 PUMS로 접합하여 제작했다. 구동기의 입력신호는 6상으로 구형파를 인가하여 연동구동하며 주파수와 전압을 가변하면서 유량을 측정하였다. 구동 주파수가 0.167 Hz이고 전압이 20 V일 때, 마이크로펌프의 1회 토출량은 104 nl이고, 유량은 1.04${\mu}{\el}$/min이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.52-52
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• 2000

저진공 펌프 제작시 ISO, AVS 등의 국제규격에 ？춤은 필수이고, 도달진공도, 압력구간별·가스별 배기속도, 소음, 기름증기 역류, 압축비 등이 이에 해당된다. 큰 체적의 시험용기가 구비되어 있지 않은 경우에는 배기감압법 대신 일정유량 Q를 흘려 시험용기내에 일정압력 P를 유지시키면서 배기속도를 S=Q/P식으로 구하는 일정압력법을 사용한다. 이 실험은 800~2000 l/min급 유회전 펌프와 드라이 펌프로 압력별 배기속도를 측정, 분석하여 평가방법을 수립하였다. 또 국가 유량 표준기인 sonic nozzle을 reference로 하여, 기존의 유량측정 장비와의 오차를 비교하였다. 온도 상승도를 측정, 압력과의 상관관계를 비교하였고, 오차가 적은 CDG(1, 10, 100torr)를 사용하여, 압력측정의 정확도를 높였다. 비교적 outgassing이 적은 SUS 재질의 chamber를 썼고, 유량조절 장치로 미세누출밸브를 사용하였다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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• v.22 no.2
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• pp.235-240
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• 2013

This paper presents a disposable microfluidic infusion pump using the restoring force of elastomeric membrane of Polydimethylsiloxane. Microfluidic infusion pump consists of hydraulic resistance control part, elastomeric blister actuator part, drug inlet and outlet. Expanded elastomeric blister actuator continuously pushes liquid in the chamber to outlet. At same time, microchannel diameter near the outlet was controlled by thin elastomeric membrane in hydraulic resistance control part. Eventually flow rate of infused liquid is controlled by air pressure. In experimental study, the amount of the filled liquid in the blister is precisely controlled by the height of the blister. Flow rate of infused liquid could be controlled, that is, controlled release of the drug over time was possible by adjusting hydraulic resistance and restoring pressure with the blister actuator.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.28 no.4
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• pp.51-55
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• 2021

The nurses manually carry out the intravenous therapy for the patients. Using an Arduino, the fine flow controlling device was invented to provide an ongoing patient care. The medication is injected through a peristaltic pump, and the amount of the solution is controlled with a RGB color sensor. The power of the device is supplied through the batteries. An amount of the injection is measured with LIG strain sensor fabricated by 355nm UV pulsed laser. This system will provide a better medical service.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.5
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• pp.365-372
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• 2017

Finger electrodes on a crystalline silicon solar cell are required to be constructed as narrow and thick as possible in order to minimize shading losses and electrical resistance. The most common means to construct high-aspect ratio finger electrodes has been screen-printing, but it has difficulty achieving fine finger electrodes because the as-printed finger width is generally wider by 1.3-2.2 times the screen opening width. Consequently, it requires an extremely small screen opening (below $30{\mu}m$) in order to achieve a finger width below $40{\mu}m$. However, the use of such a small screen opening could result in various problems, such as high printing pressure, defective transport of silver paste, and high electrical resistance due to unfavorable mesh marks left on the finger electrodes. In this study, dispensing printing with a screw pump is introduced as an alternative to conventional screen-printing and its unique traits in the front side metallization of crystalline silicon solar cells is discussed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.335-335
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• 2010

