(그림1.1) Injection Molding을 이용하여 제작된 COC 웨이퍼와 그 위에 패터닝된 마이크로 Heater와 전극=5,43,1

(그림2.1) 접촉각도=12,50,1

(그림2.2) 모세관 상승=13,51,1

(그림2.3) 확장 채널=13,51,1

(그림2.4) 진행거리에 따른 모세관 압력=15,53,1

(그림2.5) 정지 압력=16,54,1

(그림2.6) 모세관 정지 유동의 전산모사=17,55,1

(그림2.7) 진행거리에 따른 모세관 압력 비교=17,55,1

(그림2.8) 모세관 충진의 이론과 전산모사의 비교=18,56,2

(그림2.9) 사각채널에서 폭에 따른 모세관 유동 시간=21,59,1

(그림2.10) 자가세척 폴리머 유체제어소자=22,60,1

(그림2.11) Ni-Master For Hot Embossing=22,60,1

(그림2.12) 소자 동작. (a) 유체1과 2 투입 및 정지밸브2작동. (b) 정지밸브 1작동 및 챔버충진, (c) 정지밸브2 제거(유체합류)와 측면유로 시간지연, (d) 정지밸브1제거, (e) 폐기챔버충진, (f) 반응챔버유체=23,61,1

(그림2.13) Ni Master 제작 공정도=25,63,1

(그림2.14) 제작된 Ni 마스터=27,65,1

(그림2.15) 핫 엠보싱으로 제작된 COC 기판=27,65,1

(그림2.16) 두 가지 본딩 형태=29,67,1

(그림2.17) 점착제와 계면활성제를 이용한 표면 제어의 개념도=30,68,1

(그림2.18) 계면활성제 양에 따른 접촉각의 변화=32,70,1

(그림2.19) 계면활성제의 첨가에 따른 접촉각 변화의 원리=33,71,1

(그림2.20) Tyre-I 접착제와 계면활성제 농도에 따른 접촉각의 변화=35,73,1

(그림2.21) 시간에 따른 접촉각의 변화=35,73,1

(그림2.22) 미소유체제어소자 개략도=37,75,1

(그림2.23) 압력 균형기=38,76,1

(그림2.24) 두 유체의 합류과정=40,78,1

(그림2.25) 계면활성제를 이용한 친수성이 조절되는 기판 : a, 계면활성제 1에 의한 시간에 따른 접촉각 변화; b, 계면활성제 2에 의한 접촉각의 시간에 따른 변화; c, COC와 SU-8 기판에서의 접촉각의 시간에 따른 변화; d, 계면활성제의 농도에 따른 유량의 변화=42,80,1

