본 연구에서는 복수의 항원-항체 결합 반응을 동시에 검출할 수 있는 미세유체역학 기반의 바이오칩을 설계하고 구현하였다. 본 연구의 바이오칩은 항원-항체 결합 반응이 이루어지는 반응기가 단일 채널에 직렬로 연결된 구조를 가지며, 각각의 반응기에는 항체가 고정화된 마이크로비드가 채워진다. 마이크로비드의 누출을 방지하기 위해서 마이크로채널에 위어 구조를 형성하였으며, 이를 위해서 gray-scale photolithography를 이용하였다. 항원-항체 결합 반응 검출 실험을 위해 3종의 항체를 선정하였으며, 각각의 항체를 avidn-biotin 반응을 통해 마이크로비드에 고정화하였다. 그리고, 형광물질이 표지된 항원을 마이크로채널에 연속적으로 주입하여 항원-항체 결합 반응을 유발하였으며, 10분 이내에 반응이 완료되는 것을 확인하였다. 또한, 항원에 따른 해당 반응기에서의 형광강도 증가를 검출함으로써, 미세유체 어레이의 구현 가능성을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 미세유체 바이오칩은 면역 반응의 동시 검출을 위해 소요되는 시료의 양을 줄이고 반응 속도를 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.
Electrowetting 현상을 contact angle의 변화가 아닌 전자기 체적력의 관점으로 고찰한다. 정수역학의 방정식과 Kelvin 식, 표면장력 공식을 도입하고, 체표면의 모든 곳에서의 압력이 일정하다는 원리를 이용하여 유체 표면의 형상을 고찰한다. 액적의 초기 형상은 반원, 반지름은 1mm이다. 절연 처리한 판형태의 도체위에 액적을 올려놓고 그 액적에 핀을 꽃은 형태로 전계를 인가한다.
A numerical analysis has been conducted for flow characteristics and performance of a micropump with piezodisk and MHD(Magnetohydrodynamics) fluid. Various micro systems which could not be considered in the past have been recently growing with the development of MEMS(Micro Electro Mechanical System) and micro machining technology. Especially, micropumps, essential part of micro fluidic devices, are being lively studies by many researchers. In the present study, the piezo electric micropump with electromagnetic resistance for electrically conducting fluids is considered. The prescribed grid deformation method is used for the displacement of the membrane. The change of the performance of the micropump and flow characteristics of the electrically conducting fluid with the magnitude of the magnetic fields, duct size, the position of the inlet and outlet duct are investigated in the present study.
Roll to Roll (R2R) is one of the most promising production technologies in the printed electronics such as OLEDs, e-paper, backplanes, RFID because this technology can save production cost and increase production speed. Printed electronics includes various processes such as printing, drying, winding, unwinding, and so on. In printed electronics R2R system, air-flotation oven is employed for drying process. Therefore, it is essential to introduce efficient and fast drying process when printing is finished. This paper considers the analysis of drying process in R2R that involves hot air flow. Air-flotation oven consists of non-contact supports and drying of coated web materials such as plastic films and paper. In this paper, experimental results and numerical analysis of pressure-pad air bar are investigated. The aerodynamic characteristics of pressure-pad air bar are numerically calculated using computational fluid dynamics (CFD) approach. Then the measured values of the aerodynamic forces for air bars are compared with those of CFD analysis.
본 논문은 해저 연약지반 위를 주행하는 시험집광기의 동적거동 해석을 다루고 있다. 시험집광기는 단괴채집장치, 무한궤도, 단괴파쇄기, 샤시프레임, 전기 전자 시스템으로 구성되어 있다. 시험집광기의 공기 중 무게는 8,600 kg이며, 수중에서의 시험집광기의 평균접지압은 6.0 kPa이다. 상용해석 프로그램인 RecurDyn-LM과 Visual Fortran 90을 이용하여 시험집광기의 동적거동 해석 모델 및 유체저항력 모델을 구축하였다. 상용해석 프로그램(RecurDyn-LM)에서 제공되는 사용자 정의 서브루틴을 이용하여 연약지반역학 모델 및 유체저항력 모델을 구축하였으며, 이를 통하여 해저 시험집광기의 동적거동 해석을 수행하였다. 궤도속도, 지반조건, 항력계수 및 추가질량 계수의 변화에 따른 시험집광기의 동적응답을 분석하였다.
