마이크로 유체센서와 응용(Micro Flow Sensor and Its Applications)

전문가 제언

□ 1970대말 실리콘 마이크로가공기술이 개발되기 시작하여 전기회로를 갖는 실리콘 기판위에 기계적 디바이스를 시스템으로 하는 MEMS기술로 발전한 것은 1980년대 말이다. MEMS의 종류와 목표로 하는 시스템에 따라 구성요소를 달리 하지만 센서와 액추에이터는 이 시스템을 구성하는 핵심요소이다.

□ 이 자료에서 다루고 있는 마이크로 유체센서(Micro Flow Sensor)는 유량(액체, 기체, 가스 등)계측을 위한 센싱기술로서 1980년대 후반 MEMS기술의 발전초기부터 각국의 연구진에 의해 개발되기 시작하여 1990년대 중반 이후, NOx 측정을 통한 환경보호, 전기누설감지나 에어컨사용 제어 등 에너지절약을 위한 감지시스템으로 양산화되어 왔다.

□ MEMS기술에 의해 열 절연기능을 갖는 마이크로 유체센서의 다이어프램 등 계측부 지지체를 만드는 방법은 벌크 마이크로가공과 표면 마이크로가공방법이 있다. 전자는 열 절연에 필요한 수백μm 정도의 캐비티(cavity) 깊이를 얻을 수가 있지만, 반도체제조와의 호환성이 낮아 MEMS전용설비가 필요한 것으로 알려져 있다.

□ 반면에 희생층 에칭방법을 사용하는 후자는 반도체제조와 호환성이 높은 장비를 공용할 수 있지만 수 μm라는 얇은 캐비티 깊이 밖에 얻을 수 없어 열 절연을 위해 캐비티 내부를 진공으로 하는 경우가 있다. 자동차엔진의 흡기량 계측이라는 가혹한 환경에서도 적용되고 있다. 따라서 마이크로 유체센서의 마이크로가공방법은 개발목적에 따라 채택을 달리하는 것이 일반적이다.

□ 마이크로 유체센서는 기체의 질량유량계측에 유용하다. 특히, 연료나 열교환매체(프레온 가스 등)로 사용되고 있는 유체의 유량관리에 적합한 디바이스로서 응용범위가 넓다. 또한 이 분야는 항공기나 열차 등 수송시스템의 마찰저항을 평가하는 벽면(壁面)계측 디바이스로서도 유망한 것으로 평가되고 있다. MEMS기술의 연구 활성화가 기대되는 국내에서도 마이크로 유체센서의 실용화연구에 대한 연구계의 관심을 촉구한다.

저자

Shoji KAMIUNTEN

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2003

권(호)

42(12)

잡지명

계측과 제어(E109)

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

998~1004

분석자

박*선

분석물

• 마이크로 유체센서와 응용.pdf [210,072 byte]

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