극저온절삭에 의한 점탄성 기판의 마이크로유로 가공

전문가 제언

○ 이 해설논문은 바이오의료용 기판재료와 마이크로유로용으로 유망하고, 특히 생체적합재료로 각광을 받고 있는 폴리머인 PDMS의 가공에 관한 내용으로서, 일본 Keio대학 연구진이 개발한 3차원 극저온 절삭가공방법을 제시하고 있다.

○ DNA, 단백질, 세포분석 등을 위한 새로운 마이크로/나노 툴로서 주목받고 있는 μTAS(Micro Total Analysis System)는 마이크로유체 칩 위에서 분석기능을 수행한다. 이러한 유체 칩은 생화학 적합성이 높고, 광 투과성이 우수한 유리 기판이나 폴리머인 PDMS기판에 마이크로유로와 반응공간을 형성한 것으로서, 분석시간 단축, 휴대성, 시료와 폐액의 절감 등 주요효과가 있어 주요응용연구 대상이다.

○ PDMS는 고분자재료 중 가장 낮은 유리전이점(－123℃)을 갖기 때문에 상온에서 고정도의 절삭가공이 곤란하다. 그러나 PDMS를 유리전이점 이하로 하면 강성이 현저히 높아지고 특유의 점착성이 소실되어 연성모드로 적삭가공이 가능해진다. Keio대학 연구진은 이점을 이용하여 마이크로유체 칩의 점탄성재료인 PDMS에 대한 극저온 마이크로 절삭가공방법을 제안한 것이다.

○ PDMS의 생화학분석 툴과 마이크로유체 채널의 응용은 포토리소그래피와 같은 MEMS가공기술의 도입으로 연구기관이나 기업의 관련 상품개발에서 주종을 이루는 분야이며, 국내 연구원들의 관련연구도 논문발표 건수에서는 국제 상위수준에 이르고 있다. 예컨대, μTAS2011에서 발표된 논문건수를 보면, 미국 292건, 일본 132건에 이어 한국 연구원들의 발표논문 건수는 60건으로 세계 3위에 이르렀다.

○ 국내의 왕성한 연구 붐과는 대조적으로 μTAS, Bio-MEMS, LOC 등 생화학 또는 바이오의료분야의 응용과 산업경쟁력은 낮은 수준으로 평가된다. 선진국들의 기술적(특허를 포함) 선점요인이 있지만 MEMS 파운드리 서비스 시스템 등 제조 인프라가 외국에 비해 열위에 있기 때문이다. 정부와 관련기관의 전략적 대응이 요구된다.

저자

Yasuhiro KAKINUMA

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2012

권(호)

115(1128)

잡지명

日本機械學會誌

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

753~757

분석자

박*선

분석물

• 극저온절삭에 의한 점탄성 기판의 마이크로유로 가공.pdf [333,681 byte]

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