An electromagnetic flowmeter(EMF) was developed and its characteristics were compared with a commercial EMF. The measuring tube of the EMF was basically designed as 100 m diameter. A signal processing circuit was also developed for generating the magnetic field and converting the flow signal to flowrate and flow quantity. To obtain a more stable and reliable flow signal, the double magnetizing frequency was adopted for magnetizing the coil of the EMF For the characterization of EU, the uncertainty of calibrator was estimated within ${\pm}0.5{\%}$, the method of estimation was in accordance with the ISO 17025 recommendation. It was found that the flow signals between the electrodes were about ${\pm}60\;-\;{\pm}300{\mu}V$, which were sufficient for the discrimination of the flowmeter and protecting the noise. The test result against the calibrator, showed the good linearity in the range of $3 m^{3}/h\;and\;70m^{3}/h$. A commercialized design of the EMF will be technically more competitive in domestic and foreign market.
In this study a numerical analysis has been conducted for the flow characteristics and pumping performance of a piezoelectric-based micropump with electromagnetic resistance exerted on electrically conducting fluid. Here, electromagnetic resistance is alternately applied at the inlet and outlet with alternately applied magnetic fields in association with the reciprocal membrane motion of the piezoelectric-based micropump. A model of Prescribed Deformation is used for the description of the membrane motion. The internal flow characteristics and pumping performance are investigated with the variation of magnetic flux density, tube size, displacement of membrane and the frequency of the membrane. It turns out that the current micropump has a wide range of pumping flow rate compared with diffuser-nozzle based micropumps.
본 논문에서는 유동의 안정된 흐름 제어를 위한 유동제어에 대해 다룬다. 전산유체역학 해석을 통해 제공된 대용량의 유동 데이터를 POD 방법을 통하여 축약하고, 제어측면에서 시간 및 주파수 영역에서의 분석에 근거하여 적절한 수준의 저차 모델링한다. 한편, 유동장 표면에 부착된 압력센서로부터 공간상의 유동상태 추정을 위해 신경망 구조를 갖는 유동추정기를 구성하고, 되먹임 유동제어기를 설계함으로써 유동제어루프를 구성한다.
High-efficient HEV Engine cooling systems reflects variable coolant temperature because it can decrease the hydrodynamic frictional losses of lubricated engine parts in light duty conditions. In order to safely raise the operating temperature of passenger cars to a constant higher level, and thus optimize combustion and all accompanying factors, a new thermostat technology was developed : the electronically map-controlled thermostat. In this work, various crystalline plastics such as polyphthalamide (PPA) and polyphenylenesulfide (PPS) mixed with various glass fiber amounts were introduced into plastic fittings of automotive electronic controlled thermostat for the purpose of suppressing influx of coolant into the element and undesirable opening during hot soaking. Skirt was installed around element frame of automotive electronic controlled thermostat for improving thermal sensitivity in terms of response time, hysteresis and melting temperature. To validate the effectiveness and optimum shape of skirt, thermal sensitivity test and three-dimensional CFD simulation have been performed. As a consequence, important improvement in thermal sensitivity with less than 3℃ of maximum coolant temperature between opening and engine inlet was obtained.
The magnetohydrodynamic(MHD) pressure drop along a liquid sodium flow was measured in a rectangular duct under a transverse magnetic field. The test section was made of a 3 mm thick stainless steel SUS304 with a $74{\times}5mm^2$ rectangular flow channel. The range of experimental parameters was roughly B=0${\sim}$0.18T and U=0${\sim}$0.9m/s at around $200^{\circ}C$. The differential pressure was measured by a diaphragm seal-type pressure transmitter filled with a high temperature silicon oil within 0.1MPa. The experimental results show a similar pressure drop with the theoretical estimation according to a change of the flow velocity and the magnetic field.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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