(그림2.26) 상대적인 유동저항에 따른 유량비의 변화=43,81,1

(그림2.27) 유로 기판=44,82,1

(그림2.28) 펌핑챔버=45,83,1

(그림2.29) 유로기판(상)과 전극기판(하)=45,83,1

(그림2.30) 열공압 펌프=46,84,1

(그림2.31) 펌핑의 전산모사=47,85,1

(그림2.32) Genomic-DNA를 추출하는 일반적인 방법=48,86,1

(그림2.33) CB형 Microfluidic Platform 제조공정=49,87,1

(그림2.34) Mask Layout=50,88,1

(그림2.35) 제작된 CD형 Microfluidic Platform=51,89,1

(그림2.36) Schematic Illustration Of Fluid Propulsion=52,90,1

(그림2.37) Disk형 DNA Extraction System=53,91,1

(그림2.38) Genomic-DNA 추출 순서=53,91,1

(그림2.39) 혈액 속의 세포=55,93,1

(그림2.40) 세포 필터의 예=55,93,1

(그림2.41) 자가구동 세척 모듈=56,94,1

(그림2.42) 설계 형상=56,94,1

(그림2.43) 다중 횡열 배열 세포분리칩=56,94,1

(그림2.44) 다중 횡열배열 세포분리칩의 요소 1=57,95,1

(그림2.45) 다중 횡열배열 세포분리칩의 요소 2=57,95,1

(그림2.46) 충진채널형 1=58,96,1

(그림2.47) 충진채널형 2=58,96,1

(그림2.48) 충진채널형 2 상세도=58,96,1

(그림2.49) 측면 순환 유동형 세포분리=60,98,1

(그림2.50) 측면 순환 유동 챔버의 형상=61,99,1

(그림2.51) 회전 굴곡형 주 유로와 측면 순환 유동 챔버=61,99,1

(그림2.52) 재순환 유동과 필터채널 이용 세포분리칩=62,100,1

(그림2.53) 원심력 이용 세포분리칩=63,101,1

(그림2.54) 사출 성형을 통한 COC Wafer의 제작=67,105,1

(그림2.55) 제작된 금형의 표면 거칠기=67,105,1

(그림2.56) 제작된 COC Wafer=68,106,1

(그림2.57) 제작된 COC Wafer의 단면 사진=68,106,1

(그림2.58) 제작된 COC Wafer의 표면 사진=68,106,1

(그림2.59) COC Wafer를 이용한 미소 가열기의 제작 흐름도=69,107,1

(그림2.60) 제작된 폴리머 (a) COC, 그리고 (b) PES 미소가열기=70,108,1

(그림2.61) 4채널 미세온도 제어 시스템 (a) 및 칩 장착기 (b)=71,109,1

(그림2.62) 시간에 따른 열 응답 특성 비교=72,110,1

(그림2.63) 플라스틱 미소 가열기의 열 응답 특성; (a) COC(PID제어 이용), (b) PES(PID제어없음)=73,111,1

(그림2.64) Si 미소 가열기 공정 흐름도=75,113,1

(그림2.65) Si₃N₄, SiO₂의 두께에 따른 Stress의 변화=75,113,1

(그림2.66) 제작된 Si-PMMA PCR 칩=76,114,1

(그림2.67) Si-PMMA PCR 칩의 가열 특성=76,114,1

(그림2.68) 고분자 멤브레인을 갖는 Si 미소 가열기의 공정 흐름도=77,115,1

(그림2.69) 제작된 미소 가열기 평면도=78,116,1

(그림2.70) 미소 가열기의 단면도=78,116,1

(그림2.71) 제작된 Pl미소 가열기=79,117,1

(그림2.72) Pl-Si 미소 가열기=79,117,1

(그림2.73) Si-PMMA 칩에서의 PCR 전(a)과 후(b)의 형광 사진=80,118,1

(그림2.74) Si 칩에서의 PCR 결과물의 전기영동 사진=80,118,1

(그림2.75) Pl-Si 칩에서의 Vector DNA PCR 결과물의 전기영동 사진=81,119,1

(그림2.76) Pl-Si 칩에서의 혈액 Genomic DNA PCR 결과물의 전기영동 사진=81,119,1

(그림2.77) 여러가지 형태의 PCR 조건에 대한 전산모사 결과와 열응답 실험 결과 비교=84,122,1

(그림2.78) 폴리머소자에 대한 형상 조건 및 열 경계조건을 변화시킨 전산모사=86,124,1

(그림2.79) 폴리머소자의 기준조건의 경우에 대한 전산모사 결과=87,125,1

(그림2.80) 버퍼공급형 칩의 설계도=90,128,1

(그림2.81) 모세관유동지연형 칩의 설계도=91,129,1

(그림2.82) 열공압형 칩의 설계도=91,129,1

(그림2.83) 설계된 칩의 형상에 대한 전산모사=92,130,1

(그림2.84) 설계 제작된 PCR칩에서 유동실험의 결과 예=93,131,1

(그림2.85) 정지밸브에서 유체가 정지된 모습=93,131,1

(그림2.86) CF-PCR System. (a) Control Units, (b) Heating Blocks. D(Denaturation) , A(Annealing) , E(Extension)=95,133,1

(그림2.87) Examples Of Simulation On (a) The Temperature Uniformity Of The Sandwiched Disk, (b) The Temperature Variation Along Flow Direction At High Flow Rate=96,134,1

(그림2.88) A Long Spiral Channel, A : Pre-Denaturation Zone, B : Cycling Zone, C : Post-Extension Zone=97,135,1

(그림2.89) Disk Fabrication (a) Ni Master For Hot Embossing, (B) Thermally Bonded Disk And Liquid Felling, (c) Fabricated Polymer Disk=98,136,1

(그림2.90) Gel Electrophoresis Of PCR Product. A : Marker, B : Pcrmachine(60min.) , C : Cf-PCR(9min.)=99,137,1

(그림2.91) BRCA1.2 Multiplex PCR 결과 전기영동사진. Lane1 : DNA Size Marker, Lane 2 : 일반적인 방법으로 다중 PCR 수행한 예, Lane 3 : 본 연구의 다중 PCR 조건 셋팅법으로 실시한 예=102,140,1

(그림2.92) PCR Product의 CE 히스토그램=103,141,1

(그림2.93) Allele Specific PCR 결과물의 전기영동사진과 해당 Lane에 사용된 Primer 서열=104,142,1

(그림2.94) 실리콘 칩에서의 형광 Allele Specific PCR. 사진 왼쪽 상단 : Match Allele 경우의 PCR결과, 사진 우측 상단 : Non Match Allele 경우의 PCR 결과, 사진 아래 : 사용한 실리콘 칩=105,143,1

(그림2.95) FPC공정으로 제작한 필름 히터와 그 구조도=106,144,1

(그림2.96) PCR칩과 결합된 FPC 히터 및 배선=107,145,1

(그림2.97) FPC히터와 실리콘칩을 이용한 PCR결과물의 전기영동사진=107,145,1

(그림2.98) 칩 내부에 Pillar 구조물이 형성된 PCR 칩=108,146,1

(그림2.99) Pillar 없는 PCR 칩과 Pillar가 형성된 PCR 칩에서의 PCR 효율 비교=109,147,1

(그림2.100) 형광 검출의 대상 및 원리=111,149,1

(그림2.101) 형광 검출 모듈용 광학계의 기본 구성도=112,150,1

(그림2.102) 형광 필터의 광 투과 특성=113,151,1

(그림2.103) 형광 검출 모듈 프로토타입의 외관도=114,152,1

(그림2.104) 깊이 1㎜ Well의 PMMA PCR 칩 상의 시편(I)=115,153,1

(그림2.105) 깊이 2㎜ Well의 PMMA PCR 칩 상의 시편(II)=115,153,1

(그림2.106) 시편(I)에서의 DNA 농도에 따른 형광 검출기의 출력 전압 변화 (a)와 형광 현미경을 통한 각 해당 Well의 획득 영상 (b)=116,154,1

(그림2.107) 시편(II)에서의 DNA 농도에 따른 형광 검출기의 출력 전압 변화 (a)와 형광 현미경을 통한 각 해당 Well의 획득 영상 (b)=117,155,1

(그림3.1) LCD를 이용한 DNA 마이크로어레이 합성 개념도=122,160,1

(그림3.2) UV피폭에 따른 LCD의 신뢰성, Transmittance-Voltage 곡선(a), UV조사 시간에 LCD의 Contrast 특성(b)=124,162,1

