쾌속조형기술을 이용한 3차원 형상의 인공지지체가 조직공학 적용을 위해 개발되고 제작되었다. 본 연구에서는 폴리머 적층 시스템을 이용한 스캐폴드 제작에 있어 시린지 노즐 부분에 노즐 가이드를 장착하여 폴리머 적층 폭과 높이 실험을 수행하였다. 이 때 인공지지체 제작을 위한 생체재료로 폴리카프로락톤이 사용되었다. 폴리머 적층 공정 조건으로는 600 kPa의 공압과 $125^{\circ}C$의 온도가 이용되었다. 성공적인 와셔 인공지지체 제작을 통해 폴리머 적층 시스템에 적용된 노즐 가이드의 성능이 검증되었다. 결론적으로, 향상된 폴리머 적층 시스템을 이용함으로써 복잡한 형상의 조직공학용 3 차원 인공지지체를 제작할 수 있을 것으로 기대된다.
Micropump is very useful component in micro/nano fluidics and bioMEMS applications. In this study, a bubble-powered micropump was fabricated and tested. The micropump consists of two-parallel micro line heaters, a pair of nozzle-diffuser flow controller and a 1 mm in diameter, 400 ${\mu}m$ in depth pumping chamber. The two-parallel micro line heaters with 20 ${\mu}m-width$ and 200 ${\mu}m-length$ were fabricated to be embedded in the silicon dioxide layer of a wafer which serves as a base plate for the micropump. The pumping chamber, the pair of nozzle-diffuser unit and microchannels including the liquid inlet and outlet port were fabricated by etching through another silicon wafer. A glass wafer (thickness of $525{\pm}15$${\mu}m$) having two holes of inlet and outlet ports of liquid serve as upper plate of the pump. Finally the silicon wafer of the base plate, the silicon wafer of pumping chamber and the glass wafer were aligned and bonded (Si-Si bonding and anodic bonding). A sequential photograph of bubble nucleation, growth and collapse was visualized by CCD camera. Clearly liquid flow through the nozzle during the period of bubble growth and slight back flow of liquid at the end of collapsing period can be seen. The mass flow rate was found to be dependent on the duty ratio and the operation frequency. As duty ratio increases, flow rate decreases gradually when the duty ratio exceeds 60%. Also as the operation frequency increases, the flow rate of the micropump decreases slightly.
최근 고품질 제품 생산을 위한 방법으로 센서를 이용한 사출공정모니터링 시스템이 적용되고 있다. 그러나 마이크로 금형, 광학용 금형 및 구조가 복잡한 금형에는 센서 설치가 어렵기 때문에, 공정 모니터링 시스템이 적용되기 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는 금형과 사출성형기 노즐의 압력 을 측정하여 공정 모니터링 데이터의 정량적 지수를 정의하고, 성형품 중량에 대한 상관분석을 수행하여 노즐에 설치된 압력센서의 공정모니터링 적용성을 알아보았다. 또한 공정모니터링 데이터를 분석하여 다단사출속도, 보압 및 제한 사출 압력의 영향에 따른 사출성형기의 공정 제어 특성도 알아보았다.
수소연료전지 차량 충전 과정에서, 충전소에서의 공급압력과 차량 내 저장 탱크의 압력 차이에 의해 수소가 흐르게 되고 유량은 압력 차에 의존한다. 따라서 충전 과정에서 발생하는 수소의 압력강하에 대한 고려는 필수적이며 이의 분석을 통해 수소 충전 과정의 효율성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 충전라인 중 호스, 노즐/리셉터클, 파이프, 밸브에 대하여 압력강하를 분석하였다. 호스와 파이프는 도관에서의 압력강하로, 노즐/리셉터클은 흐름 노즐 식으로, 밸브는 기체 유량 식으로 계산하였다. 또한 각 구성요소에서 발생하는 압력강하 효과를 종합 분석한 결과 전체 충전라인에서 압력강하에 가장 큰 영향을 주는 요소는 밸브에서의 압력강하임이 밝혀졌다. 이번 연구는 추후 수소 충전을 포함한 수소 유동 해석으로 수소 충전 과정의 모델 개발에 활용될 수 있을 것이다.
