"새로운 시도를 통한 1위 달성"
종합설계 팀 프로젝트에서 ‘기포 제거를 위한 유체 소자 설계’를 주제로 새로운 아이디어를 접목하여 문제를 해결한 경험이 있습니다. 기존 마이크로 단위 유체 내 기포 제거 방식인 Trap은 자체적인 기포 제거가 불가하여 기포가 포화되는 단점이 있었고, Debubbling은 진공 상태를 유지해야 하는 단점이 있었습니다. 두 단점을 극복하기 위한 방안을 고안하던 중, MEMS 과목의 Microfluidics에서 아이디어를 얻어, 기포의 상대적 소수성 성질을 활용할 것을 제안했습니다. 소수성을 띈 다공성 막에 기포가 섞인 유체를 통과시키면 진공 상태 유지 없이 자체적으로 기포를 제거할 수 있을 것이라 판단했습니다.
한 팀원은 기존 두 방식을 비교하는 방향으로 연구를 진행하면 확실한 결과를 얻을 수 있지 않냐며 회의적인 반응을 보였고, 제시한 방식이 실패할 경우 설계부터 실험까지 전 과정을 처음부터 시작해야 하는 상황이었습니다. 팀원을 설득하기 위해 학과 유체 소자 교수님께 해당 방식의 구현에 대해 자문을 구하였고, 가능하다는 답변을 받고 실험실을 협조했습니다.
인벤터와 3D 프린터를 활용하여 소자를 제작하고 소수성 처리한 다공성 막과 결합했습니다. 소자의 정량적인 기포 제거 능력을 도출하는 것이 목표였습니다. 하지만 첫 실험 중, 소자에서 액체가 누출되어, 내부 압력을 낮추기 위한 방안을 강구해야 했습니다. 이에 손실 수두를 낮추기 위해 내부 형상과 연결된 유로를 지속 수정하고 실험을 반복하여 최종 시스템을 완성할 수 있었습니다. 이후 기포의 크기와 유량을 변수로 설정하고 15번의 성능평가를 실시하여, 두 변수 간의 상관관계를 이끌어냈습니다.
최종 결과로 상대적 소수성 성질을 이용한 소자의 기포제거 능력을 인정받아 종합설계 경진대회에서 25팀 중 1위를 달성했습니다. 엔지니어로서 새로운 시각으로 문제를 바라보는 자세를 기를 수 있었으며, 직면한 문제에 대한 공학적인 원인분석과 개선을 고려아연에서도 지속하겠습니다.
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