나노기술 및 정책 정보

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● 이정철 교수(KAIST 기계공학과) 연구팀은 마이크로히터와 유동 채널이 내장된 미세전자기계시스템(MEMS) 소자를 이용해 극미량의 유체에 대한 열전달 관련 측정과 공정을 개발할 수 있는 새로운 실험 플랫폼 '열원-미소채널 통합 공진 센서(heater-integrated fluidic resonator,HFR)'를 개발

● 연구팀은 HFR 플랫폼을 이용해 20pL(피코리터) 이하 액체의 열전도도, 밀도, 비열을 동시에 측정하는 방법을 제시하고 1,000개 데이터를 1분 이내에 수집함으로써 고정확도의 계측을 구현했으며, 마이크로채널 내부의 비등 상변화 현상을 다중 공진 주파수로 측정해 기존 상변화 현상 분석 기법 대비 이력과 기포의 초기 발생 시점을 더욱 명확하게 관측

● 또한, 마이크로채널 자유단에 노즐이 있는 HFR을 사용해 전열 분무 현상을 유도하고 토출 공정을 공진 주파수로 실시간 관측할 수 있는 방법을 제시함으로써, 고속 카메라와 같은 장비 없이 노즐 자체의 측정만을 이용한 미립화 액적 토출 공정 모니터링을 구현

● 이번 연구는 측정 기법의 새로운 패러다임을 제시하였으며, 기존의 상용화된 장비들을 대체할 수 있는 고성능 측정 장비의 개발을 촉진할 것으로 기대

Nano Letters(2022.08.18.), Nanomechanical Sensing Using Heater-Integrated Fluidic Resonators