산업기술 통합검색
본 기술은 Micromixer와 thermopile array를 이용한 생체시료 간의 반응열을 측정하는 장치에 대한 내용이다. 시료를 공급하는 마이크로 채널 내에 micromixer를 설치하여 시료의 혼합을 보다 원활하고 빠르게 얻을 수 있도록 한다. 이는 사용 시료의 양을 크게 줄일 수 있으며 보다 정확한 반응열 측정을 가능케 한다. 또한 마이크로 채널과 온도차 신호를 측정하는 thermopile array의 배치를 새롭게 설계하여 추가적인 온도 제어 시스템의 필요 없이 정확한 시료 간의 반응열을 측정할 수 있도록 한다.
잉크젯 방식에 비해 상대적으로 큰 입경의 노즐을 이용해 보다 미세하고 균일한 크기의 액적을 지정위치에 오차없이 부착시킬수 있으면서도, 기판 아래에 접지전극을 별도로 설치하지 않고도 안정적으로 패터닝을 구현할 수 있으며, 산업분야에 실질적으로 적용할 수 있는 안정된 구조로의 구체화 및 최적화를 구현한 전기수력학적 분사노즐, 이를 이용한 분사장치 및 패터닝방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
매 패터닝마다 세포부착물질을 따로 패터닝하고 그 위에 세포를 키울 필요 없이 세포 부착성 물질의 코팅이 없더라도 구조물 자체에 배양액과 신경세포를 띄우는 것만으로도 구조물에 의한 패터닝이 가능하다.
접지전극의 형상을 링 형상으로 제작하여 전도성 노즐과 기판상에 위치 함으로서 전기-수력학적 분무를 이용한 프린팅이 가능하게 하며 이를 통해 프린트 하고자 하는 기판의 종류와 두께등에 상관없이 일정한 조건으로 안정적인 전도성 라인을 형성할 수 있다. 또한 링 형상의 접지전극 아래 중공형상의 유전체 막을 위치 시킴으로서 (+)로 대전된 노즐 끝단의 맺힌 액적과 이미 프린트 되어 기판에 남아있는 (+)로 대전된 액적간의 전기적 반발력을 최소화 시켜 노즐에서 분사되는 젯이 안정적으로 기판에 부착될 수 있다.
본 기술은 도 1과 같은 나선형 표면 구조물을 갖는 나선 구조물 회전체를 회전체 축을 중심으로 회전 시키므로 도 2와 같이 회전체와 접촉하고 있는 인체 장기 내벽으로부터 회전방향과 수직한 방향으로의 추진력을 발생시켜 이 추진력을 의료용 내시경 로봇 등의 생체내 이동형 마이크로 로봇의 구동력으로 이용할 수 있도록 고안된 나선 구동 메커니즘에 관한 것이다. 나선 구조물 회전체의 회전에 의한 구동력 발생은 도 2에서 처럼 나선 구조물 회전체와 인체 장기 내벽 간의 긴밀한 접촉을 통한 나선 구조물과 장기 조직 간의 고착효과(interlocking)에 기초를 두고 있다. 이러한 고착효과를 통한 효과적인 추진력 발생은 나선 구조물 회전체와 장기 내벽 표면 간의 효과적인 마찰 상호작용을 통해 확보된다. 특히, 점탄성체인 인체 장기 내벽의 물리적인 지지력과 형상변형 특성을 이용하는 것으로, 이는 나선 구조물 회전체가 장기 벽면과 접촉하여 회전할 경우 회전방향에 대해서는 표면 간의 낮은 형상저항과 마찰계수가 확보되어야하는 반면, 회전체의 축 방향으로는 표면 간의 효과적인 고착을 통해 나선운동에 의해 발생된 직선방향의 추진운동을 저항할 수 있는 지지력으로 작용할 수 있어야 한다. 이러한 나선 구조물 회전체에 의한 추진력 발생 메커니즘은 나선 표면 구조물의 부드러운 형상변화의 효과를 이용해 회전력을 직선력으로 비교적 효율적으로 변화시켜주는 추진력 발생의 메커니즘을 이용하는 것을 큰 특징으로 하고 있다. 따라서, 회전방향에 대한 낮은 마찰특성을 확보하여 빠른 회전운동에 의한 생체 표면의 손상을 줄일 수 있으며 동시에 추진 방향에 대해서는 생체 표면에 필요 이상의 과도한 접촉압력을 유발하지 않기 때문에 기존의 추진 메커니즘에 비해 생체 손상을 크게 줄일 수 있는 생체 친화적인 효과를 기대할 수 있다.
