bioeng_admin
2006-12-28 16:00:27
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‘살아 있는’ 디지털 직·병렬 유량제어기
생물체가 유량을 조절하는 원리(좌)를 응용해 공학적으로 유량을 제어하는 시스템(우)을 만든다.
디지털나노구동 연구단에서 개발한 생체모사 디지털 직·병렬 유량제어기는 극소량의 유체를 정확히 조절할 수 있다. 흐름의 효율도 높였다. 이 극미세 구동기는 소량의 약물을 정밀하게 조절해 투약하는 미소약물전달 시스템에 적용 가능하다.
이번 유량 제어기는 그림처럼 생명체가 유량을 제어하는 방법을 공학적으로 흉내낸 것이다. 생명체가 미세한 크기로 일정하게 움직여(디지털) 전체적인 유량을 조절(아날로그)하는 원리를 활용했다. 실제로 인체의 혈류량은 이러한 디지털-아날로그 변환 원리로 조절된다.
연구단의 유량 제어기는 디지털-아날로그 변환에 필요한 단위 유동저항을 직렬 또는 병렬로 연결한다. 저항을 반복 사용하면서 유동저항의 비를 조절하는 것이다. 이 방법으로 N개의 밸브를 이용해 2ⁿ개의 유량조절 단계를 제어할 수 있다.
이번 유량제어기는 기존 미소유량제어기에 비해 평균값에서 벗어나는 유량의 오차를 72% 줄였다. 특히 가공 시 발생하는 오차 때문에 유동저항의 크기가 변하더라도 유동저항의 비가 일정하게 유지되는 장점을 가지고 있다. 미세한 유량을 정밀하게 조절할 수 있어 밸브를 열고 닫으면서 유량을 제어하는 기존 방법보다 훨씬 우수하다.
글/조영호 디지털나노구동 연구단장 mems@kaist.ac.kr (2006년 12월 28일)
생물체가 유량을 조절하는 원리(좌)를 응용해 공학적으로 유량을 제어하는 시스템(우)을 만든다.
디지털나노구동 연구단에서 개발한 생체모사 디지털 직·병렬 유량제어기는 극소량의 유체를 정확히 조절할 수 있다. 흐름의 효율도 높였다. 이 극미세 구동기는 소량의 약물을 정밀하게 조절해 투약하는 미소약물전달 시스템에 적용 가능하다.
이번 유량 제어기는 그림처럼 생명체가 유량을 제어하는 방법을 공학적으로 흉내낸 것이다. 생명체가 미세한 크기로 일정하게 움직여(디지털) 전체적인 유량을 조절(아날로그)하는 원리를 활용했다. 실제로 인체의 혈류량은 이러한 디지털-아날로그 변환 원리로 조절된다.
연구단의 유량 제어기는 디지털-아날로그 변환에 필요한 단위 유동저항을 직렬 또는 병렬로 연결한다. 저항을 반복 사용하면서 유동저항의 비를 조절하는 것이다. 이 방법으로 N개의 밸브를 이용해 2ⁿ개의 유량조절 단계를 제어할 수 있다.
이번 유량제어기는 기존 미소유량제어기에 비해 평균값에서 벗어나는 유량의 오차를 72% 줄였다. 특히 가공 시 발생하는 오차 때문에 유동저항의 크기가 변하더라도 유동저항의 비가 일정하게 유지되는 장점을 가지고 있다. 미세한 유량을 정밀하게 조절할 수 있어 밸브를 열고 닫으면서 유량을 제어하는 기존 방법보다 훨씬 우수하다.
글/조영호 디지털나노구동 연구단장 mems@kaist.ac.kr (2006년 12월 28일)
