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마이크로밸브를 집적한 평면 마이크로펌프

전문가 제언: ○ 이 발명은 MEMS 및 반도체기술을 이용하여 기판 위에 능동 마이크로밸브들이 집적되는 평면 마이크로펌프를 용이하게 가공 제작하는 방법을 제공하는 내용으로서 화학분석시스템의 소형화, 분석코스다운 효과를 목적으로 개발하였다.

○ 최근 마이크로펌프에 대한 연구가 활발한 것은 이 발명에서 제사한 각종 시료/시약의 화학분석을 포함하여 DNA, 단백질, 혈액, 세포 등의 바이오의료분석과 깊은 관련이 있다. MEMS/NEMS 기술을 이용하여 마이크로/나노 스케일의 분석시스템, 칩 사이즈를 실현함으로써 과거에는 이룰 수 없었던 분석결과를 얻고 있다.

○ 마이크로펌프는 단일 기판을 이용하여 복잡한 가공프로세스를 쉽게 할 수 있도록 설계되며, 나노유체용으로 초소형 구조를 실현할 수 있다. 이 펌프의 작동원리는 비교적 간단하며, 제작은 MEMS기술과 반도체(CMOS)기술을 적용한다. 구동방식은 정전 액추에이터이며 큰 변위와 힘을 얻고 있다. 마이크로밸브의 구동전압은 5V 미만이다.

○ 이 특허출원의 주요 청구범위는 시스템(마이크로펌프)의 구성, 마이크로펌프 및 이와 집적된 마이크로밸브의 제작방법, 마이크로펌프의 구동방식(정전구동), 마이크로펌프의 유체유동 제어방법 등이다. 청구사항 모두가 새로운 방식이라기보다 기존방식의 개선 내지 조합의 성격을 가지고 있어 국내기업이나 연구기관의 개발 잠재력으로 볼 때 관련 특허출원에 대한 제약조건은 크지 않을 것으로 보인다.

○ DB Compendex에서 “micro total analysis system(μ-TAS)"을 검색한 결과 전체 1,634건 중 미국 336건, 일본 227건, 중국 213건, 독일 94건, 대만 84건, 한국 73건, 영국 64건 등으로 아시아권역 국가들의 연구가 두드러진 것으로 나타났다. 마이크로펌프개발 역시 유사한 추세이므로 구동방식에 따른 새로운 가공 제조방법에 대한 특허대응이 요구된다.

저자: LEE Hing Wah
자료유형: 특허정보