• Title/Summary/Keyword: 소수성 제어

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Study on Flow by Surface Wettability in Micro-channel (표면 습윤성에 따른 마이크로 채널 내 유동 연구)

  • Keum, Hyun-Joon;Kim, Jee-Hoon;Byun, Do-Young;Lee, Suk-Han;Ko, Han-Seo
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.66-70
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    • 2007
  • 현재 많은 연구들이 작은 크기에 여러 공정을 집적시킬 수 있는 장점을 가진 마이크로 장치의 개발과 활용에 집중되고 었다. 마이크로 장치에서 가장 중요한 것은 미세 유동의 효율적인 제어이다. 본 연구에서는 마이크로 장치에 직접 적용 가능한 표면 개질 된 마이크로 채널의 유동에 대하여 고려하였다. 표면 개질(surface treatment)은 물리적, 화학적인 작용을 통해서 채널 내부 표면의 습윤성을 변화시켜 유동을 제어하는 방법이다. 친수성(glass)을 가지는 마이크로 채널 내부의 일부를 소수성(teflon)으로 개질 후, 고속카메라를 이용하여 채널 내부를 흐르는 유체의 유동 경계면 변화를 분석하였다. 또한 유동 해석을 위한 상용 코드(CFD-ACE)를 이용하여 유동에 대한 수치 해석을 진행하여 가시화된 실험 결과와 비교 분석하였다. 실험 결과와 수치 해석 결과를 통해, 친수성과 소수성 표면 배열에 따른 일시적인 유동 변화를 관찰하였다. 본 연구 결과를 통해 마이크로 채널 유동의 최적화 상태를 찾을 수 있으며, 보다 용이한 미세 유동 제어가 가능하다.

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피라미드 크기가 PDMS Mold 구조에 미치는 영향

  • Pyo, Dae-Seung;Gong, Dae-Yeong;Jeon, Seong-Chan;O, Jeong-Hwa;Hong, Pyo-Hwan;Kim, Bong-Hwan;Lee, Jong-Hyeon;Jo, Chan-Seop
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.294-294
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    • 2013
  • 소수성을 띄는 표면은 자연으로부터 시작된 연구이다. 연잎, 소금쟁이 다리, 매미 날개 등 많은 자연의 표면은 150o보다 높은 접촉각을 지니기 때문에 물에 대한 반발이 심해져 약간의 기울임에도 쉽게 물방울이 굴러 떨어지고 이때 먼지를 제거할 수 있다. 자연현상을 이용해 물질 표면의 소수성 제어에 대한 다양한 연구가 진행 중이다. 친수성과 소수성은 일반적으로 표면에서 물방울의 contact angle 측정으로 확인 할 수 있다. Contact angle이 $90^{\circ}$ 작을 경우 친수성, $90^{\circ}$보다 클 경우 소수성이라고 한다. 이러한 기술을 이용해서 solar cell, 자동차 유리, 건물외벽, 등 다양한 분야에서 사용하고 있으며, 소수성 구조를 만드는 방법으로는 laser ablation, wet etching, 리소그라피 공정이 있는데, laser ablation의 경우 가격이 비싸다는 단점을 가지고 있으며, 반면 가격이 저렴한 wet etching의 경우 제어가 힘들다는 단점을 지니고 있다. 리소그라피 공정은 비싼 비용과 시간을 소비해야 하는 단점을 지니고 있다. 본 연구에서는 이러한 단점들을 개선하기 위해 공정 시간의 감소와, 저 비용으로 제작이 가능한 RIE (Recative Ion Etching)로 피라미드 구조를 만들었다. 형성된 구조물에 투명하고 균일하며, 낮은 계면에너지를 갖고 있는 PDMS (polydimethelsiloxine)로 mold을 수행하였다. RIE를 이용한 표면 구조는 Gas, Flow rate, Pressure, Power, Time 등을 조절하여 단결정 실리콘 기판 위에 피라미드의 크기를 조절하였다. 피라미드의 크기가 커짐에 따라 물과 PDMS가 닿는 면적이 줄어들면서 높은 소수성을 가지게 되는데, 높은 소수성 구조를 가지는 피라미드 형상을 찾기 위한 실험을 진행하였다. RIE 조건은 Flow rate: 30 sccm, Temperature: $10^{\circ}C$ Pressure: 100 mTorr, Power: 200 W, Process Time: 5~50 min으로 조절하며 공정을 수행하였고 RIE공정 후 SAMs (Self-Assembly Monolayers)을 진행하였으며, 마지막으로 PDMS를 이용하여 mold공정을 진행하였다. 그리고 SEM (Scanning Electron Microscope)장비를 이용하여 Etching된 단면을 관찰하였으며, 접촉각을 측정하였다. Process Time을 50 min로 공정하였을 때, 측정된 접촉각은 $134^{\circ}$였다.