(그림3.3) 프로그래머블 LCD Photomask를 사용한 DNA 마이크로어레이 합성 시스템=127,165,1

(그림3.4) UV영역에서의 파장에 따른 투과도 특성=128,166,1

(그림3.5) Photoresist위에 전사된 LCD Pixel들의 리소그래피 패턴 (a) 2×2 Pixels, (b) 3×3 Pixels=130,168,1

(그림3.6) Transmittance Vs Wavelength Curves Measured With UV-Visiblespectrometer=131,169,1

(그림3.7) Photomask With Gradual UV Leakages=133,171,1

(그림3.8) Scan Image Of Cy3 Patterns With 3'-dT-dT-dT-dT-dT-dT-dT-Cy3-5'=134,172,1

(그림3.9) Intensity Values Resulting From Cy3 Patterns With 5'-dT-dT-dT-dT-dT-dT-dT-Cy3-3', (a) White Photon Counts(Spot Domain) And (B) Dark Photon Counts(Background)=135,173,1

(그림3.10) Calculated Contrasts(A) And Dark Photon Counts(b) Of Oligomer Patterns With 5'-dT-dT-dT-dT-dT-dT-dT-Cy3-3'=136,174,1

(그림3.11) DNA 마이크로어레이 제작 ETRI 공정 Flow=138,176,1

(그림3.12) Photo-Deprotection 과정=140,178,1

(그림3.13) 광분해 메카니즘=140,178,1

(그림3.14) 유리 기판의 표면 개질(Nuricell)=142,180,1

(그림3.15) Permanent Protecting Groups Used In The Synthesis Of Oligonucleotides=142,180,1

(그림3.16) Base Deprotection Process=142,180,1

(그림3.17) Flow Cell=144,182,1

(그림3.18) Chemical Delivery Unit=145,183,1

(그림3.19) Chemical Delivery Unit 장치 개요도=146,184,1

(그림3.20) Negative Control Experiment (a) Positive (b) Negative=147,185,1

(그림3.21) Negative Control Results : Fluorescence Image. (a) Positive (b) Negative (c) Control=147,185,1

(그림3.22) Photodeprotection Test Results=148,186,1

(그림3.23) Stepwise Yield=149,187,1

(그림3.24) Hybridization Resutt Of 9-Mer DNA Microarray : (a) Fluorescene Image Of Cy3 Tagged Target DNA. (b) Pixel Value Comparision=150,188,1

(그림3.25) LCD를 이용한 DNA 패턴 형성 결과 (a) LCD (b) DNA 패턴=152,190,1

(그림3.26) LCD를 이용한 DNA(2T~9T) 패턴=153,191,1

(그림3.27) LCD를 이용한 APOE01 SNP Chip=155,193,1

(그림3.28) 16-mer APOE 유전자 칩 혼성화 결과 (a) 형광 이미지 (b) PM과 MM의 형광 세기 비교=156,194,1

(그림4.1) 시료 가스를 연속으로서 희석 시킬 수 있는 Flow Control System : 1(MFC), 2(MFC), 3(MFC), 4(MFM), 5(MFM), 6(Sensor Chamber), 7(Control Valve), 8(Control Valve)=160,198,1

(그림4.2) MFC의 Flow Rate를 변화 시키며 얻어진 센서의 시료 가스(에탄올)에 대한 반응을 센서의 저항변화로 나타낸 관계=161,199,1

(그림4.3) 카본 블랙과 각종 고분자와의 복합체로 이루어진 센서에 있어서 각 물질의 상대량에 따른 저항값의 변화=162,200,1

(그림4.4) 카본 블랙과 각종 고분자와의 복합체로 이루어진 센서에 있어서 각 물질의 상대량에 따른 전기신호의 변화=163,201,1

(그림4.5) CBMT-HT 금 나노입자 센서의 도식적 모양과 나노입자의 TEM 사진 그리고 유리기판 전극위에 형성된 금 나노입자 센서 필름=165,203,1

(그림4.6) CBMT-HT 금 나노입자 센서의 Isopropyl Alcohol에 대한 감지=165,203,1

(그림4.7) MMP-EBT 금 나노입자에 대한 모식도와 금나노입자의 TEM 사진과 입자 크기에 대한 정보=166,204,1

(그림4.8) MMP-EBT 금 나노입자에 대한 FTIR 분석 Spectra=167,205,1

(그림4.9) MMP-EBT 금 나노입자 센서의 CH₃COOH에 대한 감지반응=167,205,1

(그림4.10) 일련의 MMP-EBT 금 나노입자 센서의 CH₃COOH에 대한 감지방응에 최대 변화폭으로 나타낸 그래프=168,206,1

(그림4.11) 리간드의 상대량을 달리하는MMP-EBT 금 나노입자 센서 S1, S2, S3의 Toluene과 Benzene 가스에 대한 감지 반응 시그널=169,207,1

