KR102283604B1 - 파티클 분리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파티클 분리장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 유체가 유입되는 투입구, 투입구로 유입된 유체가 진행되는 적어도 하나의 채널 및 채널의 끝단에 유체에 포함된 파티클이 분리되어 배출되는 적어도 하나의 배출구를 포함하되, 채널은 크기 또는 질량이 다른 파티클들을 분리하기 위하여 비대칭형 유속 분포를 가지도록 채널의 길이 방향에 수직으로 절단된 단면이 비대칭으로 형성된 것을 특징으로 하는 파티클 분리장치를 제공할 수 있다.

Description

파티클 분리 장치{APPRATUS FOR PARTICLE SEPARATION}
본 발명은 파티클 분리 장치에 관한 것으로, 특히 마이크로 채널을 이용한 비대칭 구배와 유체 분리막을 이용하여 단순하고 효과적으로 유체의 미세 파티클을 분리할 수 있는 파티클 분리 장치에 관한 것이다.
유체 내 부유하고 있는 미세 파티클을 분리하는데 있어서 종래에는 원심분리를 이용한 방법이 활용되어 왔다. 그러나 이러한 원심분리를 이용한 방법은 공정의 번거로움, 정확한 분리의 어려움, 자동화에 대한 어려움 등과 같은 단점이 존재해 왔다.
최근 들어 반도체 공정 기술에 사용되는 미세 식각 공정 기술의 발달과 함께 마이크로 단위의 미세 채널 제작이 용이해짐에 따라, 미세 채널을 이용한 유체 내 부유 입자 분리 기술이 활발히 연구되고 있다. 특히, 마이크로 단위 이하의 미세 채널을 통해서 유체가 흐를 경우 레이놀즈수(Reynolds number)가 작아지게 되며, 유체는 층류유동(Laminar flow)을 보이게 되는 현상을 보인다.
도 1에 도시된 바와 같이, 미세 채널 내에 흐르는 유체에 포함된 파티클이 유체를 따라 흐를 경우, 파티클은 유체로부터 전단 응력(Shear stress) 및 수직응력(Normal stress)을 받게 되며, 결국 이는 항력(Drag force:FD) 및 양력(Lifing force:FL)의 형태로 유체 내의 파티클에 작용하게 된다.
특히, 양력(Lifting force:FL)은 크게 두 가지 형태로 파티클에 작용할 수 있다. 이때, 양력(FL)은 채널 벽면에서 채널 중심방향으로 작용하는 Wall effect에 의한 양력 FL(wall effect)과 채널 중심에서 채널 벽면으로 작용하는 Shear gradient에 의한 양력 FL(shear gradient)을 포함할 수 있다. 결과적으로, 파티클들이 미세 채널 내에서 유동 시 항력 FD, Wall effect에 의한 양력 FL(wall effect), Shear gradient에 의한 양력 FL(shear gradient)의 합력에 의해서 크기 및 질량에 따라 특정 위치에 모이게 되는데, 이와 같은 원리를 Inertial focusing 또는 Inertial ordering이라 일컫는다.
상기 세 가지 힘 중 Shear gradient에 의한 양력 FL(shear gradient)은 미세 채널 내 층류유동 시 형성되는 Parabolic flow velocity profile의 기울기에 따라서 크게 영향을 받는다. 즉, Parabolic flow velocity profile의 기울기가 클수록 Shear gradient에 의한 양력 FL(shear gradient)이 증가하여 파티클이 모이는 위치가 변화하게 된다.
이처럼 유체 내 복잡하게 섞인 파티클에 대한 분리는 생물 및 화학적 정밀 분석 분야에서 반드시 선행되어야 하는 기술로 보다 정확한 분석을 위해 분리 정밀도에 대한 중요성이 점차 증가하고 있다. 이러한 경향에 따라 미세 채널 내 유동특성을 활용한 파티클 분리 기술 제안이 요구되고 있다.
종래 상기 기술에 의한 방법 중 단면이 정사각형 또는 직사각형으로 이루어진 채널을 사용할 경우, 유체 내에 단일의 파티클을 분리하는 데 효율적이나, 2개 이상의 다른 크기 또는 질량을 가지는 파티클이 존재할 경우 파티클을 정확하게 분리하기 어려운 단점이 있다.