한국표준과학연구원 진공센터에서는 국제규격에 바탕을 둔 저진공펌프 종합특성평가시스템을 구축하여 $1100mbar\;{\sim}\;10^{-3}mbar$ 압력 영역에서의 저진공펌프(roots, dry 등)류의 종합특성평가를 시행하고 있다. 저진공펌프 종합특성평가시스템은 국제적 절차에 따른 신뢰성을 바탕으로 구축하고 있으나, 한국표준과학연구원 진공센터 뿐만 아니라, 국내에서도 고진공 종합특성평가 시스템을 구축 하고 있지 않다. 이에 반도체/디스플레이 등 첨단 공정에서 진공 환경을 조성하는 핵심장비인 고진공펌프의 종합특성평가시스템을 개발하고자 터보펌프(TMP) 1000L/s 급의 database를 구축 하였다. 터보펌프(TMP)는 throughput method와 orifice method 두 가지 방법을 병행하여 pumping speed 측정한다. orifice method는 일종의 미세유량 측정 장치이며, 실험값과 계산값 유량의 오차 범위가 작고 신뢰성을 확보하면 throughput method 만으로 측정할 수 있다. Througput method는 $10^{-6}mbar$ 압력 이상의 영역을 측정하며, ultimate pressure 및 $150^{\circ}C$의 bake-out 을 진행하여 base pressure을 측정 할 수 있으며, $10^{-6}mbar$ 압력 이상의 pumping speed를 측정 할 수 있다. 이에 따른 정압형 유량시스템을 개발 중에 있으며, inlet pressure와 outlet pressure를 이용한 compression ratio를 측정 한다. Orifice method는 ultimate pressure와 base pressure을 측정하며, leak valve를 이용한 컨덕턴스(C)로 pressure ratio을 이용하여 유량값을 계산하며, $10^{-6}mbar$ 압력 이하의 pumping speed를 측정할 수 있다. 또한 throughput method와 orifice method의 pumping speed 뿐만 아니라 소비전력 및 소음, 진동, 온도 등 특성평가 관련 사항들의 전반적인 사항을 평가하여 터보펌프(TMP) 1000L/s 급의 database를 구축한다. 향후 예비 실험을 통한 고진공펌프의 종합특성평가시스템을 완비해 나가며, 고진공펌프 종합 특성평가시스템을 통하여 국제적으로 공인받을 수 있는 평가기준을 확립하고 그 기준에 의한 진공/기계적 성능의 전방위적인 종합특성진단과 공정대응성 평가 등 국제적 기술 신뢰성을 확보하고자 한다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.20 no.5
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• pp.609-616
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• 1999

심폐바이패스시 발생할 수 있는 튜브 마모 및 파쇄는 롤러펌프의 반복되는 압박에 의해 롤러펌프에 장착된 튜브 내벽에 균열이 생기고 이로 인해 미세한 비생물적 조각들이 혈액중으로 떨어져 나가는 현상을 말하는데, 임상적으로 치명적인 색전증을 초래할 수 있다. 그러나 아직 롤러펌프 튜브로 사용되는 PVC 및 실리콘 튜브 중 어느 쪽이 마모 및 파쇄 관점에서 더 우수한지는 체계적으로 밝혀지지 않고 있다. 이에 본 연구는 두 종류의 튜브를각각 일정 기간 롤러펌프에 장착하여 작동시킨 뒤 튜브내외면을 육안 및 주사형 전자현미경으로 관찰하였다. 즉 PVC 및 실리콘 튜브 (내경 1/2 인치의)들을 미리 정해진 폐쇄도 조절에 의해 폐쇄 회로 심폐비이패스 롤러펌프 헤드에 장착시키고 4.500ml/min에서 각각 4차례씩 1,2,4,6 시간 작동시켰다. 파쇄에 의한 색전 관찰 실험에서는 회로 중간에 동맥여과기를 설치하고 각각 6,9시간 씩 롤러펌프를 작동시켰다. 실험 후 튜브 및 여과기들을 수거한 후 육안 및 주사형 전자현미경 분석을 시행하였다. 실험후 튜브 및 여과기들을 수거한 후 육안 및 주사형 전자현미경을 분석을 시행하였다. 튜브 외부의 육안 관찰 결과 일반적으로 실라스틱 튜브에서의 외부 마모가 PVC 튜브에 비해 현저하였다. 주사형 전자현미경 관찰에서 PVC 튜브에서의 홈은 좁으면서 경계선이 뚜렷한 특징을 보였고 3시간 이상 롤러와 접촉한 튜브들에게서는 깊은 균열이 간헐적으로 관찰되었다. 반면, 실라스틱에서의 홈은 좁으면서도 경계선이 뚜렷한 특징을 보였고 3시간 이상 롤러와 접촉한 튜브들에게서는 깊은 균열이 간헐적으로 관찰되었다.반면 실라스틱에서의 튜브들에서는 홈이 상대적으로 넓고 경계가 덜 명확했으며, 특징적으로 V 자 모양의 융기부들이 간헐적으로 관찰되었다. 실라스틱 및 PVC 튜브 모두에서 50u 전후의 Craters 가 간헐적으로 관찰되었다. 여과기의 여과망에 대한 주사형 전자현미경 분석 결과 실라스틱과 PVC 튜브 실험군 모두에서 색전입자로 의심되는조각들이 발견되었으나 두군간 정량적 비교는 어려웠다. 결론적으로 롤러펌프에 의한 튜브 마모 및 파쇄현상은 실리콘 및 PVC 튜브의 재질에 따라 그 양상에는 차이가 있으나 임상적인 측면에서는 어느 쪽도 상대적인 우수성이 입증되지 못하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.331-332
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• 2006

