다양한 계면 제한 내에서 박막상 액정 미세유체에서 위상 결함의 생성과 진화를 연구하기 위해 다양한 표면 앵커링 조건의 미세채널을 제작하였다. 서로 다른 표면 특성을 가진 기판과 폴리디메틸실록산으로 제작된 구조층을 결합하였으며, 산소 플라즈마를 이용해 채널 내벽의 화학적 특성 변화를 적절히 활용하여, 최종적으로 3가지 서로 다른 표면 앵커링 조건의 미세유체 채널을 제작하였다. 이 미세채널 내에서 박막상 액정의 흐름을 관찰하고, 다양한 유형의 위상 결함 발생 규칙을 요약하였다. 실험 결과, 평면 배향 미세채널 내 액정 분자의 배열이 연속적이며 명확한 결함 구조가 나타나지 않는 것을 확인하였다. 혼합 배향 미세채널에서는 계면 앵커링 간 경쟁 작용 하에 상부 표면 근처에 안정적인 상错선이 형성되며, 상错선의 개수는 미세채널의 폭 대비 깊이 비율과 관련이 있다. 일반적으로 수직 배향 미세채널 내 지향장 변화는 연속적이며, 유속 급변을 제어해 역류를 발생시키면 미세채널 내 지향장 연속성이 효과적으로 파괴되어 동적 위상 결함을 생성할 수 있다. 결함의 개수는 유속과 관련되며, 유속이 일정할 때 결함 구조는 단기간 동적 평형 상태를 유지하다가 이후 채널 내에서 규칙적인 변동이 발생한다.

미세유체; 박막상 액정; 미세채널; 표면 앵커링; 위상 결함