In this study, we produced a coil of micro-pattern that can be used for electromagnetic wave absorber, heating material, wireless charging, sensor, antenna, etc. by using electrochemical additive manufacturing method. Currently, it contains research contents for manufacturing a micro pattern coil having practicality through control of process control variables such as applied voltage, distance between electrode, and nozzle injection. Circulation of the electrolyte through the nozzle injection control can significantly contribute to improving the surface characteristics of the coil because of minimizing voltage fluctuations that may occur during the additive manufacturing process. In addition, by applying the pulse method in the application of voltage, the lamination characteristics of the plated body were improved, which showed that the formation of a fine line width plays an important role in the production of a micro pattern coil. By applying the pulse signal to the voltage application, the additive manufacturing characteristics of the produced product were improved, and it was shown that the formation of a fine line width plays an important role in the production of a micro pattern coil.
In this study, we used In-line orifice mixer for efficient chemicals mixing in water treatment. The method of using In-line orifice mixer has been already proved the improvement of water treatment efficiency. Numerical study was performed using FLUENT, a commercial code, to standard design and production of effective In-line orifice mixer. As variable for exactly standardizing, a proper ratio between an outer diameter of cone and a diameter of pipe, a distance between cone and orifice, a determination of orifice diameter for an optimal mixing, a distance between injection nozzle's position and cone, Numerical study has been performed for optimal standard and analyzed flow field on a basis of turbulent intensity in an orifice downstream.
동력분무기용(動力噴霧機用) 3분두(噴頭) 분공(噴孔)의 크기, 살포각도(撒布角度) 및 와실(渦室)의 간격을 변화(變化)시키면서 최대(最大) 분무유효거리(噴霧有效距離)의 구명(究明)과 살포도(撒布度)의 개선(改善)을 위(爲)한 분두배열(噴頭配列) 방법(方法)의 분석결과(分析結果)는 다음과 같다. 1. 분공(噴孔) 직경(直徑)이 커짐에 따라 분무량(噴霧量)은 증가(增加)하였고 1번구(番口)는 2차(次) 곡선(曲線)으로 II번구(番口), III번구(番口)는 1차(次) 함수관계(關係)를 나타냈다. 2. 최대(最大) 유효거리(有效距離)는 살포각도(撒布角度)가 $15^{\circ}$일때 최대(最大) 값을 나타냈고 분공(噴孔)의 크기가 3.0mm일때 약17m, 2.5mm 및 2.0mm 일때 각각 약 14m, 약 13m로 나타났다. 3. 살포도(撒布度)의 균등개선(均等改善)을 위(爲)한 분두배열(噴頭配列)(表 6참조(參照))은 I번구(番口)의 분공(噴孔)크기에 따라 다르지만 균등계수(均等係數)는 약 6%정도(程度) 개선(改善)시킬 수 있었다. 4. 살포거리(撒布距離) 6m의 최저(最低) 살포량(撒布量)을 II번구(番口)의 와실(渦室) 간격 조절(調節)로서 개선(改善)시킬 수 있었다.
Many researchers are trying to reduce the use of lubrication fluids in metal cutting to obtain safety, environmental and economical benefits. The aim of this study is to determine the optimization lubrication conditions in minimum quantity lubrication(MQL) turning of workpieces with taper angle. This study has been considered about various conditions of MQL. The objective functions are cutting force and surface roughness. Design factors are nozzle diameter, nozzle angle, MQL supply pressure, distance between tool and nozzle and length of supply line. The cutting force and surface roughness were statistically analyzed by the use of the Box-Behnken method. As a results, optimum lubrication conditions were suggested and verification experiment has been performed. The results of this study are expected to help the selection of lubrication conditions in MQL turning.
The generation of fine relics of suspensions is a significant interest as it holds the key to the fabrication of electronic devices. These processes offer opportunities for miniaturization of multilayer circuits, for production of functionally graded materials, ordered composites and far small complex-shaped components. Some novel printing methods of depositing ceramic and metal droplets were suggested in recent years. In an electro-hydrodynamic printing, the metallic capillary nozzle can be raised to several kilovolts with respect to the infinite ground plate or pin-type electrode positioned a few millimeters from the nozzle tip. Depending on the electrical and physical properties of the liquid, for a given geometry, it Is possible to generate droplets in any one of three modes, dripping, cone-jet and multi-jet. In this experiment, an alumina suspension flowing through a nozzle was subjected to electro-hydrodynamic printing using pin-type electrodes in the cone-jet mode at different applied voltages. The pin-type electrodes of 1, 100, 1000${\mu}m$ in diameter were used to form fine ceramic patterns onto the substrates. Various feature sizes with applied voltages and electrode diameters were measured. The feature sizes increased with the electrode diameter and applied voltages. The feature size was as fine as $30 {\mu}m$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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