연료 분사펌프는 600bar 이상의 고압 연료를 분사밸브를 통하여 디젤기관의 연소실에 연속적으로 공급하는 장치이며, PLUNGER&BARREL 은 분사펌프의 핵심 부품으로 작동하고 고온 고압의 환경에서 $4{\mu}m$ 미만의 초정밀 간극을 유지해야 한다. 이러한 정밀한 가공 상태를 유지하기 위해선 내마모성 및 내열성에 적합한 재료와 열처리가 필수 요소이다. 현재 주로 사용되고 있는 방식은 DIAMOND STONE 에 의한 HORNIG 가공을 주로 사용하기 있다. 하지만, 연삭 가공과는 달리 별도의 치수 보정 장치가 없는 관계로, STONE 마모와 그에 따르는 마모량 공차에 의한 정밀 치수 확보의 어려움으로 인해, 고비용 저효율의 약점을 가지고 있다. 그러므로 기존의 HORNING STONE 방식을 대체한 PIN 방식의 HORNING MACHINE 개발을 목표로 한다.

• Journal of Hydrogen and New Energy
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• v.27 no.1
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• pp.121-126
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• 2016

Hydraulic performance of a micro-bubble pump has been analyzed by numerical simulation and experimental measurements. Flow recirculation apparatus between the pump inlet and outlet reserviors has been adopted to measure pump performance according to flow conditions sequentially. To analyze three-dimensional flow field in the micro-bubble pump, general analysis code, CFX, is employed. SST turbulence model is employed to estimate the eddy viscosity and compared the pump performance to k-${\varepsilon}$ model. Unstructured grids are used to represent a composite grid system including blade, casing and inlet casing. It is found that the numerical model used in the present study is effective to evaluate the pump performance. From the numerical simulation, low velocity region due to pressure loss is decreased where pump efficiency has maximum value. Detailed flow field inside the micro-bubble pump is also analyzed and compared.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.6
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• pp.579-586
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• 2010

With the development of micrototal analysis systems (${\mu}TAS$), which is a result of enhancement of MEMS technology, rapid progress has been achieved in medical and biological research. The study of lab-on-a-chip (LOC) devices, which are types of ${\mu}TAS$ and which integrate the functions of mixing and analyzing tiny amounts of samples and reagents on one chip, has actively progressed. An LOC comprises microfluidic components such as micromixers and micropumps. Because the flow in a microfluidic system is generally laminar, it is very difficult to efficiently mix and feed fluid reagents. This paper presents the design and the method of fabrication of an MHD micropump for mixing fluids. By using this micropump, fluids are simultaneously mixed and pumped; this is achieved by coupling the Lorentz force and force exerted by an electric charge moving in an electric field.