이러한 단점을 극복하기 위하여 상기 단면이 직사각형인 미세 채널을 원심력이 작용하도록 형성하여 채널 중심에 있는 유체는 원심력에 의해 바깥쪽으로 밀려나고, 채널 바깥쪽에 있는 유체는 채널 안쪽으로 밀려들어오면서 추가적인 유체 유동이 발생한다. 이렇게 원심력에 의해 채널 내에 발생하는 흐름 특성을 Dean Flow라 지칭하며, 이러한 Dean flow 특성을 이용한 채널들이 개시되어 있다. Dean Flow 특성을 이용한 파티클 분리장치는 제작이 어렵고, 시스템 구성이 복잡하며, 점성이 다른 별도의 Sheath Fluid를 주입해야 하는 단점이 있다. 이렇게 복잡한 구성에 의해 확장성이 결여되므로 대용량 샘플을 처리하는데 제약이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 비대칭 유속 분포를 가지도록 채널을 형성하여 서로 다른 크기 또는 질량의 파티클을 용이하게 분리할 수 있는 파티클 분리장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또다른 과제는 확장이 용이하도록 채널 구조를 간단하게 구성하여 대용량의 샘플을 빠른 시간 내에 처리할 수 있는 파티클 분리 장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따르면, 유체가 유입되는 투입구; 상기 투입구로 유입된 상기 유체가 진행되는 적어도 하나의 채널; 및 상기 채널의 끝단에 상기 유체에 포함된 파티클이 분리되어 배출되는 적어도 하나의 배출구를 포함하되, 상기 채널은 크기 또는 질량이 다른 파티클들을 분리하기 위하여 비대칭형 유속 분포를 가지도록 상기 채널의 길이 방향에 수직으로 절단된 단면이 비대칭으로 형성된 것을 특징으로 하는 파티클 분리장치를 제공할 수 있다.
상기 단면은 다각형으로 형성될 수 있다.
상기 단면은 적어도 일변이 곡선으로 형성될 수 있다.
상기 채널은 내측면에 유속이 느린 부분과 유속이 빠른 부분의 표면 거칠기가 서로 다르게 형성될 수 있다.
상기 파티클 분리장치는 상기 배출구측의 채널 내에 형성되어 미분리된 파티클들이 분리되도록 형성되는 경로 분리막을 더 포함할 수 있다.
상기 투입구 측에 상기 유체에 압력을 가하는 가압수단을 더 포함할 수 있다.
상기 투입구로 유입된 유체가 중력에 의해 상기 채널 내부를 통과하여 상기 배출구로 이동하도록 상기 채널은 지면에 수직으로 형성될 수 있다.
상기 채널이 2개 이상 결합될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 파티클 분리 장치는 비대칭 단면이 형성된 채널을 이용하여 파티클을 분리할 수 있어, 장치의 복잡도가 해소되며, 다양한 크기의 파티클을 하나의 채널에서 동시에 분리할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 파티클 분리 장치는 채널의 후단측에 경로 분리막을 형성하여 채널을 통과하는 동안 분리가 되지 않은 파티클들을 분리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 미세 채널 내에 흐르는 유체에 포함된 파티클이 받는 힘을 도시한 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파티클 분리장치를 도시한 평면도.
도 3은 도 2에 도시된 파티클 분리장치의 채널을 도시한 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 채널의 I-I'선을 따라 절단된 단면을 도시한 단면도.
도 5는 도 2에 도시된 파티클 분리장치의 채널에서 파티클이 분리되는 원리를 설명하기 위한 개념도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 파티클 분리장치의 채널 단면의 다양한 실시 예를 도시한 단면도들.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 파티클 분리장치의 채널 단면의 다른 예를 도시한 단면도들.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 파티클 분리장치의 채널 내에 파티클 분리를 위한 경로 분리막을 도시한 도면.
도 9는 도 8에 도시된 채널의 II-II'선을 따라 절단된 단면을 도시한 단면도.
도 10은 도 8에 도시된 채널에서 파티클이 분리되는 원리를 설명하기 위한 개념도.
도 11은 도 2에 도시된 채널이 복수개 결합된 예를 도시한 사시도.
도 12는 도 8에 도시된 채널이 2개 결합된 예를 도시한 사시도.
도 13은 중력을 이용하여 파티클을 분리하도록 세로로 형성된 채널의 예를 도시한 사시도.
도 14는 도 13에 도시된 채널이 2개 결합된 예를 도시한 사시도.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 2 내지 도 14를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파티클 분리장치를 도시한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 파티클 분리장치는 투입구(10), 채널(100) 및 배출구(40)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 투입구(10)는 유체가 투입된다. 투입구(10)는 하나 또는 2개 이상이 구비될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 1개의 투입구(10)가 구비된 것을 예를 들어 설명하기로 한다.
투입구(10)의 상부 또는 투입구(10)에 연결되어, 투입된 유체가 채널(100)을 지나 배출구(40)로 이동하도록 압력을 공급하는 가압수단(미도시)이 구비될 수 있다.
