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기존 합성가스 기반 C2-함산소화합물 제조 방식은 고온/고압 조건과 촉매 선택성의 문제점을 안고 있습니다. 본 기술은 루테늄 나노입자를 지지체에 담지시킨 새로운 불균일계 촉매를 개발하여 이러한 한계를 극복합니다. 이 촉매는 귀금속인 루테늄의 사용량을 현저히 줄이면서도 아세트산 및 에탄올 등 C2-함산소화합물의 우수한 전환율과 선택도를 제공합니다. 또한, 물 첨가 및 반응 조건 최적화를 통해 생산 효율을 극대화하며, 촉매의 장기적인 안정성을 확보하여 C2-함산소화합물 제조 공정의 경제성과 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 혁신적인 해결책입니다.

방사성의약품 생산 과정에서 1회용 카세트의 조립 불량은 생산 실패와 경제적 손실을 초래합니다. 기존에는 생산 완료 후 불량 여부를 확인하여 사전 예방이 어려웠습니다. 본 기술은 이러한 문제점을 해결하고자, 방사성의약품 카세트의 조립성을 생산 전 단계에서 정확히 검사하는 장치를 제안합니다. 제1 카메라로 수평 조립 부품의 정렬 및 루어 조립 적정성을, 제2 카메라로 수직 조립 부품의 체결 깊이(콕 높이)를 평가하여 불량품을 신속하게 판별합니다. 이 시스템은 듀얼 카메라 영상 분석을 통해 카세트의 정확한 체결 깊이와 정렬 상태를 확인함으로써, 방사성의약품 생산 수율을 획기적으로 향상시키고 경제성을 높이는 데 기여합니다.

기존의 특정 물질 감지 기술은 높은 비용과 긴 분석 시간으로 인해 실시간 활용에 어려움이 있었습니다. 본 발명은 광결정 복합 구조물을 활용하여 특정 물질의 흡수량에 따른 부피 변화를 광학적(색) 변화로 극대화하고, 식별 영역별로 특정 물질의 통과 특성을 달리하는 부가 커버층을 통해 다차원 식별을 가능하게 하여 이러한 한계를 극복합니다. 이 기술은 휘발성 유기 화합물(VOC) 검출 센서, 지폐나 보안 카드의 진위 식별 등 보안 분야에 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 고속 응답성과 명확한 색 변화를 통해 정밀하고 신뢰도 높은 물질 식별 및 진위 판별이 가능합니다.

본 발명은 기존 전기기계 스위치의 높은 구동 전압 문제를 해결하는 데 중점을 둡니다. 캔틸리버의 탄성에너지를 효과적으로 활용하고, 동적 슬링샷 제어 기술을 통해 풀백 및 풀인 전압을 정밀하게 제어하여 구동 전압을 획기적으로 낮추는 방법을 제시합니다. 이 기술은 MEMS(미세전기기계시스템) 및 NEM(나노전기기계시스템) 소자의 구동 효율을 극대화하며, 재구성 가능 로직(FPGA)과 같은 차세대 반도체 분야에서 필수적인 저전력, 고성능 스위치 구현에 기여합니다. 특히, 캔틸리버의 물리적 이동에 맞춰 슬링샷 신호를 동기화함으로써 안정적이고 효율적인 저전압 구동을 실현합니다. 본 기술은 인공지능, 데이터 분석 등 확장된 어플리케이션에 적용 가능합니다.

기존 바이러스 진단 방식은 높은 비용, 전문성 요구, 혹은 낮은 민감도 등 여러 한계에 직면해 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA) 및 폴리스티렌 나노입자(PSNPs)를 포함하는 수화젤 센서를 적용한 바이러스 감염 진단 키트를 제안합니다. 이 혁신적인 수화젤 센서는 바이러스 스파이크 단백질과 같은 항원 단백질의 고정력을 획기적으로 높여, 친수성 및 소수성 단백질 모두에 대한 검출 민감도를 극대화합니다. 결과적으로, 기존 진단법 대비 빠르고 정확한 현장 진단(POCT)을 가능하게 하여, 바이러스 감염 여부를 더욱 신뢰성 있게 진단할 수 있습니다. 본 기술을 통해 정밀하고 신속한 바이러스 진단의 새로운 기준을 경험하시길 바랍니다.

기존 폰 노이만 아키텍처는 높은 전력 소모와 발열 문제가 있으며, 기존 이진 신경망(BNN) 구현 방식은 집적도와 신뢰성에서 한계를 보였습니다. 본 기술은 나노 전기기계 메모리(NEM) 소자를 활용하여 이러한 문제를 해결하는 이진 신경망 및 그 동작 방법을 제시합니다. NEM 셀을 이용한 XNOR 연산을 통해 시냅스 어레이의 셀 개수와 전력 소모를 크게 줄일 수 있습니다. 또한, 최소한의 NEM 셀로 이진 신경망 어레이의 집적도를 높이고, 우수한 내구성과 신뢰성을 바탕으로 안정적인 시스템을 구현합니다. 이 기술은 차세대 저전력 고집적 인공지능 반도체 개발에 기여할 것입니다.