(그림4.12) MMP-EBT 금 나노입자 센서의 1ppm 에서 100ppm 의 Toluene에 대한 재현성 실험=169,207,1

(그림4.13) HPC 혼합체 센서의 감지 특성 곡선=172,210,1

(그림4.14) HPC 혼합체 센서의 감지 특성 곡선=172,210,1

(그림4.15) 아세톤 농도에 대한 EC 센서의 감도 변화=174,212,1

(그림4.16) 이소프렌 농도에 대한 EC 센서의 감도 변화=174,212,1

(그림4.17) 초자 측정기에서 유량 Vs. 감지 곡선=176,214,1

(그림4.18) 편면형 측정기에서 유량 Vs. 감지 곡선=176,214,1

(그림4.19) 온도에 따른 PEO 센서 감지 특성 변화=177,215,1

(그림4.20) 1% 메탄올 노출에 대한 Van't Hoff 곡선=178,216,1

(그림4.21) 시료 종류 및 농도에 따른 Van't Hoff곡선 기울기 변화=179,217,1

(그림4.22) 일체형 센서어레이 구조체의 개념도=180,218,1

(그림4.23) 일체형 센서 어레이 구조체의 제조 공정=182,220,1

(그림4.24) 제작된 일체형 센서어레이 구조체들의 사진 (a) 앞면, (b) 뒷면=184,222,1

(그림4.25) 일체형 센서어레이 구조체의 사진=184,222,1

(그림4.26) 일체형 센서어레이 구조체의 사진=185,223,1

(그림4.27) 떨어뜨리는 센서 물질의 부피에 따른 센서 막의 저항=185,223,1

(그림4.28) 센서어레이에 내장된 마이크로 히터의 온도에 따라 소모되는 Power (a)와 반복적인 가열과 냉각 시 마이크로 히터의 반응 (b)=186,224,1

(그림4.29) 반응가스 유입시 센서어레이를 구성하는 센서들의 저항 변화=187,225,1

(그림4.30) 여러 가지 VOC 가스에 대한 센서어레이의 반응=188,226,1

(그림4.31) 유연성 일체형 센서 어레이 구조체(구조제)의 제조공정=189,227,1

(그림4.32) 일체형 센서어레이 구조체 사진=191,229,1

(그림4.33) 유연성 센서어레이 소비전력 특성=192,230,1

(그림4.34) 유연성 센서어레이 온도 변화 특성=193,231,1

(그림4.35) 유연성 16채널 센서어레이 칩의 에탄을 감지 특성 곡선=193,231,1

(그림4.36) MEMS형 실리콘 센서어레이 칩=194,232,1

(그림4.37) 제작된 전자코 모듈의 개요도(왼쪽) 및 사진(오른쪽)=195,233,1

(그림4.38) 제작된 전자코 모듈의 개요도(왼쪽) 및 사진(오른쪽)=195,233,1

(그림4.39) 센서어레이 칩의 VOC 감지 패턴=196,234,1

(그림4.40) 전자코 모듈을 이용한 주류 판별 실험 결과=197,235,1

(그림4.41) Locking Process의 개념도=198,236,1

(그림4.42) Locking Process 확인을 위한 PSPICE Simulation 결과=199,237,1

(그림4.43) Vsense 전압 변화에 따른 출력전압의 변화(Simulation)(이미지참조)=200,238,1

(그림4.44) 마이크로 히터 구동 회로 Simulation 결과=201,239,1

(그림4.45) Full Chip Simulation 결과=202,240,1

(그림4.46) Full Chip Simulation 결과 중 Channel Select 파형=203,241,1

(그림4.47) On-Chip Electronic Nose의 Layout=204,242,1

(그림4.48) 공정 완료 후 회로 부분과 센서 부분의 대략적인 단면도=205,243,1

(그림4.49) 제조된 센서칩의 광학 현미경 사진 : (a) 전면부, (b) 후면부=206,244,1

(그림4.50) 소켓 디자인=206,244,1

(그림4.51) 칩이 장착된 소켓 상태=207,245,1

(그림4.52) 센싱 챔버 구성도(단면 모양)=208,246,1

(그림4.53) 소켓 장착 전의 측정보드 모습=208,246,1

(그림4.54) 센서 소켓이 장착된 측정 보드(챔버 미구성)=209,247,1

(그림4.55) 센싱 챔버 형성 후의 측정 보드 모습=209,247,1

(그림4.56) 실장된 전자후각 측정 시스템의 외관 모습=210,248,1

(그림4.57) 일체형 전자후각센서 모듈의 가스 반응 측정 결과 : 벤젠 가스=211,249,1

(그림4.58) 일체형 전자후각센서 모듈의 가스 반응 측정 결과 : 메탄올 가스=212,250,1

(그림4.59) 제작된 시료농축기의 장치구성도와 장치 사진=214,252,1

(그림4.60) Pentane 시료에 대한 탈착패턴과 농축의 선형성=215,253,1

(그림4.61) Pentane에 대한 표준시료 측정 결과=215,253,1

(그림4.62) Benzene-Toluene-Xylene 흔합물에 대한 탈착특성=216,254,1

(그림4.63) 2단계 시료농축장치의 동작원리=218,256,1

(그림4.64) (a) 2단계 농축장치의 동작 : 1st Stage 흡착(이미지참조)=220,258,1

(그림4.64) (b) 2단계 농축장치의 동작 : 1st Stage 탈착 & 2nd Stage 흡착(이미지참조)=220,258,1

(그림4.64) (c) 2단계 농축장치의 동작 : 2nd Stage 탈착 & 센서 장입(이미지참조)=221,259,1

(그림4.65) 제작된 2단계 시료농축장치=221,259,1

(그림4.66) 2단계 시료농축장치에 의한 수분 저감 효과=222,260,1

(그림4.67) 2단계 시료농축장치의 시료 Recovery 측정 결과=223,261,1

(그림4.68) 2단계 시료 농축장치와 4채널 전자후각 센서를 이용한 인체 호흡가스 측정 결과=225,263,1

(그림4.69) 2단계 시료농축장치에서 탈착된 인체호흡가스의 측정결과 비교(전자후각센서 & FID)=226,264,1

(Figure1.1) COC Wafer Fabricated By Injection Molding And Patterned Micro Heater And Electrodes=5,43,1

(Figure2.1) Contact Angle=12,50,1

(Figure2.2) Capillary Action=13,51,1

(Figure2.3) Schematic Of Expansion Channel=13,51,1

(Figure2.4) Capillary Pressure Depending On Interface Position=15,53,1

(Figure2.5) Capillary Stopping Pressure For Various Expansion Angles=16,54,1

(Figure2.6) Numerical Simulations On Capillary Flow At Stopping Valves=17,55,1

(Figure2.7) Comparison Between Theoretical And Numerical Results On Capillary Pressure=17,55,1

