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푸리에 코사인 급수법과 유체의 수두차 원리를 응용한 파동함수형 미세 맥동류 발생 장치 및 방법

  • 기술번호 : KST2015122333
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 맥동류(pulsatile flow) 발생 장치는, 액체가 수용될 수 있는 액체 용기, 상호 연동되어 작동하는 복수 개의 회전운동 장치, 및 상기 액체 용기로부터 액체를 공급받는 마이크로채널을 포함한다. 복수 개의 회전운동 장치가 회전함에 따라, 액체 용기와 마이크로채널 사이에 주기적으로 변화하는 압력차가 발생되어 마이크로채널에 파동함수 형태의 맥동류가 구현된다. 유체의 수두차 원리를 응용하고, 푸리에 코사인 급수법(Fourier cosine series)에 기반하여 회전운동 장치의 회전을 제어함으로써, 장치 구성과 제작이 간단하면서도 일반 펌프로는 달성이 용이하지 않은 미세하고 정밀한 파동함수 형태의 맥동류를 구현할 수 있다. 특히, 맥동류의 주기와 진폭 조절은 물론이고, 사각파동(square wave) 및 삼각파동(triangular wave) 등의 다양한 유형의 맥동류를 구현할 수 있으며, 전진형(forwarding type) 및 전후진 제자리형(back-and-forth standing type)의 두 가지 운전도 가능하다.
Int. CL F04D 35/00 (2006.01) F04B 51/00 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020120136660 (2012.11.29)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자 10-1343384-0000 (2013.12.13)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20131220) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.11.29)
심사청구항수 27

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 전명석 대한민국 서울 광진구
2 김광석 대한민국 경기 구리시
3 김형준 대한민국 경기 수원시 영통구
4 변영태 대한민국 경기 구리시

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김영철 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)
2 김 순 영 대한민국 서울특별시 종로구 종로*길 **, **층 케이씨엘특허법률사무소 (수송동, 석탄회관빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 (주) 엘피스셀테라퓨틱스 서울특별시 동대문구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.11.29 수리 (Accepted) 1-1-2012-0988821-70
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.10.07 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2013.11.11 수리 (Accepted) 1-1-2013-1023757-92
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2013.11.14 수리 (Accepted) 9-1-2013-0095721-00
5 등록결정서
Decision to grant		 2013.12.10 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0858964-11
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.02.19 수리 (Accepted) 4-1-2014-5022002-69
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번호 청구항
1 1
마이크로채널로부터 제1 높이에 위치하는 제1 회전축을 중심으로 회전하는 제1 회전운동 장치; 상기 제1 회전운동 장치에 연결되어, 상기 제1 높이와 상이한 제2 높이에 위치하는 제2 회전축을 중심으로 회전하는 제2 회전운동 장치; 및 상기 제2 회전운동 장치에 연결되며, 상기 마이크로채널에 공급하기 위한 액체를 수용하도록 구성된 액체 용기를 포함하되, 상기 제1 회전운동 장치 및 상기 제2 회전운동 장치가 회전하면서 상기 마이크로채널에 인가되는 액체의 압력이 주기적으로 변화하는 것을 이용하여, 상기 액체 용기로부터 공급된 액체에 의해 상기 마이크로채널 내에 맥동류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
2 2
제 1항에 있어서,상기 제1 회전운동 장치의 회전 각속도 및 상기 제2 회전운동 장치의 회전 각속도의 비율은, 맥동류에 대응되는 푸리에 코사인 급수의 항들에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