기존 신경 재생 연구는 축색돌기 성장 제약과 화학 물질의 독성 문제에 직면해 있습니다. 본 기술은 이러한 한계를 극복하기 위해 브릿지 채널과 미세전극칩을 활용하여 신경줄기세포의 효율적인 분화를 유도하고, 신경 네트웍의 방향을 정밀하게 제어하는 획기적인 신경 재생 방법을 제공합니다. 이 미세전극칩은 신경 재생 연구뿐만 아니라 퇴행성 신경질환 치료 후보 물질 스크리닝 플랫폼으로 활용될 수 있어, 관련 분야에 새로운 가능성을 제시합니다.

석유화학 기반의 1,2-프로판다이올(1,2-PDO) 생산은 고온, 고압, 유독 부산물 등의 문제점을 가집니다. 또한 바이오 기반 생산도 고가 원료 사용 및 효율성 한계가 있었습니다. 본 기술은 풍부하고 저렴한 메탄올을 활용하여 이러한 문제를 해결합니다. 유전자 재조합된 메틸영양세균(메틸로박테리움 엑스토르켄스)과 최적화된 2단계 배양 방법을 통해 1,2-PDO 생산량을 최대 376% 증가시키고 생산 시간을 71% 이상 단축하여, 신속하고 효율적인 1,2-PDO 대량 생산을 가능하게 합니다. 이 기술은 친환경적이며 경제적인 1,2-PDO 생산의 새로운 길을 제시합니다.

기존 터널링 전계효과 트랜지스터(TFET)는 낮은 구동 전류, 이극성 동작, 기생 커패시턴스 문제로 인해 고성능 구현에 한계가 있었습니다. 본 기술은 이러한 문제를 해결하고자 게이트 절연막 대신 터널링 접합 부위에는 고유전율막을, 나머지 부위에는 에어갭을 형성하는 혁신적인 구조와 제조 방법을 제안합니다. 이를 통해 터널링 접합부의 에너지 밴드 경사를 크게 하여 구동 전류를 높이고, 기생 커패시턴스를 최소화하여 저전력 고속 동작을 가능하게 합니다. 또한, 이극성 동작 문제를 근본적으로 해결하며, 공정 간소화의 이점도 제공합니다. 차세대 반도체 소자 개발을 위한 핵심 기술로, 성능과 효율성을 극대화하는 데 기여합니다.

기존 보행 보조 로봇은 긴 동력 전달 거리와 복잡한 구동 장치로 인해 낮은 효율성과 제어의 어려움을 겪었습니다. 본 발명은 이러한 문제를 해결합니다. 본 발명은 지능형 근력 및 보행 보조용 로봇에 관한 것입니다. 슬관절부 구동 장치를 직접 슬관절부에 설치하여 동력 전달 거리를 최소화하고 효율을 극대화합니다. 또한 고관절부 구동 장치에 리니어 가이드를 적용하여 동력 전달을 단축시키고, 구동 장치 구조를 단순화하여 제어를 용이하게 합니다. 외골격과의 체결 방식을 개선하여 동력 손실 및 분리 위험성을 방지하며, 후륜 구동 방식과 보조 바퀴 채용으로 구조적 안정성과 전출력을 향상시킵니다. 이 로봇은 일반인의 근력 증강, 환자의 보행 재활, 노약자의 거동 보조에 효과적으로 활용될 수 있습니다. 사용자 맞춤형 높이 조절 기능으로 편의성을 높였습니다.

기존 음원 위치 탐지 기술은 반향 환경이나 음성 신호의 높은 상관도로 인해 정확도 저하와 시간 지연 파악에 어려움이 있었습니다. 본 기술은 음향 채널 필터 계수의 '성김(sparsity)' 특성을 다채널 최소 평균 제곱법에 적용하여 이 한계를 극복합니다. 이 방법은 음원에서 센서까지의 직접 경로 시간 지연을 더욱 정확하게 추정하며, 반향이 심한 환경에서도 안정적인 음원 위치 파악이 가능하도록 하여 탐지 정확도를 획기적으로 개선합니다.

기존 보행 보조기기는 장거리 이동의 어려움, 좁은 공간에서의 사용 제약, 구조적 불안정성 및 앉고 일어서는 동작 시의 토크 부족 등 다양한 한계를 가지고 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 휠체어의 주행 기능과 외골격의 보행 보조 및 재활 기능을 통합한 휠체어식 보행 보조용 로봇을 제안합니다. 이 로봇은 리프트를 통해 사용자의 앉고 일어서는 동작을 100% 지원하며, 사용자의 무게중심을 휠체어 중앙에 두어 뛰어난 구조적 안정성을 제공합니다. 또한, 휠체어 기능으로 좁은 공간에서도 자유로운 이동이 가능하여 활동 반경을 넓히고 사용자의 삶의 질을 극대화합니다.