(Figure2.8) Comparison Between Theoretical And Numerical Results On Capillary Filling Time=18,56,2

(Figure2.9) Capillary Filling Time Dependence On Width Of Rectangular Channel=21,59,1

(Figure2.10) Self-Washing Polymer Chip=22,60,1

(Figure2.11) Ni-Master For Hot Embossing=22,60,1

(Figure2.12) Flow Sequence : (a) Introducingfluid (1) & (2) And Stopping At Stop Valves (b) Stopping At Stop Valve 1 And Filling Reaction Chamer (c) Fluids Junction And Flow Retarding At Side Channel (d) Flow Junction At Stop Valve 1 (e) Filling The Exhau=23,61,1

(Figure2.13) Fabrication Flow Of Ni Master=25,63,1

(Figure2.14) Fabricated Ni Master=27,65,1

(Figure2.15) Hot Embossed COC Wafer Using Ni Master=27,65,1

(Figure2.16) Two Different Bonding Configurations=29,67,1

(Figure2.17) Schematic Illustration Of Surface Control=30,68,1

(Figure2.18) Dependence Of Contact Angle On Surfactant Concentration=32,70,1

(Figure2.19) Principle Of Contact Angle Change According To Surfactant Concentration=33,71,1

(Figure2.20) Change Of Contact Angle According To Surfactant Concentration In Type-I Adhesive=35,73,1

(Figure2.21) Change Of Contact Angle According To Time=35,73,1

(Figure2.22) Schematic Of The Microfluidic Device=37,75,1

(Figure2.23) Pressure Balancer=38,76,1

(Figure2.24) Merging Process Of Two Streams=40,78,1

(Figure2.25) Substrate That Controls Hydrophilicity : a, Change Of Contact Angle According To Surfactant 1; b, Change Of Contact Angle According To Surfactant 2; c, Change Of Contact Angle On COC And SU-8 Substrates; d, Change Of Volumetric-Flow-Rate Acco=42,80,1

(Figure2.26) Change Of Volumetric-Flow-Rate Ratio According To The Relative Flow Resistance=43,81,1

(Figure2.27) Fluid Plate=44,82,1

(Figure2.28) Pumping Chamber=45,83,1

(Figure2.29) Fluid Plate(Up) And Electrode Substrate(Down)=45,83,1

(Figure2.30) Thermo-Pneumetic Pump=46,84,1

(Figure2.31) Numerical Simulation Of Thermo-Pneumetic Pump=47,85,1

(Figure2.32) Schematics Of The Genomic Extraction System=48,86,1

(Figure2.33) Fabrication Flow Of CD Type Microfluidic Platform=49,87,1

(Figure2.34) Mask Layout Of CD Type Microfluidic Platform=50,88,1

(Figure2.35) Fabricated CD Type Microfluidic Platform=51,89,1

(Figure2.36) Schematic Illustration Of Fluid Propulsion=52,90,1

(Figure2.37) Photo Of CD Type Microfluidic System=53,91,1

(Figure2.38) Genomic DNA Extraction Sequence=53,91,1

(Figure2.39) Cells In Blood=55,93,1

(Figure2.40) Cell Filter=55,93,1

(Figure2.41) Self-Washing Module=56,94,1

(Figure2.42) Chip Designs=56,94,1

(Figure2.43) Array Selfwash Type Cell Separator=56,94,1

(Figure2.44) Enlarged View #1 Of Array Selfwash Type Cell Separator=57,95,1

(Figure2.45) Enlarged View #2 Of Array Selfwash Type Cell Separator=57,95,1

(Figure2.46) Module Design Using Filling Channel #1=58,96,1

(Figure2.47) Module Design Using Filling Channel #2=58,96,1

(Figure2.48) Enlarged View Of Mdule Design Using Filling Channel #1=58,96,1

(Figure2.49) Cell Separator Design Using Recirculation Flow At Sidewall=60,98,1

(Figure2.50) Chamber Design Of Recirculation Flow Cell Separator=61,99,1

(Figure2.51) Circular-Waving Main Channel And Side Channel For Recirculation Flow=61,99,1

(Figure2.52) Cell Separator Design Using Recirculation Flow And Filtering Geometry=62,100,1

(Figure2.53) Cell Separator Design Using Centrifugal Force=63,101,1

(Figure2.54) Fabrication Of COC Wafer Through Injection Molding Protocols=67,105,1

(Figure2.55) Surface Roughness Of The Fabricated Master=67,105,1

(Figure2.56) A Photograph Of The Fabricated COC Wafer=68,106,1

(Figure2.57) A Cross-Sectional View Of The Fabricated COC Wafer=68,106,1

(Figure2.58) AFM Photographs Of The Fabricated COC Wafer Surface=68,106,1

(Figure2.59) Process Flow Of The Micro Heating-System Using The COC Wafer=69,107,1

(Figure2.60) Phtographs Of The Plastic Heating-System Using COC (a) And PES (b)=70,108,1

(Figure2.61) Photographs Of 4-Channel Temperature-Controlling System (a) And Chip Jig (b)=71,109,1

(Figure2.62) Thermal Transient Curve Of The Plastic Devices With (Red) Or Without (Black) Membrane And As A Function Of Time=72,110,1

(Figure2.63) Thermal Response Of The Plastic Micro-Heating Systems; COC(With PID Control) And PES(Without PID Control)=73,111,1