3 3
제 2항에 있어서,상기 제1 회전운동 장치는 제1 각속도로 회전하도록 구성되며,상기 제2 회전운동 장치는 제2 각속도로 회전하도록 구성되고,상기 제2 각속도는 상기 제1 각속도의 3배인 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
4 4
제 1항에 있어서,상기 제1 높이, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 거리, 및 상기 제2 회전축으로부터 상기 액체 용기 내의 액체의 수면까지의 거리의 비율은, 맥동류에 대응되는 푸리에 코사인 급수의 항들에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
5 5
제 4항에 있어서, 상기 제1 높이, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 거리, 및 상기 제2 회전축으로부터 상기 액체 용기 내의 액체의 수면까지의 거리의 비는 5:6:2인 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
6 6
제 4항에 있어서, 상기 제1 높이, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 거리, 및 상기 제2 회전축으로부터 상기 액체 용기 내의 액체의 수면까지의 거리의 비는 10:8:1인 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
7 7
제 1항에 있어서, 상기 제1 회전운동 장치는, 상기 제1 회전축에 직각으로 결합된 제1 회전판을 포함하며, 상기 제2 회전축은 상기 제1 회전판에 직각으로 결합되고, 상기 제2 회전운동 장치는, 상기 제2 회전축 및 상기 액체 용기에 결합된 제2 회전판을 포함하는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
8 8
제 7항에 있어서, 상기 제1 회전판은, 상기 제1 회전축으로부터 서로 상이한 거리에 위치하는 복수 개의 조립점을 포함하되, 상기 제2 회전축은 상기 복수 개의 조립점 중 어느 하나에 결합되는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
9 9
제 8항에 있어서, 상기 복수 개의 조립점은, 상기 제1 회전판의 중심으로부터 주변 방향으로 배열된 하나 이상의 조립점의 열을 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
10 10
제 7항에 있어서, 상기 제2 회전판은, 상기 제2 회전축으로부터 서로 상이한 거리에 위치하는 복수 개의 조립점을 포함하되, 상기 액체 용기는 상기 복수 개의 조립점 중 어느 하나에 결합되는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
11 11
제 7항에 있어서, 상기 제1 회전판에 결합된 균형추; 상기 제1 회전판을 통하여 상기 균형추와 연결되며, 상기 제1 회전판이 회전하면 상기 균형추의 무게 중심으로 인하여 상기 제1 회전판에 대해 상대적으로 회전하도록 구성된 균형추 디스크; 상기 균형추 디스크와 상기 제2 회전축 사이에 연결되며, 상기 균형추 디스크의 회전에 의해 상기 제2 회전축을 회전시키는 고무벨트; 및상기 고무벨트의 장력을 유지하도록 상기 제1 회전판에 결합된 벨트장력유지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
12 12
제 11항에 있어서, 상기 균형추 디스크의 직경은, 상기 제2 회전축이 상기 고무벨트에 연결된 디스크의 직경의 3배인 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
13 13
제 11항에 있어서, 상기 균형추 및 상기 균형추 디스크의 무게의 합은, 상기 제2 회전판, 상기 제2 회전축, 및 상기 액체 용기의 무게를 합산한 것보다 큰 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
14 14
제 1항에 있어서, 상기 액체 용기 및 상기 마이크로채널 사이에 연결되어 액체를 운반하도록 구성된 튜빙을 더 포함하며, 상기 튜빙의 단면적은 상기 마이크로채널의 단면적에 비해 큰 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
15 15
제 1항에 있어서, 상기 액체 용기 및 상기 마이크로채널 사이에 연결되어, 상기 마이크로채널 내의 압력 변화를 측정하도록 구성된 압력계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 장치
16 16
마이크로채널로부터 제1 높이에 위치하는 제1 회전축을 중심으로 제1 회전운동 장치를 회전시키는 단계; 상기 제1 높이와 상이한 제2 높이에 위치하는 제2 회전축을 중심으로, 상기 제1 회전운동 장치 및 액체가 수용된 액체 용기와 연결된 제2 회전운동 장치를 회전시키는 단계; 및상기 제1 회전운동 장치 및 상기 제2 회전운동 장치가 회전하는 동안 상기 액체 용기로부터 상기 마이크로채널에 액체를 공급함으로써, 상기 마이크로채널에 인가되는 액체의 주기적 압력 변화에 의해 상기 마이크로채널 내에 맥동류를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 방법
