• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제50권4호
• /
• pp.733-737
• /
• 2012

본 연구는 미세유체의 수력학적 조절을 통한 단분산성 다중 액적 형성방법을 기술한다. 다중 액적을 형성하기 위해 별도의 표면 개질이 필요 없는 co-flowing stream 시스템과 유리 모세관을 이용하여 미세유체 칩을 제작하였다. 유리모세관 미세유체 칩 내부로 0.5 wt% Tween 20이 함유된 증류수, n-hexadecane (5 wt% Span 80), 그리고 10 wt% poly(vinyl alcohol) (PVA) 수용액을 흘려줌으로써 단분산성 다중 액적(W/O/W)을 성공적으로 형성하였다. 더불어, 내부 액적의 개수를 제어하기 위해 수력학적 변수로 작용하는 중간 유체와 최외각 유체의 부피유속을 고정시키고 내부 유체의 부피유속을 조절하는 방법을 사용하여 다양한 내부 액적을 지니는 다중 유화 액적을 성공적으로 완성하였다. 이와 같은 미세유체 시스템을 통해 형성된 다중 액적은 내부물질의 종류에 따라 다양한 화학반응을 위한 하나의 독립된 마이크로 반응기로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권12호
• /
• pp.3525-3532
• /
• 2009

본 연구에서는 두 가지 종류의 미세관(외경 1/8inch, 3/16inch)을 사용하여 증류수 및 0.1vol.%, 0.3vol.%의 농도를 가지는 은 나노유체의 층류 유동 조건인 Re수 500~2,500의 범위에서 압력강하 및 나노유체의 열전달 계수를 실험적으로 구하였다. 압력강하의 경우 나노유체의 압력강하는 증류수에 비해 최대 21% 증가하였다. 대류열전달계수의 경우 나노유체 0.1vol%의 경우 증류수에 비해 1/8inch관에서는 약 3~42%, 3/16inch관에서는 약 3~69%의 향상이 있었다. 또한, 0.3vol%의 경우 1/8inch관에서는 약 35~65%, 3/16inch관에서는 약 62~125%의 향상이 있는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과에서 은나노유체를 기계 및 전자 시스템의 냉각제로 사용할 경우 증류수에 비해 매우 우수한 냉각성능을 보일 것으로 판단된다.

• 유변학
• /
• 제3권2호
• /
• pp.117-123
• /
• 1991

현탁액에 대한 기본적인 유변학적 특성을 조사하기 위해 입자의 부피분율에 따른 점도의 변화를 측정하였고 현탁액의 Die Swell 현상에 대해 실험적으로 규명하였다. 뉴톤성 특성을 조사하기 위해 입자의 부피 분율에 따른 점도의 변화를 측정하였고 현탁액의 Die Swell 현상에 대해 실험적으로 규명하였다. 뉴톤성 특성을 갖는 Silicone 오일을 현탁 매질 로 사용하였고 미세한 유리 구슬이 filler로써 사용되었다. 현탁액의 점도는 Couette 점도계 와 모세관 점도계를 사용하였다. 관의 입구와 출구에 대한 보정을 위해서 Bagley의 방법을 이용하였으며 중력으로 인한 Swell의 감소효과를 제거하기 위해서 분사 유체와 유사한 밀 도를 지니며 분사 유체와 섞이지 않는 유체를 담은 부력용기가 사용되었다. Die Swell 현상 은 사진을 찍고 이를 정밀한 확대경을 통해 관찰함으로써 수치적으로 값을 얻었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.472-473
• /
• 2008

Flow boiling in parallel microchannels has received attention as an effective heat sink mechanism for power-densities encountered in microelectronic equipment. the bubble dynamics coupled with boiling heat transfer in microchannels is still not well understood due to the technological difficulties in obtaining detailed measurements of microscale two-phase flows. In this study, complete numerical simulation is performed to further clarify the dynamics of flow boiling in microchannels. The level set method for tracking the liquid-vapor interface is modified to include the effects of phase change and contact angle. The method is further extended to treat the no-slip and contact angle conditions on the immersed solid. Also, the reverse flow observed during flow boiling in parallel microchannels has been investigated. Based on the numerical results, the effects of channel shape and inlet area restriction on the bubble growth, reverse flow and heat transfer are quantified.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2005년도 제16회 정기총회 및 동계학술발표회
• /
• pp.24-25
• /
• 2005

