IJPEM

Bonding-Free Capillary Microfluidics via a 3D-Printed Railed Microchannel
3D프린팅과 미세유체칩의 만남, 차세대 액체 이송 기술로 이어지다


김호진/동서대학교




  • 김호진 교수(동서대학교), 안혜진 학생(석사과정, 동서대학교)와 이원형 교수(국립금오공과대학교) 연구팀이 3D 프린팅 미세채널을 포함하는 플라스틱 칩의 무접착 조립기술과 이를 이용하여 정밀하게 액체를 이송할 수 있는 ‘무전원 작동 미세유체 플랫폼’을 개발했다.
  • 미세유체 플랫폼은 차세대 질병진단, 약물 전달, 그리고 기초 연구 분야에서 활용되고 있는 전망 있는 기술이다. 실험실 기술의 상용화 단계에서는 대량 생산이 용이한 열가소성 플라스틱 재료가 적용됨에 따라, 반복적인 설계 수정을 포함한 시행착오의 과정에서 비효율적으로 큰 비용을 발생시키고 있다. 특히, 상하판의 접착 과정에서 발생되는 조그마한 틈조차도 작동 불량을 야기시켜, 실험실의 우수한 기술들이 상용화되는 데에 걸림돌이 되어 왔다.
  • 3D 프린팅 기술은 플라스틱 미세유체 칩의 신속한 프로토타이핑과 반복적인 설계 수정에 획기적으로 기여하고 있으며, 해당 분야의 차세대 제조 기술로 각광받고 있다. 본 연구팀은 레일 기반 액체 누수 방지와 레고 방식 조립 기술을 개발하여 기존의 접착 공정을 대체하였고 종래의 자발적 모세관 유동 기술에 적용한 무전원 작동 미세유체 플랫폼 기술을 성공적으로 구현하였다. 해당 기술은 국제 학술지인 ‘International Journal of Precision Engineering and Manufacturing’ 2024년 7월호에 게재되었으며 편집장 우수논문으로 선정되었다.
  • 추후 다양한 응용 분야에 본 기술을 접목하여 현장현시 검사기기, 세포 배양 기기 등 고부가가치 미세유체 플랫폼을 개발 및 상용화할 예정이다.
 
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[Free Access Period: 24. 8. 3. ~ 24. 9. 30.]