OVERVIEW
SmartDrop의 정밀성은 분석 알고리즘만으로 완성되지 않습니다. 액적 분주, 부피 측정, 시편 수평, 카메라 정렬, 조명 조건, 틸팅 구동, 환경 지표, 데이터 저장까지 측정 전 과정을 함께 제어하여 사용자 숙련도에 따른 편차를 줄이고 반복 가능한 계면 분석 데이터를 제공합니다.
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액적 형상과 계면 물성을 정밀하게 해석하기 위한 핵심 분석 엔진입니다.
Young-Laplace 수치해석 기반 정밀 액적 분석
SmartDrop은 매 측정마다 Young-Laplace Equation 기반 수치해석을 수행하여 액적 형상, 곡률, 표면장력, 접촉각 사이의 물리적 관계를 정밀하게 분석합니다. 일반적인 접촉각 분석이 액적 외곽선, baseline, fitting method에 의존하는 경우가 많다면, SmartDrop은 액적 형상이 만들어지는 물리적 조건까지 함께 해석하는 것을 목표로 합니다.
접촉각과 액체 표면장력을 함께 해석
접촉각은 고체 표면만의 특성이 아니라 액체의 표면장력, 점도, 조성, 증발 조건에도 영향을 받습니다. SmartDrop은 접촉각과 액체 표면장력을 함께 분석하여 코팅액, 세정액, 전해질, 잉크, 접착제 등 다양한 액체-표면 상호작용 연구를 지원합니다.
고점도·비정상 액체까지 확장된 표면장력 분석
SmartDrop PLUS-HS와 AXIS는 Pendant Drop뿐 아니라 Sessile Drop 상태에서도 표면장력 분석을 지원합니다. 고점도 액체, 흐름이 지속되는 액체, 표면 위에서 형상이 변하는 액체 분석에 유용합니다. CORE는 합리적인 구성에서 Pendant Drop 기반 액체 표면장력 분석을 지원합니다.
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측정 환경과 장비 상태를 안정화하여 반복 가능한 분석 결과를 제공합니다.
인클로저와 내부 틸팅 구조를 통합한 안정적 측정 환경
CORE와 AXIS는 인클로저 케이스와 내부 틸팅 스테이지를 기본 적용했습니다. 외부 공기 흐름과 주변 조명 영향을 줄이고, advancing angle, receding angle, sliding angle 등 히스테리시스 측정을 안정적으로 수행할 수 있습니다. 내부 틸팅 구조와 on-head dispenser 구성을 함께 최적화하여 액적 분주 경로를 짧고 단순하게 유지했습니다.
수평, 기울기, 영상 기준선을 함께 관리
SmartDrop은 측정 당시의 환경과 장비 상태를 함께 확인할 수 있도록 보조 지표를 제공합니다. PLUS-HS는 온도, 습도, 틸팅 앵글을 제공하며, CORE와 AXIS는 여기에 롤 앵글과 베이스라인 기울기 정보까지 확장하여 제공합니다. 또한 영상만 회전시키는 방식이 아니라 카메라를 물리적으로 정밀 회전시켜 원본 광학 이미지 품질을 유지하면서 기준선을 정렬합니다.
히스테리시스 측정을 위한 저진동 틸팅 제어
히스테리시스 측정에서는 액적이 움직이기 시작하는 순간이 중요합니다. SmartDrop은 저진동 모터 제어 기반의 틸팅 구조를 적용하여 기계적 진동에 의한 영향을 줄이고, 액적의 pinning, depinning, sliding behavior를 안정적으로 관찰할 수 있도록 설계되었습니다.
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분주, 조명, 측정, 저장까지 자동화하여 사용자 편차를 줄입니다.
원하는 부피로 자동 분주하고, 측정 중 부피 변화를 기록
SmartDrop은 액적 분주 중 부피를 실시간으로 측정하며, 사용자가 설정한 목표 부피로 액적을 자동 형성합니다. 분주 후 Sessile Drop 상태에서도 액적 부피를 계속 계산하여 접촉각, 표면장력 데이터와 함께 제공합니다. 이 기능은 증발, 흡수, spreading, 고점도 액체 분석처럼 시간에 따라 액적 형상과 부피가 함께 변하는 실험에서 유용합니다.