• 비파괴검사학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.254-260
• /
• 2002

화력발전소 보일러 튜브 및 대형 유체수송관의 자동 진단을 위해 비파괴검사 방법을 사용하는 두 가지 형태의 이동로봇을 개발하였다. 개발된 이동로봇은 보일러 튜브 또는 유체수송관의 외면을 주행하면서 전자기 초음파 탐촉자를 이용하여 파이프 벽면에 발생하는 미세한 구멍, 균열 또는 부식 및 침식에 의한 감육 등과 같은 결함을 검출한다. 이와 같은 이동로봇을 이용한 결합 검출의 자동화는 열악한 환경에서 작업자의 위험 없이 대형 구조물의 중대한 결함을 방지하는 유용한 수단으로 활용될 수 있다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.29-33
• /
• 2010

We have investigated fs-laser ablation as well as optoperforation threshold of PDMS (Polydimethylsiloxane) thin lid cover on ${\mu}$-channel with changing the flow medium from water to hemoglobin. The ablation threshold is found to be independent of both PDMS thin film thickness and flow medium, but the optoperforation threshold is dependent on the films thickness. The observation that the ablation process is well described with simple two-temperature model supposed that the cover lid PDMS of $\mu$-channel be processed with minimized thermal effects by fs-laser with low laser fluence.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제34권4호
• /
• pp.491-499
• /
• 2010

관군은 열전달기기에서 광범위하게 사용되고 있어서 전열성능 및 압력강하 특성은 오래전부터 다양한 연구가 진행되어왔다. 기존의 관군에 관한 실험 및 해석은 대부분 25~51mm 직경의 전열관을 이용하여 Reynolds 수 $8.000{\leq}Re{\leq}30.000$ 범위에서 수행되었으나 최근에는 직경 1mm 안팎의 미세관으로 관군을 만들어 열교환기의 밀집도를 높이려는 데 관심이 많다. 본 논문에서는 이전에 다루지 않았던 관 외경 1.5mm의 관군의 전열성능을 $3.000{\leq}Re{\leq}7.000$ 범위에서 전산유체역학을 이용하여 평가하고 기존의 연구 결과들과 비교하였다. 그 결과 튜브직경이 1.5mm인 관군의 열전달계수와 압력손실계수는 $3.000{\leq}Re{\leq}7.000$ 범위에서도 기존의 Zukauskas 상관식과 최대 4.7% 차이 이내로 일치하였다. 또한 튜브의 횡방향 간격을 줄여서 각 열의 전열성능을 높일 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권1호
• /
• pp.77-82
• /
• 2010

소형분석시스템에서 미세채널의 상판이 제거되면 상판에 의한 빛 에너지 손실이 대폭 감소되어 광학측정법으로 대상을 분석할 때 장점을 갖는다. 본 연구에서는 상판이 없는 사각단면 미세채널 내 액체유동을 이해하려는 목적으로 실험과 전산유체역학 해석을 수행하였다. 개방형 사각단면 미세채널에서 입자추적기법으로 유속을 측정하였고, 채널의 단면적 변화에 따른 모세관 유동현상을 이론적으로 해석하였다. 단면의 너비와 높이가 각각 20 ${\mu}m$로 제작된 미세채널의 주입부에 물을 떨어뜨렸을 때 물은 오직 모세관 힘에 의해 미세채널을 따라 이동하였다. 액체의 젖음현상에 영향을 미치는 중요한 유동 파라미터는 채널의 크기와 표면장력, 점성 등으로 볼 수 있으며, 미세채널에서 액체 유동을 조절하는데 이용될 수 있다.

• 분석과학
• /
• 제24권6호
• /
• pp.407-413
• /
• 2011

지난 10년간 고해상도 탠덤질량분석기에 사용되는 다양한 미세관 HPLC들이 개발되어 단백체분석연구에 사용되어져 왔다. 질량분석에 앞선 분리과정은 샘플 중의 불순물을 제거하며, 분석물을 좁은 용리 피크 내에 농축함으로써 이어지는 질량분석의 민감도를 향상시킬 수 있다. 본 총설에서는 복잡한 단백체 분석에 사용되는 미세유체 칩을 기반으로 하는 고성능 분리 기술들의 최근 개발 동향을 고찰하였다.