(Figure2.64) Process Sequence For The Si Micro Heating-System=75,113,1

(Figure2.65) Stress Variance As A Function Of The Thickness Of Si₃N₄ And Sio2 Thin Films=75,113,1

(Figure2.66) A Photograph Of The Fabricated Si-PMMA PCR Chip=76,114,1

(Figure2.67) Thermal Cycling Of The Si-PMMA PCR Chip=76,114,1

(Figure2.68) Process Flow Of The Silicon Micro Heater With A Polymer Membrane=77,115,1

(Figure2.69) Fabricated Micro-Heating System With The PI Polymer Membrane On A Si Chip=78,116,1

(Figure2.70) The Cross-Sectional View Of The Fabricated Heating System=78,116,1

(Figure2.71) A Photograph Of The Fabricated Polyimide(PI) Heating-System=79,117,1

(Figure2.72) A Photograph Of PI-Si Micro-Heating System=79,117,1

(Figure2.73) Fluorescence Pictures Of The Si-PMMA Chip Before (a) And After (b) PCR=80,118,1

(Figure2.74) Electrophoresis Picture Of PCR Results In The Silicon Chip=80,118,1

(Figure2.75) Electrophoresis Picture Of PCR Results In PI-Si Chip Using Vector DNA Template=81,119,1

(Figure2.76) Electrophoresis Picture Of PCR Results In PI-Si Chip Using Genomic DNA Template=81,119,1

(Figure2.77) Simulations On Thermal Distribution And Thermal Response For Various Geometry=84,122,1

(Figure2.78) Grid Geometry And Thermal Boundary Condition For Polymer Chip=86,124,1

(Figure2.79) Numerical Simulation For Reference Case=87,125,1

(Figure2.80) Chip Designs Of Buffer-Suplying Type=90,128,1

(Figure2.81) Chip Designs Of Capillary Flow Type=91,129,1

(Figure2.82) Chip Designs Of Thermopneumatic Flow Type=91,129,1

(Figure2.83) Simulation Result On Liquid Filling For Chip Design=92,130,1

(Figure2.84) Flow Experiment For Fabricated PCR Chip=93,131,1

(Figure2.85) View Of Stopped Flow At Stop Valve=93,131,1

(Figure2.86) CF-PCR System : (a) Control Units, (b) Heating Blocks. D (Denaturation), A(Annealing), E(Extension)=95,133,1

(Figure2.87) Examples Of Simulation On (a) The Temperature Uniformity Of The Sandwiched Disk, (b) The Temperature Variation Along Flow Direction At High Flow Rate=96,134,1

(Figure2.88) Along Spiral Channel. A : Pre-Denaturation Zone, B : Cycling Zone, C : Post-Extension Zone=97,135,1

(Figure2.89) Disk Fabrication (a) Ni Master For Hot Embossing, (b) Thermally Bonded Disk And Liquid Filling, (c) Fabricated Polymer Disk=98,136,1

(Figure2.90) Gel Electrophoresis Of PCR Product : A : Marker, B : PCR Machine(60min.). C : CF-PCR(9min.)=99,137,1

(Figure2.91) BRCA1. 2 Electrophoresis Result Of Multiplex PCR : Lane1 : DNA Size Marker, Lane 2 : PCR Result Performed By A Thermocycler, Lane 3 : Pcr Result Performed By The Method Developed In This Study=102,140,1

(Figure2.92) CE Histogram Of The PCR Product=103,141,1

(Figure2.93) Electrophoresis Results Of Allele Specific PCR And Corresponding Primer Sequence=104,142,1

(Figure2.94) Fluorescence Result Of Allele Specific PCR On A Silicon Chip=105,143,1

(Figure2.95) Polyimid Heat Spreader=106,144,1

(Figure2.96) Wiring Of PCR Chip And Polyimid Heat Spreader=107,145,1

(Figure2.97) Electrophoresis Result Of PCR Chip With Healt Spreader=107,145,1

(Figure2.98) SEM Image Of Silocon Pillar Structured In PCR Chamber=108,146,1

(Figure2.99) Electrophoresis Result Of PCR Chip With And Without Healt Spreader=109,147,1

(Figure2.100) Schematic Illustration Of Fluorescence Detection=111,149,1

(Figure2.101) Optics Layout For Fluorescence Detection=112,150,1

(Figure2.102) Transmission Characteristics Of The Fluorescence Filter=113,151,1

(Figure2.103) Flurescence Detection System Prototype=114,152,1

(Figure2.104) PMMA PCR Chip I(Well Depth : 1㎜)=115,153,1

(Figure2.105) PMMA PCR Chip II(Well Depth : 2㎜)=115,153,1

(Figure2.106) (a) DNA Concentration Vs Output Voltageㆍ(b) Fluorescence Images Of The Chip I=116,154,1

(Figure2.107) (a) DNA Concentration Vs Output Voltageㆍ(b) Fluorescence Images Of The Chip II=117,155,1

(Figure3.1) Schematics Of DNA Synthesis By LCD Microarray=122,160,1

(Figure3.2) (a) Bias Voltage Vs Transmission (b) UV Exposure Time Vs Constrast Of LCD=124,162,1

(Figure3.3) DNA Microarray System Using LCD Mask=127,165,1

(Figure3.4) Transmission Vs Wavelength In UV Region=128,166,1

(Figure3.5) Lithography Pattern Of LCD Pixels Transferred On Photoresist : (a) 2×2 Pixels (b) 3×3 Pixels=130,168,1

(Figure3.6) Transmittance Vs Wavelength Curves Measured With UV-Visible Spectromete=131,169,1

