초록 ▼

1. 다양한 알고리즘의 적용에 의한 Micro-PIV 측정기법 개발
Correlation Averaging Method, LID 알고리즘, CDI 알고리즘 등의 도입에 의한 높은 신호대잡음비 확보/속도 정밀도가 획기적으로 향상되었으며, 마이크로플루이딕스 내부의 여러 현상에 맞게 측정/분석이 가능해 졌다.
2. Micro-LIF 측정기법 개발
Micro-LIF 측정기법 개발의 성공으로 Microfluidics의 설계 및 성능 검증이 가능해졌으며, 이러한 측정/분석자료를 기반으로 마이크로 혼합기, 마이크로 열교환기 등의

1. 다양한 알고리즘의 적용에 의한 Micro-PIV 측정기법 개발
Correlation Averaging Method, LID 알고리즘, CDI 알고리즘 등의 도입에 의한 높은 신호대잡음비 확보/속도 정밀도가 획기적으로 향상되었으며, 마이크로플루이딕스 내부의 여러 현상에 맞게 측정/분석이 가능해 졌다.
2. Micro-LIF 측정기법 개발
Micro-LIF 측정기법 개발의 성공으로 Microfluidics의 설계 및 성능 검증이 가능해졌으며, 이러한 측정/분석자료를 기반으로 마이크로 혼합기, 마이크로 열교환기 등의 Bio-MEMS 유체소자를 기반으로 하는 마이크로시스템의 개발기간단축 및 제품화의 신뢰성을 확보할 수 있게 되었다.(특허출원)
3. Micro-PIV/LIF 측정기법을 기반으로 한 다양한 응용
- Micro Tube내의 혈장 유동 측정 및 분석
- Micro-channel을 이용한 단백질 분리 기법 개발
- Micro-droplet의 생성, 분리를 이용한 이상유동에서의 혼합기법 개발
- PIV 기법을 이용한 플랑크톤 인식 및 이동경로 파악용 시스템 개발
4. Microfluidics에서 신뢰성 있는 전산 해석 프로그램 개발
- Lattice Boltzmann Method를 이용한 열유동 해석 프로그램
- 그리드 환경하에서 미소유체소자 유동 전산 해석 기법 개발
- 마이크로 채널내의 전기적 삼투압 유동해석 코드 개발

Abstract ▼

Miniaturized fluid systems realized using micromachining technologies have been developed and used extensively for numerous applications over the past decade. Examples of emerging microfluidic systems applications include biological and chemical analysis systems, cooling systems, inkjet printing sys

Miniaturized fluid systems realized using micromachining technologies have been developed and used extensively for numerous applications over the past decade. Examples of emerging microfluidic systems applications include biological and chemical analysis systems, cooling systems, inkjet printing systems, combustion engines, and propulsion systems. By precisely controlling small amounts of fluid, these systems provide new opportunities to achieve high performance compact fluid analysis systems with the opportunity for portability and integrated functionality.
Miniaturized biochemical analysis systems requiring interfaces between microelectronic systems and biological systems have become an area of great interest over the fast few years. In general, these system have scaling advantages for bio-analysis, such as reduction in sample size and reagent consumption, system portability and disposability, and have performance advantages, such as decreased analysis time, parallel analyses, and the potentials for increased system functionality and accuracy. Many of the systems currently under development utilize combinations of electrical, fluid, mechanical, and optical control/functionality. For complex bio-analysis protocols requiring several analysis operations (e.g., cell sorting, purification, extraction, amplification, separation for genetic analysis), the miniaturized total analysis system requires multiple system functionalities. To realize these systems, non-intrusive measurement techniques for micron resolution velocity and concentration fields in microfluidics channel are required. Additionally, it requires computational simulation tools dealing with micro- and nano-scale fluids flow inside the Microsystems.

목차 Contents

• 제1장 서 론...16
• 제2장 국내외 기술 개발 현황...21
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과...25
• 제1절 연구개발 수행 단계 및 목표...25
• 제2절 연구추진전략 및 방법...26
• 제3절 연구개발 내용 및 결과...27
• 1. Microfluidics 내부 유동장 측정을 위한 $\mu$-PIV 측정 기법 개발...27
• 2. 마이크로 레이저 평면빔을 이용한 Micro-LIF 측정...36
• 3. 전산해석 프로그램 개발...49
• 4. Micro Droplet 내부 유동 측정...65
• 5. 미세혈관 유동측정을 위한 Cinematic $\mu$-PIV 측정 기술의 개발...77
• 제4장 목표달성도 및 관련분야 기여도...85
• 제5장 참고문헌...94
• [첨부1] 연구결과 활용계획서...100
• [첨부2] 기술 요약서...115