[명지대 기공실]기초 미소 유체공학 실험 결과레포트

소개

안녕하세요. 1학년 1학기부터 시작해 한번도 성적장학금을 놓친 적 없는 명지대생입니다!

2학년부터는 항상 전액장학금을 받았구요. 수석 혹은 차석을 번갈아하고 있습니다.

다른 족보, 레포트와는 다르게 디자인부터 내용까지 모든 부분에서 완벽하다 자부하고 있습니다. 턱걸이로 A+를 받는 것이 아니라, 압도적인 점수로 항상 선두에서 학점을 받았기 때문에 질 좋은 자료라고 생각합니다.

이유에 대한 결과, 풀이에 대한 해설. 단순히 무슨 문제가 나왔는지가 아니라, 어떤 문제를 어떻게 풀어야하는가를 중점으로 족보와 레포트 판매를 하고 있습니다.

목차

[1] 서론 : 랩온어칩, 미소유체역학
1. 랩 온 어 칩(Lab-on-a-chip)
2. 미소유체역학(Micro Fluidics)

[2] 이론
1. 입자 추적 유속계(Particle Tracking Velocimetry)
2. 고정된 두 평판 사이의 유동
3. Darcy-Weisbach 방정식(Darcy-Weisbach equation)
4. Darcy-Friction Factor

[3] 실험 장치 및 실험 조건
1. 실험 장치
2. 실험 조건

[4] 결과
1. 이론값 계산
2. 실험값 계산

[5] 결론
1. 오차 원인
2. 고찰
3. 실험 후 느낀점

본문내용

1. 랩 온 어 칩(Lab-on-a-chip)
‘칩 위의 실험실’를 의미하는 랩온어칩은 차세대 바이오칩의 일종이다. 반도체·나노·생명공학이 집적된 랩온어칩은 극미량의 샘플로 신속한 연구를 진행할 수 있는 것이 장점이다.

그림1. 용액저장소, 미소유체로(channel)
그림2. 피 한 방울의 적은 샘플을 사용

랩온어칩은 광학삼각, 화학식각, 미세유체공학과 맵스(MEMS) 기술을 이용해 나노리터 이하의 미세 채널(유로)을 생성한다. 유로를 통과하는 액체는 작은 직경과 느린 유속로 인해 1 이하의 작은 레이놀즈 수(Reynolds number)를 가진다. 즉, 이로 인해 액체는 층류의 특성을 가지며 이를 통해 랩온어칩은 실험실에서 할 수 있는 연구를 동전 크기의 칩에서 처리할 수 있다.

장점
시료 분석에 수반되는 시료의 전처리, 반응 분리 검출 등의 모든 과정들이 연속적으로 수행된다.
분석시간이 수초·수분으로 매우 짧고 분석에 사용되는 시료의 양이 수십 정도로 매우 적다.
용매 및 시약 소모량이 매우 적어서 환경 친화적인 분석기술이다.
소형이어서 휴대가 가능하고 대량생산이 용이하다. 또한 제조와 운용에 비용이 적게 든다.
다수의 시료에 대한 대용량 분석이 가능하다. 화학 분석을 필요로 하는 모든 분야에 적용될 수 있다.

<중 략>

2. 고찰
(1) 탑에서 관측한 너비가 바텀에서 관측한 너비보다 확실히 넓었다. 허나 1 픽셀 차이로 굉장히 적었기 때문에 직사각형으로 고려한 점은 계산의 편의성도 늘렸고 오차를 일으킬 만한 요소로 생각되지 않는다.
(2) 비드의 궤적을 분석한 결과, 대부분의 비드는 40~50 정도의 속도를 가졌다. 하지만 일부 구간에서 유독 빠른 속도를 보이는 비드를 몇몇 관측할 수 있었다.
마이크로 스케일에서 유체 유동은 층류의 특성을 가지지만 절대적이라고 할 수 없다. 하지만 특히나 빠른 속도를 가졌던 일부 비드의 경우에는, 가장 이상적인 유동 환경이 구성되어 이러한 현상이 나타났다고 생각된다.

참고자료

· A. E. Sommer 등 5명, “A novel method for the measurement of flotation recovery by means of 4D particle tracking velocimetry”, Flotation’17, Cape Town, Minerals Engineering (2017),
· Phillip M. Gerhart 등 4명, “Munson’s Fluid Mechanics 8th”, John Wiley & Sons(2018)
· wikipedia, “랩온어칩”, “베르누이 방정식”, “Darcy-Weisbach”, “선형 회기”, “미소유체역학”.
· 기계공학 실험2 김도현 교수님 기초미소유체공학실험 매뉴얼. 2020
· 도덕희, 3차원 PTV(입자영상유속계) 계측기술(3-Dimensional particle Tracking Velocimetry), 한국마린엔지니어링학회지(2000).
· 류권규 등 4명, 부유사 속도 측정을 위한 입자추적유속계(PTV) 알고리듬, 대한토목학회 학술대회(2004).
· 이원희, “관성미세유체역학”, 한국과학기술원.
· 조태호, “모두의 딥러닝”, 길벗(2020)
· lap on a chip, https://www.news-medical.net/medical/search?q=lab%20on%20a%20chip&t=all&fsb=1, (2020.11.09.최종검색)
· lap on a chip, https://www.gene-quantification.de/lab-on-chip.html, (2020.11.09.최종검색)
· 미세유체공학, https://blog.naver.com/myjiny1031/20064346949, (2020.11.10.최종검색)
· 입자추적유속계, https://velocimetry.net/ptv_principles.htm, (2020.11.09.최종검색)