(Figure3.7) Photomask With Gradual UV Leakages=133,171,1

(Figure3.8) Scan Image Of Cy3 Patterns With 3'-dT-dT-dT-dT-dT-dT-dT-Cy3-5'=134,172,1

(Figure3.9) Intensity Values Resulting From Cy3 Patterns With 5'-dT-dT-dT-dT-dT-dT-dT-Cy3-3', (a)White Photon Counts(Spot Domain) And (b)Dark Photon Counts(Background)=135,173,1

(Figure3.10) Calculated Contrasts(a) And Dark Photon Counts(b) Of Oligomer Patterns With 5'-dT-dT-dT-dT-dT-dT-dT-Cy3-3'=136,174,1

(Figure3.11) Fabrication Flow Of DNA Microarray=138,176,1

(Figure3.12) Photo-Deprotection=140,178,1

(Figure3.13) Photo-Dissociation Mechanism=140,178,1

(Figure3.14) Surface Modification Of Glass Surface=142,180,1

(Figure3.15) Permanent Protecting Groups Used In The Synthesis Of Oligonucleotides=142,180,1

(Figure3.16) Base Deprotection Process=142,180,1

(Figure3.17) Flow Cell=144,182,1

(Figure3.18) Chemical Delivery Unit=145,183,1

(Figure3.19) Schematic Illustration Of Chemical Delivery Unit=146,184,1

(Figure3.20) Negative Control Experiment : (a) Positive (b) Negative=147,185,1

(Figure3.21) Negative Control Results : Fluorescence Image. (a) Positive (b) Negative (c) Control=147,185,1

(Figure3.22) Photodeprotection Test Results=148,186,1

(Figure3.23) Stepwise Yield=149,187,1

(Figure3.24) Hybridization Result Of 9-mer DNA Microarray : (a) Fluorescene Image Of Cy3 Tagged Target DNA. (b) Pixel Value Comparision=150,188,1

(Figure3.25) DNA Pattern Formation : (a) LCD Mask Pattern (b) DNA Pattern=152,190,1

(Figure3.26) DNA Pattern(2T~9T)=153,191,1

(Figure3.27) APOE01 SNP Chip Made By LCD Mask=155,193,1

(Figure3.28) Hybridization Result Of 16-mer APOE DNA Chip : (a) Fluorescence Image (b) Intensity Comparision Of Perfect Match (PM) n-Base Pair Mismatch (nBM)=156,194,1

(Figure4.1) Flow Control System : 1(MFC), 2(MFC). 3(MFC), 4(MFM), 5(MFM), 6(Sensor Chamber), 7(Control Valve), 8(Control Valve)=160,198,1

(Figure4.2) Relationship Between Responses And Analyte Concentration=161,199,1

(Figure4.3) Dependence Of The Sensor Resistance On The Relative Ratio Of The Carbon Black Vs. Polymers=162,200,1

(Figure4.4) Dependence Of The Electrical Signals On The Relative Ratio Of The Carbon Black Vs. Polymers=163,201,1

(Figure4.5) Schematic View Of The CBMT-HT Gold Nanoparticle, The TEM Image Of The Nanoparticle And The Nanopaticle Sensor Film Formed Ont The Glass Substrate=165,203,1

(Figure4.6) Sensing Behavior Of The CBMT-HT Gold Nanoaprticle Upon Exposure To The Varying Concentrations Of The Isopropyl Alcohol=165,203,1

(Figure4.7) Schemeatic View. TEM Image And The Information Of The MMP-EBT Gold Nanoaprticle=166,204,1

(Figure4.8) FTIR Spectra Of The MMP-EBT Gold Nanoparticle Sensor=167,205,1

(Figure4.9) Response Behavior Of The MMP-EBT Nanoparticle Sensor Toward CH₃COOH=167,205,1

(Figure4.10) Maximum Responses Of The MMP-EBT Nanoparticle Sensors(S1, S2 And S₃) Toward Ch₃COOH=168,206,1

(Figure4.11) Reponse Signals Of The Nanoparticle Sensors, S1, S2 And S3 Toward Benzene And Toluene=169,207,1

(Figure4.12) Reproducibility Of The MMP-EBT Nanoparticle Sensor Toward Toluene Vapor(1 ppmㆍo 100 ppm)=169,207,1

(Figure4.13) Response Behavior Of The HPC Composite Sensor=172,210,1

(Figure4.14) Response Behavior Of The HPC Composite Sensor(50% DGD Added)=172,210,1

(Figure4.15) Sensing Behavior Of The HC Sensor Toward Acetone=174,212,1

(Figure4.16) Sensing Behavior Of The HC Sensor Toward Isoprene=174,212,1

(Figure4.17) Response Patterns Of The Signals In Glass Chamber Depending On The Flow Rate=176,214,1

(Figure4.18) Response Patterns Of The Signals In Flat Chamber Depending On The Flow Rate=176,214,1

(Figure4.19) Sensing Behavior Of PEO Toward Temperature=177,215,1

(Figure4.20) Van't Hoff Relationship When Esposed Toward 1% Methanol=178,216,1

(Figure4.21) Dependence Of The Slope Of Van't Hoff Relationship According To The Samples And Concentrations=179,217,1

(Figure4.22) Schematic View Of The Monolithic Sensor Array=180,218,1

(Figure4.23) Fabrication Procedure Of The Monolithic Sensor Array=182,220,1

(Figure4.24) Front (a) And Backside (b) Of The Pictures Of The Monolithic Sensor Array=184,222,1

(Figure4.25) Pictures Of The Monolithic Sensor Array Manufactured=184,222,1

(Figure4.26) Pictures Of The Monolithic Sensor Array Manufactured=185,223,1

(Figure4.27) Dependence Of The Resistance On The Volume Of The Sensor Materials Deposited=185,223,1