전기수력학프린팅 방식의 다중 노즐을 회전 가능하게 제작하여 다양한 패턴이 가능하게 한다. 다중노즐이 회전 가능하게 되면 일정한 각도의 조정을 통해 패턴되는 선들의 간격을 조절할 수가있다. 또한 패턴 이동방향과 노즐 배열방향이 평행하게 회전을 시키면 한번의 패턴으로 적층이 가능하게 할 수 있다.
본 발명은 원심분리기에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 실험실용이나 산업용으로 사용되어지는 원심분리기 중에서 시료 내에 존재하는 다양한 물질들을 분리하기 위하여 시료를 담은 용기를 고속으로 회전시켜 시료에 가하여 지는 원심력을 이용하여 성분들의 밀도차에 의하여 침전분리나 용액의 정정 등을 목적으로 사용되어지는 원심분리기에 관한 것으로, 이 장치의 핵심기술은 고속회전에 관한 기술로써 통상 전동기를 사용하고 있으나 전동기의 경우에는 고속의 회전을 달성하기 위하여서는 원심분리기의 회전차와 전동기 축 사이에 증속기를 사용하여 증속하여야 하며, 개선된 방식으로는 주파수를 고주파수로 변경하여 이에 맞도록 전동기를 설계하는 방식이 있으나 이러한 방법은 고속에 도달하기 위한 부가적인 장치로 인하여 장비가 복잡하며 고가에 이르게 되며, 그 외에 전동기를 에어모터로 대체하는 방법이 있으나 장비의 동적 불안정성과 대형의 공기공급장치를 필요로 하는 문제가 존재하므로, 이를 개선하여 회전축내에 초음속 터빈을 설치하고 부분분사에서 작동하도록 하여 상기의 문제점을 해결한 새로운 구조에 관한 것이다. 상기와 같은 본 발명에서는 터빈의 중앙통로에 공기공급장치를 설치하고, 이 공기공급장치에 초음속노즐을 방사형으로 설치하고, 공기공급장치의 하단부에 디퓨져코어를 설치하여 터빈을 작동하는 초음속노즐의 개수를 조절할 수 있는 구조를 가지며, 터빈을 작동하고 나오는 공기는 벤튜리를 지나도록 하여, 이 벤튜리의 목(throat)에 설치된 홀이 회전차의 챔버와 연결되도록 하여 회전차가 회전하는 경우에 챔버는 진공이 달성되어 마찰 손실을 최소화 하였으며, 아울러 회전축의 상단에는 에어포일형태의 날개를 설치하여 회전차가 회전할 경우에 양력에 의하여 회전차가 부상하도록하여 축방향 베어링이 없어도 작동되도록 하여 고효율에서의 작동이 가능하도록 하였으며, 터빈은 높은 회전수를 얻도록 초음속에서 작동하며, 아울러 부분분사에 작동하도록 하여 소량의 고압공기에서도 충분한 효과가 있도록 하였으며, 회전차의 부피나 중량이 큰 경우에는 터빈을 2단으로 작동하도록 하여 다양한 작동조건에도 능동적으로 대처하며, 장치를 높이를 줄여서 안정성을 향상한 구조를 달성한 것을 특징으로 한다.