가압수단(미도시)은 채널(100)의 폭이 마이크로미터 단위의 미세 크기이므로 파티클 분리장치의 외형 변화를 일으키지 않을 정도의 압력을 공급하는 것이 바람직하다.
한편, 투입구(10)과 채널(100)의 사이에 전단버퍼채널(20)이 구비될 수 있다. 전단버퍼채널(20)은 가압수단에 의해 채널(100)의 벽면에 높은 압력이 전달되어 벽면이 회손되는 것을 방지할 수 있다. 전단버퍼채널(20)은 폭은 100um 정도로 형성되며, 채널(100)측으로 진행할수록 폭이 좁아지게 형성될 수 있다.
배출구(40)는 유체 및 파티클이 분리되어 배출되도록 복수개가 구비되는 것이 바람직하다. 배출구(40)는 유체(예를 들면, 적혈구 등)가 배출되는 유체 배출구(42)와 파티클이 배출되는 파티클 배출구(44, 46)를 구비할 수 있다.
유체 배출구(42)는 채널(100)을 통과하면서 파티클이 분리된 유체가 배출되는 배출구이다. 유체 배출구(42)는 채널(100)과 배출구(40) 사이에 위치한 후단버퍼채널(30)의 중간에 위치하는 것이 바람직하다.
파티클 배출구(44, 46)는 파티클(예를 들면, 오염된 적혈구 또는 오염 인자 등)이 배출되는 배출구이다. 파티클 배출구(44, 46)는 채널(100)과 배출구(40) 사이에 위치한 후단버퍼채널(30)의 바깥쪽에 위치하는 것이 바람직하다. 특히, 파티클은 채널(100)을 진행하는 동안 채널(100)의 양측 벽면을 따라 이동하므로 후단버퍼채널(30)에 진입하여도 섞이지 않고 후단버퍼채널(30)의 양측 벽면을 따라 이동한다. 이에 따라, 파티클 배출구(40)가 후단버퍼채널(30)의 양측 벽면에 형성될 경우 크기 또는 질량이 서로 다른 파티클들이 효과적으로 분리 배출될 수 있다.
채널(100)은 긴 막대 형태의 관으로, 내부에 유체가 이동하는 통로가 마련된다. 채널(100)은 폭은 약 15um, 길이는 약 3cm의 관형태로 형성된다. 채널(100)은 유체가 이동하는 동안 내부의 파티클이 분리되도록 그 단면이 비대칭으로 형성될 수 있다.
채널(100)은 도 3 내지 도 14를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 채널을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 채널의 I-I’선을 따라 절단된 단면을 도시한 채널의 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 채널(100)은 그 단면이 비대칭으로 형성된다. 도 3 및 도 4에 도시된 채널(100)은 4각형의 단면을 가지도록 형성된다. 이때, 4각형 모양의 단면 꼭지점은 서로 다른 각도를 가지도록 형성되고, 4개의 꼭지점을 잇는 4개 변의 길이도 서로 다르게 형성된다. 이에 따라, 채널(100)의 내부로 유체가 이동할 때, 유속 분포가 비대칭이 되어 파티클이 자연스럽게 분리된다.
도 5는 도 2에 도시된 채널 내에서 2개의 서로 다른 크기를 가지는 파티클A와 파티클B가 분리되는 것을 도시한 개념도이다. 도 5에서 채널의 길이방향은 Z축 방향이라 하고, 높이방향을 Y축 방향이라 하며, 폭방향을 Z축 방향이라 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 채널(100)의 A 부분은 투입구측으로 크기가 서로 다른 파티클A와 파티클B가 혼재된 상태를 가진다.
채널(100)의 B 부분은 채널 내에서 유동이 발달됨에 따라 비대칭 채널 단면에 의한 효과로 비대칭 유속 분포(Flow velocity profile)이 형성되기 시작한다. 이 때 X-Z 방향 및 X-Y 방향에 대한 유속 분포(Flow velocity profile)가 각각 비대칭으로 형성되며, 최종적으로 이 두 방향에 대한 Flow velocity profile 이 합해져 3차원 형상을 이루게 된다.
X-Z 방향에서 살펴보았을 때, 유속분포(Flow velocity profile)는 채널 폭이 넓은 부분이 유동속도가 빨라지게 되며, 채널 폭이 좁은 부분이 상대적으로 유동속도가 느리게 형성된다. 이와 같은 현상은 X-Y 단면에서도 동일하게 일어나게 된다.