정밀 수치해석을 위한 조명 조건 자동 제어
액적 분석에서 조명은 단순한 보조 장치가 아니라 edge contrast, ghost image, 계면 곡률 분석에 영향을 주는 중요한 측정 조건입니다. PLUS-HS는 1축 모터 구동 백라이트 구조를 통해 완전 개방, 고정형 aperture, chopping의 3단계 조명 조건을 제공합니다. CORE와 AXIS는 연속 가변 Iris aperture와 chopping 제어를 함께 사용하여 영상 입력 조건을 더 정밀하게 최적화합니다.
액적 형성부터 분석, 저장까지 자동화
표준 측정 조건에서 SmartDrop은 시편 배치 후 자동 측정 버튼만으로 액적 분주, 부피 측정, 영상 획득, 베이스라인 인식, 접촉각 분석, 표면장력 분석, 데이터 저장까지 이어지는 자동 측정 워크플로우를 제공합니다. 표준 조건에서는 하드웨어 조작과 분석 설정 개입을 줄이고, 특수 시료에서는 사용자가 세부 조건을 조정할 수 있습니다.
측정값, 환경 지표, 액적 이미지를 자동 저장
측정 결과는 CSV 파일로 자동 저장되며, 액적 이미지도 함께 저장됩니다. 소프트웨어가 날짜 기반으로 폴더와 파일명을 생성하므로 사용자의 타이핑 작업, 저장 누락, 파일 관리 오류를 줄일 수 있습니다. 저장 데이터에는 접촉각, 표면장력, 액적 부피, 액적 이미지, 모델별 환경 및 정렬 지표가 포함됩니다.
자체 설계 다축 모터라이즈드 플랫폼
SmartDrop은 액적 분주, 카메라 초점, 카메라 회전, 시편 위치, 틸팅, 조명 제어 등 핵심 구동부를 모터라이즈드 구조로 통합했으며, AXIS에서는 QOD 제어까지 확장됩니다. 핵심 구동 모듈을 자체 설계하여 수동 조작을 줄이면서도 컴팩트한 장비 크기와 합리적인 가격 구조를 유지했습니다.
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고급 연구와 확장 분석을 위한 AXIS 및 PLUS-HS 중심 기능입니다.
튜브 없는 4-fluid 자동 분주
AXIS는 최대 4개의 시린지 디스펜서를 장비 헤드에 직접 장착하는 QOD 구조를 제공합니다. 튜브 기반 멀티 플루이드 시스템에서 발생할 수 있는 세척 부담, dead volume, 응답 지연, 액체 교체의 번거로움을 줄이고, 4-fluid 표면에너지 분석을 자동화합니다.
액적 둘레를 따라 접촉각 프로파일 분석
AXIS는 회전 제물대를 통해 하나의 액적을 여러 각도에서 관찰하고, 액적 둘레를 따라 접촉각 프로파일을 분석합니다. 이를 통해 비대칭 표면, 패턴 표면, 코팅 불균일, 웨이퍼 표면 방향성 등 단일 방향 측정만으로 확인하기 어려운 3차원 젖음성 정보를 얻을 수 있습니다.
웨이퍼 공정 연구를 위한 정밀 계면 분석
AXIS는 4-inch wafer 분석 기능을 옵션으로 제공합니다. 이 기능은 생산 라인용 멀티 포인트 QC 장비를 대체하기 위한 것이 아니라, 웨이퍼 세정, 코팅, PR 공정 연구에서 액체-표면 계면 현상을 정밀하게 분석하기 위한 연구용 기능입니다.
순간 변화와 장시간 변화를 모두 분석
PLUS-HS와 AXIS는 840 fps 고속 카메라 기반 movie analysis를 제공합니다. 액적 충돌, spreading, 증발, 흡수, sliding, recoil, stick-slip motion 등 시간에 따라 변하는 동적 젖음성 현상을 분석할 수 있습니다. 정적 접촉각만으로 설명하기 어려운 표면-액체 상호작용을 폭넓게 평가할 수 있습니다.
WORKFLOW SUMMARY
SmartDrop의 자동화는 단순한 소프트웨어 기능이 아닙니다. 액적 분주, 부피 측정, 시편 위치, 틸팅 각도, 카메라 정렬, 조명 조건, 환경 지표, 데이터 저장까지 측정 전 과정을 모터라이즈드 하드웨어와 GEM Engine 분석 소프트웨어로 통합한 정밀 측정 워크플로우입니다.
CONTACT
제품 소개, 견적, 데모, 기술 문의 등 SmartDrop과 관련된 내용을 남겨주시면 담당자가 확인 후 연락드리겠습니다.
smartdrop@femtobiomed.com
Website
www.smartdrop.co.kr
Company
FEMTOBIOMED Inc.