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Fabrication of Carbon Microneedle Arrays with High Aspect Ratios and The Control of Hydrophobicity of These Arrays for Bio-Applications (고종횡비 탄소 마이크로니들 어레이의 제조 및 생체응용을 위한 소수성 표면의 제어)

  • Lee, Jung-A;Lee, Seok-Woo;Lee, Seung-Seob;Park, Se-Il;Lee, Kwang-Cheol
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.11
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    • pp.1721-1725
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    • 2010
  • This paper reports the fabrication of geometry-controlled carbon microneedles by a backside exposure method and pyrolysis. The SU-8 microneedles are a polymer precursor in a carbonization process, which geometries such as base diameter, spacing, and aspect ratio can be controlled in a photolithography step. Using this fabrication method, highly reproducible carbon microneedles, which have high aspect ratios of more than 10 and very sharp nanotips, can be realized. The quartz surface with carbon microneedles becomes very hydrophilic and its wettability is adjusted by carrying out the silane treatment. In the carbon microneedle array ($3\;{\mu}m{\times}3\;{\mu}m$), the contact angle is extremly enhanced (${\sim}180^{\circ}$); this will be advantageous in developing low-drag microfluidics and labs-on-a-chip as well as in other bio-applications.

Enhancement of Xcast far Supporting Few-to-Few Multicast (Few-to-Few 멀티캐스트를 위한 Xcast 확장 방안)

  • 김기일;서정현;김상하
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2001.10c
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    • pp.367-369
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    • 2001
  • Explicit Multicast (Xcast)[1]은 기존의 Any Source Multicast (ASM)이 라우터에서 멀티캐스트 라우팅을 위하여 상태 정보를 갖아야만 한다는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 메커니즘이다. Xcast는 이러한 상태 정보를 전송하려는 패킷의 헤더에 삽입함으로써 확장성 문제를 해결하였다. 하지만, 현재 제안되고 있는 Xcast는 데이터 측면에서의 라우팅 방법에 대한 설명만 존재할 뿐 제어 측면에 대한 언급은 존재하지 않게 된다. 이에 관련하여 Xcast+[2]가 제안되고는 있지만 Xcast+의 경우에는 단순히 일-대-소수 전송만을 지원하고 있다. 따라서. Xcast론 소수-대-소수 전송에 적용시키기 위해서는 향상된 새로운 메커니즘이 필요하다. 본 논문은 Xcast를 소수-대-소수에 적용시키기 위하여 Xcast Server틀 송신자의 Designated Router (DR)라우터에 적용하는 방법을 제안한다. Xcast 서버는 각 그룹 정보와 함께 그룹 참가자에 대한 정보를 유지함으로써 작은 그룹의 멀티캐스트를 효율적으로 지원할 수 있다. 본 메커니즘은 Xcast 서버와 각 참가자 사이의 제어 측면을 위한 프로토콜에 관한 것이며 데이터 라우팅은 원래의 Xcast와 같은 방법을 사용하게 된다.