해당 기술은 오존 발생 장치에 관한 것으로서, 고전압을 발생시키는 고전압 발생기와; 3중관 구조의 오존 발생기로서, 상기 고전압 발생기에 연결되어 고전압이 인가되는 고전압 전극관과; 접지 전극에 연결된 접지 전극관과; 상기 고전압 전극관과 접지 전극관의 사이에 위치하여 공기 또는 산소가 통과하는 오존 발생관을 구비하되, 상기 3중관은 비금속 재질로 이루어지고, 상기 고전압 전극관 및 접지 전극관에는 물이 담겨져 있음으로써 물전극 자체의 냉각 효과로 인해 별도의 냉각 장치를 설치할 필요가 없어 투입되는 전력 대비 오존 발생량이 증가되고, 또한 오존 발생 장치의 효율 저하 원인인 전극이 부식되는 것을 해결함에 따라 오존 발생 장치의 수명이 늘어 유지 및 보수가 용이한 잇점이 있다.
세계에서 최초로 3차원 나노구조와 나노시스템 제작을 위한 정밀기술이 개발되었다. 이 기술은 분자수준에서 반도체, 금속, 하이브리드 구조 제작의 정확성을 보장한다. (이 장비는 개발자인 프린츠 박사의 이름을 따서 ≪프린츠 기술≫로 유명하다).이 기술을 이용하여 튜브와 나선구조, 고리, 반구체, 물결모양의 나노주름구조 같은 극미세 3차원 나노구조를 형성할 수 있다. 이 기술을 이용하여 기존 제품들보다 훨씬 더 정확한 정밀기계와 도구, 재료의 견본품들이 만들어졌다. 이 기술을 이용하여 개발된 나노침은 세포생물학에서 이용할 수 있다. 바늘이 아주 가늘고 직경이 작기 때문에 세포를 파괴하지 않으면서 세포 안에 침투할 수 있다. 나노인쇄기 샘플이 제작되었는데 제트인쇄기와 달리 100마이크론짜리 방울이 아닌 그보다 1만배 작은 잉크방울을 뿌린다. 크기가 혈구보다 작은 나노로봇을 위한 나노모터도 개발 중에 있는데, 이후에 약품운반수단으로 이용할 수도 있고, 또는 나노수술에 이용할 수도 있을 것이다.이 기술의 응용분야는 다음과 같다: 생물학과 의학에 이용할 수 있는 마이크로장비, 나노장비 (마이크로침과 나노침, 탐침, 주사기, 신경침, 수술용 메스), 또 초고속 마이크로센서, 나노센서, 개스역학 장비, 공기역학 장비, 초민감 나노센서, 나노신소재, 메타소재, 역학적 방사편광기, 마이크로인쇄기, 나노인쇄기, 나노공명기 등.
에너지의 전기기계적 전환의 신 원리를 이용한 정전(electrostatic) 고속 선형 마이크로 모터가 개발되었다. 동 모터의 작동 원리는 강유전적(ferroelectric) 표면, 특히 강유전체 필름 위에서, 얇은 꽃잎 형태의(두께 1-1.5 마이크론) 금속 필름의 가역적 정전기적 굴림(convertible electrostatic roll-on) 효과에 기반을 둔 것이다. 사용된 원칙은 고비의(high specific) 에너지 강도를 제공하며 (최대 0,33 J/m2) 마이크로 모터의 고속 작동을 가능하게 하므로 단계적 모드와 지속적 모드에서 작업할 수 있다. 동 마이크로 모터는 단 시간 내에 상당한 중량을 이동 시킬 수 있으며, 고 에너지 강도 및 이동의 정밀성이 (1 스텝은 1 나노미터에서 100 마이크론 까지) 뛰어나다. 다음과 같은 마이크로 모터의 특성들로 인해-이동 판 (슬라이더)의 반응 시간: 수십 마이크로 세컨드; -제어 압력: 수십 볼트; -공간 해상도: 최대 10 나노미터) 동 마이크로 모터를 고속 정밀 마이크로기계 공학적 장비들에서 광범위하게 사용할 수 있다