17 17
제 16항에 있어서,상기 제1 회전운동 장치의 회전 각속도 및 상기 제2 회전운동 장치의 회전 각속도의 비율은, 맥동류에 대응되는 푸리에 코사인 급수의 항들에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 방법
18 18
제 17항에 있어서,상기 제1 회전운동 장치를 회전시키는 단계는, 상기 제1 회전운동 장치를 제1 각속도로 회전하시키는 단계를 포함하며, 상기 제2 회전운동 장치를 회전시키는 단계는, 상기 제2 회전운동 장치를 상기 제1 각속도의 3배인 제2 각속도로 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 방법
19 19
제 16항에 있어서,상기 제1 높이, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 거리, 및 상기 제2 회전축으로부터 상기 액체 용기 내의 액체의 수면까지의 거리의 비율은, 맥동류에 대응되는 푸리에 코사인 급수의 항들에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 방법
20 20
제 19항에 있어서, 상기 제1 높이, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 거리, 및 상기 제2 회전축으로부터 상기 액체 용기 내의 액체의 수면까지의 거리 중 하나 이상을 조절함으로써, 발생되는 맥동류를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 방법
21 21
제 20항에 있어서, 상기 맥동류를 제어하는 단계는, 상기 맥동류의 주기, 진폭, 평균 압력차 및 파형 중 하나 이상을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 방법
22 22
제 19항에 있어서, 상기 제1 높이, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 거리, 및 상기 제2 회전축으로부터 상기 액체 용기 내의 액체의 수면까지의 거리의 비는 5:6:2이며,상기 맥동류를 발생시키는 단계는 사각파동 맥동류를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 방법
23 23
제 22항에 있어서, 상기 제1 회전운동 장치 및 상기 제2 회전운동 장치는, 상기 제1 회전축이 기저점의 수직 상단에 위치하며, 상기 제2 회전축은 상기 제1 회전축의 수직 하단에 위치하고, 상기 액체 용기는 액체의 수면이 상기 제2 회전축의 수직 상단에 위치되도록 위치하는 초기 위치로부터 회전되는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 방법
24 24
제 19항에 있어서, 상기 제1 높이, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 거리, 및 상기 제2 회전축으로부터 상기 액체 용기 내의 액체의 수면까지의 거리의 비는 10:8:1이며,상기 맥동류를 발생시키는 단계는 삼각파동 맥동류를 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 방법
25 25
제 24항에 있어서, 상기 제1 회전운동 장치 및 상기 제2 회전운동 장치는, 상기 제1 회전축이 기저점의 수직 상단에 위치하며, 상기 제2 회전축이 상기 제1 회전축의 수직 상단에 위치하고, 상기 액체 용기는 액체의 수면이 상기 제2 회전축으로부터 수직 상단에 위치하도록 위치되는 초기 위치로부터 회전하는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 방법
26 26
제 16항에 있어서, 상기 제2 회전운동 장치를 회전시키는 단계는, 상기 제1 회전운동 장치에 결합되며 상기 제1 회전운동 장치를 통해 균형추와 연결된 균형추 디스크를, 상기 제2 회전축과 고무벨트를 통해 연결하는 단계; 상기 제1 회전운동 장치에 결합된 벨트장력유지대에 의해 상기 고무벨트의 장력을 유지시키는 단계;상기 제1 회전판이 회전하는 동안, 상기 균형추의 무게 중심에 의해 상기 균형추 디스크를 상기 제1 회전판에 대해 상대적으로 회전시키는 단계; 및 상기 균형추 디스크의 회전에 의해 상기 제2 회전축을 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 방법
27 27
제 16항에 있어서, 상기 액체 용기 및 상기 마이크로채널 사이에 연결된 압력계를 이용하여, 상기 마이크로채널 내의 압력 변화를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥동류 발생 방법
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1 교육과학기술부 한국과학기술연구원(KIST) 일반연구자지원 다층형 Energy-on-Chips 플랫폼 창출을 위한 Electro-Microfluidics 및 미세유변학 핵심연구