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전기분무법을 사용한 초소수 실리카 코팅층 제조와 특성 연구

  • Kim, Eun-Gyeong;Lee, Cheol-Seong;Choe, Seon-U;Hwang, Tae-Jin;Kim, Sang-Seop
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.41.1-41.1
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    • 2011
  • 초소수성 표면은 $150^{\circ}$ 이상의 높은 접촉각을 가지며 표면에 오염물질이 묻지 않게 하는 anti-contamination, anti-fingerprint, self-cleaning 기능을 갖고 있는 것이 특징이다. 재료표면의 친/소수성을 제어하기 위해서는 고체 표면의 화학적인 요인과 물리적인 요인 두 가지를 조절함으로써 이루어지는데 즉 물질의 표면에너지와 표면 거칠기를 변화시켜 친/소수성을 부여할 수 있다. 초소수성 표면을 구현하기 위해서는 고체 표면의 에너지를 낮춰야 하며 이는 일반적으로 불소화합물을 사용한다. 불소는 지구상의 원소 중 가장 낮은 표면에너지를 가지고 있어 주로 후라이팬이나 치아 표면에 코팅되며 오염을 방지하는 특성을 지닌다. 실리카는 박막소재로 이용하기 위한 우수한 특성을 가진 물질로서 자연계에서 매우 풍부하게 존재하고 있으며, 생체무해하며 내구성과 내마모성, 화학적 안정성, 고온 안정성 등을 지니고 있어 여러 가지 종류의 전자기기 및 부품의 내외장 코팅에 적용이 적극 검토되고 있다. 이러한 실리카 코팅소재를 바탕으로 초소수성 코팅층을 구현하는 하나의 방법으로서 본 연구에서는 전기분무법을 사용하여 실리카 코팅층을 형성하였으며, 표면에너지를 제어하기 위해 플루오린 처리를 하여 초소수성 실리카 코팅층을 제조하였다. 합성된 실리카 코팅층은 물 뿐만이 아니라 표면장력이 낮은 다른 용액에서도 초소유성을 나타내었다. 이러한 코팅층에 대한 고온 안정성과 UV 저항성, 내구성(durability) 등을 조사하여 실제 응용 가능성을 타진하였다.

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New approach on thin film synthesis with shape-controlled structure and application (미세 구조 패턴이 형상 제어 된 박막의 합성 및 응용기술)

  • Lee, Seungwoo;Jeon, Chiwan;Chae, Soochun;Jang, Youngnam
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.60.2-60.2
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    • 2010
  • 본 연구는 상온 상압하에서 미세구조 패턴을 갖는 대용량의 CaCO3 박막을 제조하고 여러 가지 첨가제를 이용하여 박막 표면의 형상제어를 수행하였다. 또한 형상 제어된 CaCO3 박막을 템플릿으로 이용하여 고분자 및 금속 박막 형상 제어 연구를 수행하였다. 본 연구를 통해 개발된 LACS(Large Area CaCO3 Stamping)법을 통해 흡착능과 소수성의 특성과 같은 다양한 기능성을 갖는 박막의 제조가 가능하였다. 기존의 박막제조 기술은 주로 저압조건에서 이루어지기 때문에 대면적화가 어렵고 형상을 제어 하는데 여러 가지 단점이 있었던 반면 LACS는 에너지의 소모가 적고 다양한 형상제어를 통해 기존의 박막제조 기술의 단점을 보완할 수 있을 것으로 판단된다.

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Enhancement of Xcast far Supporting Few-to-Few Multicast (소수-대-소수 지원을 위한 Xcast 확장 방안)

  • 진민숙;김상하
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.208-210
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    • 2002
  • Xcast(Explicit Multicast)는 기존 멀티캐스트 방식인 ASM(Any-Source Multicast)이 상태정보를 유지해야 하는 확장성 문제를 해결하기 위해 제안되었다. 하지만 Xcast를 망에 적용하는 경우, 헤더 크기의 제한으로 인하여 일반적인 멀티캐스트 메커니즘이 아닌 작은 그룹을 위안 메커니즘으로 인식되고 있다. 그러나, 현재의 Xcast는 일-대-다 전송 방법과 데이터 통신만을 기술하고 있다. 따라서 본 논문은 소수-대-소수 멀티캐스트를 지원하기 위하여 XCast 서버를 적용하는 방안을 제안한다. Xcast 서버는 각 그룹의 정보와 함께 그룹 참가자의 정보를 유지하며 데이터 라우팅은 원래의 Xcast와 같은 방법을 적용하고 Xcast 서버와 각 참가자 사이의 제어 측면을 위한 프로토콜을 기술한다.