채널(100)의 C 부분은 비대칭 채널 단면에 의해 형성된 비대칭 유속 분포가 상당히 진행됨에 따라 크기가 작고 질량이 가벼운 파티클들이 Shear gradient에 의한 양력 FL(shear gradient) 차이로 인해 속도가 빠른 영역으로 이동하게 되며, 크기가 크고 질량이 무거운 파티클들은 관성에 의해 크게 이동되지 않게 된다.
이렇게 비대칭 채널 단면에서 비대칭 Flow velocity profile에 의해 분리된 파티클A와 파티클 B는 추후 제1 파티클 배출구(40)와 제2 파티클 배출구(40)로 배출될 수 있다.
채널(100)의 유체 내 섞어있던 파티클들은 비대칭 단면을 가지는 미세 채널에 의해서 X-Z면에서의 1차 분리 및 X-Y 면에서의 2차 분리 효과가 조합된 3차원적인 분리 효과를 얻을 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 채널의 단면의 다양한 예를 도시한 단면도들이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 채널의 단면은 비대칭으로 형성된다. 도 6의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이, 채널(100)이 단면에서 적어도 하나의 내각이 직각으로 형성될 수 있으며, (d), (e), (f)에 도시된 바와 같이 채널(100)의 단면에서 적어도 하나의 내각이 예각으로 형성될 수 있다.
상기 도 6 (a), (b), (c), (d), (e), (f)에 도시된 바와 같이, 채널(100)의 단면은 사각형으로 형성될 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 본 발명의 채널(100)의 단면은 사각형태인 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 채널(100)의 단면이 오각형 이상의 다각형일 수 있고, 삼각형일 수도 있다.
도 7의 (a), (b), (c), (d), (e), (f)에 도시된 바와 같이, 채널(100)의 단면에서 4개의 변들 중 적어도 하나는 곡선으로 형성될 수도 있다. 도 7에서는 채널(100)의 단면에서 4개의 변들 중 적어도 하나가 곡선으로 형성된 것을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 4개의 변이 곡선으로 형성될 수도 있다.
도 8은 도 2에 도시된 채널의 다른 예를 도시한 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 채널의 Ⅱ-Ⅱ’선을 따라 절단된 단면을 도시한 단면도이며, 도 10은 도 8에 도시된 채널에서 파티클이 분리되는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파티클 분리 장치는 채널(100) 내에 형성된 경로 분리막(150)을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 경로 분리막(150)은 채널(100)을 진행한 파티클들을 최종적으로 분리시킬 수 있다. 이를 위하여, 경로 분리막(150)은 배출구측(40)측에 형성될 수 있다. 경로 분리막(150)은 채널(100) 내부의 하부면에서부터 상부 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 파티클들은 채널(100)에 형성된 경로 분리막(150)을 지나면서 완전한 분리를 이룰 수 있다. 결과적으로, 유체 내 섞어있던 파티클들은 비대칭 단면을 가지는 미세 채널에 의해서 X-Z면에서의 1차 분리되며, X-Y 면에서의 2차 분리 효과가 조합되고, 상기 경로 분리막(150)을 지나면서 완전히 분리될 수 있다.
한편, 경로 분리막(150)은 상부 끝단과 채널(100)의 사이에 여유가 생기도록 형성될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 경로 분리막(150)의 상단이 채널(100)의 내부 공간에 형성됨으로써, 채널(100) 내에서 완전히 분리가 되지 않아 경로 분리막(150) 영역까지 혼재될 경우에도 경로 분리막(150)을 통과하는 동안 추가적으로 분리되도록 할 수 있다.
도 11은 도 2에 도시된 채널이 복수개 결합된 예를 도시한 사시도이고, 도 12는 도 8에 도시된 채널이 2개 결합된 예를 도시한 사시도이다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 파티클 분리 장치는 복수의 채널(100)이 결합될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 채널(100)은 복수개가 면대면으로 결합되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 파티클 분리장치는 동시에 많은 양의 파티클 분리를 수행할 수 있는 장점이 있다. 여기서, 복수의 채널(100)들은 서로 분리되는 것이 바람직하다.
한편, 결합된 각 채널 내에는 도 8 내지 10에 도시된 경로 분리막(150)이 더 구비될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 두 개의 채널(100)이 서로 결합되어 있으며, 두 채널(100)은 각각 경로 분리막(150)이 구비된다. 도 12에서는 경로 분리막(150)이 구비된 2개의 채널이 결합된 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 경로 분리막이 구비된 복수의 채널이 도 11과 같이 결합될 수 있다.