(Figure4.28) Power Consumed For The Temperature Rise In The Installed Microheater And The Voltage Changes Toward The Repeated Heating And Coolong=186,224,1

(Figure4.29) Resistance Changes Of The Sensors Upon Esposure To The Analyte Gases=187,225,1

(Figure4.30) Responses Of The Sensor Array Toward Various VOCs=188,226,1

(Figure4.31) Manufacture Procedure Of The Monolithic Flexible Sensor Array=189,227,1

(Figure4.32) Pictures Of The Monolithic Sensor Array=191,229,1

(Figure4.33) Power Consuming Behavior Of The Flexible Sensorarray=192,230,1

(Figure4.34) Thermal Tembehavior Of The Flexible Sensor Array=193,231,1

(Figure4.35) Response Behavior Of The 16 Channel Flwxible Sensor Chip Toward Ethanol=193,231,1

(Figure4.36) Schematic View Of The MEMS-Type Silicon Array Chip=194,232,1

(Figure4.37) Schematic View And Picture Of The Electronic Nose Module=195,233,1

(Figure4.38) Response Behavior Of The Electronic Nose Module=195,233,1

(Figure4.39) Response Behavior Of The Sensor Chip Toward VOC=196,234,1

(Figure4.40) Pattern Reconition Of The Electronic Nose Module=197,235,1

(Figure4.41) Schematic View Of The Loking Process=198,236,1

(Figure4.42) PSPICE Simulation To Confirm The Locking Process=199,237,1

(Figure4.43) Output Voltage Change According To The Vsense(Simulation)(이미지참조)=200,238,1

(Figure4.44) Simulation Fo The Microheater Operating Circuit=201,239,1

(Figure4.45) Full Chip Simulation=202,240,1

(Figure4.46) Channel Select Waves Among The Full Chip Simulation=203,241,1

(Figure4.47) Layout Of The On-Chip Electronic Nose=204,242,1

(Figure4.48) Cut-View Of The Circuit And Sensor Part=205,243,1

(Figure4.49) Optical Microscope Images Of The Sensor Chip : (a) Front View And (b) Backside View=206,244,1

(Figure4.50) Socket Design=206,244,1

(Figure4.51) Picture Of The Socket When The Chip Was Installed=207,245,1

(Figure4.52) Schematic View Of The Sensing Chamber=208,246,1

(Figure4.53) Picture Of The Test Board Before The Socket Was Installed=208,246,1

(Figure4.54) Picture Of The Test Board After The Socket Was Installed=209,247,1

(Figure4.55) Picture Of The Test Board Before The Socket Was Installed=209,247,1

(Figure4.56) Picture Of Electronic Nose System=210,248,1

(Figure4.57) Response Behavior Of The Monolithic Electronic Nose Module(Toward Benzene)=211,249,1

(Figure4.58) Response Behavior Of The Monolithic Electronic Nose Module(Toward Methanol)=212,250,1

(Figure4.59) Schematic View And Picture Of The Preconcentrator=214,252,1

(Figure4.60) Desorption Patterns And Linear Behavior Of The Preconcentration Behavior Toward Pentane=215,253,1

(Figure4.61) FID Signals Of The Standard Samples Toward Pentane=215,253,1

(Figure4.62) Desorption Patterns Otoward The Mixture Gaes, Benzenetoluene-Xylene=216,254,1

(Figure4.63) Operation Principle Of The Consecutive Preconcnetrator=218,256,1

(Figure4.64) (a) Operation Of The Consecutive Preconcnetrator : 1St Stage Adsorption(이미지참조)=220,258,1

(Figure4.64) (b) Operation Of The Consecutive Preconcnetrator : 1St Stage Desorption And 2nd Stage Adsorption(이미지참조)=220,258,1

(Figure4.64) (c) Operation Of The Consecutive Preconcnetrator : 2nd Stage Desorption And Sensing(이미지참조)=221,259,1

(Figure4.65) Picture Of The Consecutive Preconcentrator=221,259,1

(Figure4.66) Moisture Decrease By Consecutive Preconcentrator=222,260,1

(Figure4.67) Recovery Patterns Of The Consecutive Preconcentrator=223,261,1

(Figure4.68) Response Signals Of The Human Breath By The 4 Channel Electronic Nose Installed With Consecutive Preconcentrator=225,263,1

(Figure4.69) Comparison Between Electronic Nose And FID=226,264,1

jpg

(그림2.56) 제작된 COC Wafer=68,106,1

(그림2.57) 제작된 COC Wafer의 단면 사진=68,106,1

(그림2.58) 제작된 COC Wafer의 표면 사진=68,106,1

(그림2.73) Si-PMMA 칩에서의 PCR 전(a)과 후(b)의 형광 사진=80,118,1

(그림2.74) Si 칩에서의 PCR 결과물의 전기영동 사진=80,118,1

(그림2.75) Pl-Si 칩에서의 Vector DNA PCR 결과물의 전기영동 사진=81,119,1

(그림2.76) Pl-Si 칩에서의 혈액 Genomic DNA PCR 결과물의 전기영동 사진=81,119,1

(그림2.77) 여러가지 형태의 PCR 조건에 대한 전산모사 결과와 열응답 실험 결과 비교=84,122,1

(그림2.79) 폴리머소자의 기준조건의 경우에 대한 전산모사 결과=87,125,1

(그림2.87) Examples Of Simulation On (a) The Temperature Uniformity Of The Sandwiched Disk, (b) The Temperature Variation Along Flow Direction At High Flow Rate=96,134,1

(그림2.95) FPC공정으로 제작한 필름 히터와 그 구조도=106,144,1