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Application of Membranes for Biological Waste Gas Treatment Processes (생물학적 폐가스 처리공정 내 멤브레인 활용)

  • Lee, Sang-hun
    • Membrane Journal
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    • v.31 no.5
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    • pp.327-332
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    • 2021
  • The use of membranes for MBRWG (Membrane Bioreactor for Waste Gas) treatment can provide highly selective separation of a waste gas stream followed by effective biological removal. MBRWG have several potential advantages, among which the most distinctive one is separation of gas and liquid phases at each side of membrane potentially allowing the optimal biomass control toward effective biodegradation of target gases as well as biofilm activation. This advantage becomes especially favorable for removal of hydrophobic toxic gases, such as xylene, by MBRWG systems, because the mass transfer, the toxicity, and thereby the biodegradation of hydrophobic gas treatment requires sensitive handling of liquid stream and water control near biofilm. Among various membranes for MBRWG treatment, PDMS-hollow fiber membranes provide the high gas mass transfer. Despite lower specific surface areas, capillary type membranes are also applied current MBRWG studies. In addition to the main application of membranes as biofilm supporter in MBRWG systems, there can be another application of membranes in a posterior process for removal of residual gases or dusts emitted from conventional biological waste gas treatment processes.

Efficacy of Electrolyzed Water and Aqueous Chlorine Dioxide for Reducing Pathogenic Microorganism on Chinese Cabbage (전기분해수 및 이산화염소수 처리에 따른 배추의 미생물 제어 효과)

  • Park, Seong-Soon;Sung, Jung-Min;Jeong, Jin-Woong;Park, Kee-Jai;Lim, Jeong-Ho
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.44 no.2
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    • pp.240-246
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    • 2012
  • This study evaluated the efficacy of strong acidic electrolyzed water (SAcEW), low alkaline electrolyzed water (LAlEW) and aqueous chlorine dioxide (ACD) for reducing pathogenic bacteria($Escherichia$ $coli$, $Bacillus$ $cereus$, $Salmonella$ Typhimurium, $Stapylococcus$ $aureus$) on Chinese cabbage. Artificially inoculated Chinese cabbage was immersed for 1, 5 and 10 min with TW, NaClO, EW and ACD. Generally, leaves showed more effective reduction than stems. Regarding the inhibitory effect, ACD treatment showed the highest effects rather than other treatments. When Chinese cabbage was immersed for 3 min in sterilized water, it was reduced to a minimum of 1.33 log CFU/g at LAlEW and a maximum of 4.70 log CFU/g at ACD. Compared to NaClO, ACD and LAlEW which showed a reduction of 3.2 log CFU/g ($Sal.$ Typhimurium) and 2.7 log CFU/g($B.$ $cereus$), respectively. Furthermore, the others had similar inhibitory effects compared to NaClO.

Preparation and Dissolution Properties of Oral Controlled Release Formulation Containing Carvedilol (카르베딜롤을 함유하는 경구제어 방출형 제제의 제조 및 용출특성)

  • Choi, Won-Sik;Kim, Yong-Nam;Nam, Seok-Woo;Yang, Jin-Ah
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.11 no.7
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    • pp.2451-2458
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    • 2010
  • We prepared sustained release matrix system which contains carvedilol with Compritol 888 ATO used as lipophilic sustained release excipient and hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) or polyethylene oxide (PEO) used as hydrophilic sustained release polymer. Wet granulation compressed method was used for preparing carvedilol sustained release matrix tablets. When carvedilol sustained release matrix tablets were prepared, we evaluated the drug release kinetics which is affected by Compritol 888 ATO ratio, a kind of hydrophilic polymer (HPMC, PEO) and hot melt coating coagglutination (HMCC) process was done. The drug release kinetics was measured for 24 hours in pH 1.2 simulated gastric fluid and pH 6.8 simulated intestinal fluid, using a dissolution tester at $37.5^{\circ}C$ in 50 rpm. Dissolution rate of controlled release matrix tablets of carvedilol was evaluated by paddle method. We confirmed that HMCC process was very effective to controlled release of drugs. The rate of Compritol 888 ATO, as a lipidic material, can control the drug release pattern about the elution rate of 95% and 24 hours delay than that of the normal tablet.