도 13은 중력을 이용하여 파티클을 분리하도록 수직으로 형성된 채널의 예를 도시한 사시도이고, 도 14는 도 13에 도시된 채널이 2개 결합된 예를 도시한 사시도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 채널(100)은 중력을 이용하여 파티클을 분리하도록 지면에 수직 방향으로 형성될 수 있다. 이때, 채널(100)은 투입구측이 상부로 향하고, 배출구측이 하부로 향하도록 형성될 수 있다.
이와 같이, 채널(100)이 수직으로 형성될 경우 중력을 이용하여 파티클을 분리할 수 있으므로, 유체를 이동시키기 위한 가압수단이 불필요하다. 가압수단 없이 유체를 채널로 투입할 수 있어, 가압수단의 압력을 관리하는 기타 불필요한 장치들을 사용하지 않아도 되므로 장비의 비용이 절감되는 장점이 있다.
도 13은 경로 분리막(150)이 구비된 채널(100)에 대하여 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 경로 분리막(150)이 형성되지 않은 채널도 적용이 가능하다. 또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 2개의 채널을 결합하여 용량을 높일 수도 있으며, 2개뿐만 아니라 도 11에 도시된 바와 같이 복수개의 채널을 결합할 수도 있다.
상기 도 2 내지 도 14에 도시된 채널 내부의 표면을 거칠기 처리가 될 수 있다. 이때, 채널 내벽은 유속이 느린 부분과 유속이 빠른 부분의 표면 거칠기 처리를 다르게 하여 파티클의 분리 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 유속이 느린 부분의 채널 내벽을 유속이 빠른 부분에 비해 더 느려지도록 거칠기 처리를 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 파티클 분리 장치는 비대칭 단면이 형성된 채널을 이용하여 파티클을 분리할 수 있어, 장치의 복잡도가 해소되며, 다양한 크기의 파티클을 하나의 채널에서 동시에 분리할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 파티클 분리 장치는 채널의 후단측에 경로 분리막을 형성하여 채널을 통과하는 동안 분리가 되지 않은 파티클들을 분리할 수 있는 효과가 있다.
10: 투입구
20: 전단버퍼채널
30: 후단버퍼채널
40: 배출구
42; 유체 배출구
44, 46: 파티클 배출구
100: 채널
150: 경로 분리막

Claims (8)

  1. 유체가 유입되는 투입구;
    상기 투입구로 유입된 상기 유체가 진행되는 적어도 하나의 채널; 및
    상기 채널의 끝단에 상기 유체에 포함된 파티클이 분리되어 배출되는 적어도 하나의 배출구를 포함하되,
    상기 채널은 크기 또는 질량이 다른 파티클들을 분리하기 위하여 비대칭형 유속 분포를 가지도록 상기 채널의 길이 방향에 수직으로 절단된 단면이 비대칭으로 형성되고,
    상기 단면은 적어도 일변이 곡선인 것을 특징으로 하는 파티클 분리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단면은 다각형인 것을 특징으로 하는 파티클 분리장치.
  3. 삭제
  4. 유체가 유입되는 투입구;
    상기 투입구로 유입된 상기 유체가 진행되는 적어도 하나의 채널; 및
    상기 채널의 끝단에 상기 유체에 포함된 파티클이 분리되어 배출되는 적어도 하나의 배출구를 포함하되,
    상기 채널은 크기 또는 질량이 다른 파티클들을 분리하기 위하여 비대칭형 유속 분포를 가지도록 상기 채널의 길이 방향에 수직으로 절단된 단면이 비대칭으로 형성되고,
    상기 채널은 내측면에 유속이 느린 부분과 유속이 빠른 부분의 표면 거칠기가 서로 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 파티클 분리장치.
  5. 유체가 유입되는 투입구;
    상기 투입구로 유입된 상기 유체가 진행되는 적어도 하나의 채널; 및
    상기 채널의 끝단에 상기 유체에 포함된 파티클이 분리되어 배출되는 적어도 하나의 배출구를 포함하되,
    상기 채널은 크기 또는 질량이 다른 파티클들을 분리하기 위하여 비대칭형 유속 분포를 가지도록 상기 채널의 길이 방향에 수직으로 절단된 단면이 비대칭으로 형성되고,
    상기 배출구측의 채널 내에 형성되어 미분리된 파티클들이 분리되도록 형성되는 경로 분리막을 더 포함하는 파티클 분리장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 투입구 측에 상기 유체에 압력을 가하는 가압수단을 더 포함하는 파티클 분리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 투입구로 유입된 유체가 중력에 의해 상기 채널 내부를 통과하여 상기 배출구로 이동하도록 상기 채널은 지면에 수직으로 형성되는 것을 특징으로 하는 파티클 분리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널이 2개 이상 결합된 것을 특징으로 하는 파티클 분리장치.
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