기술이전

메탄올 산화 반응(MOR) 촉매의 성능 한계를 극복하기 위해, 두께 조절이 가능한 백금(Pt) 쉘을 갖는 철-백금(FePt) 나노입자 촉매 및 제조 기술을 소개합니다. 본 촉매는 FePt 코어와 Pt 쉘로 구성된 코어-쉘 구조를 특징으로 하며, 산 처리(HOAc, HCl, HF)를 통해 Pt 쉘의 두께(0.1~1nm)를 정밀하게 제어합니다. 특히, HF를 이용한 1단계 제조 방법은 공정 효율성을 높이고, 상업용 Pt/C 촉매 대비 2배 이상의 질량 활성도와 뛰어난 안정성을 제공하여, 고성능 MOR 촉매 개발에 기여합니다. 이 기술은 수소 및 유기 연료 전지, CO/글루코오스 센서 등 다양한 전기화학 응용 분야의 혁신을 이끌 것입니다.

기존 양방향 광학계는 신호 송수신용 렌즈를 별도로 사용하여 구성이 복잡하고 부피가 크며 제조 비용이 높다는 문제점이 있습니다. 본 발명은 이러한 한계를 극복하기 위해 단일 집광 모듈을 통해 광신호 송수신을 모두 처리하는 '모노스태틱 양방향 집광 및 수광 광학계'를 제안합니다. 이 기술은 광학계의 구성 요소를 대폭 줄여 장비를 획기적으로 소형화하고 경량화하는 데 기여합니다. 또한, 정렬 편의성을 높여 설치 및 유지보수를 용이하게 하며, 부품 수 감소로 생산 단가를 절감할 수 있습니다. 자유공간 광통신(FSO), 라이다(Lidar), 진동 측정기 등 다양한 분야에서 고성능 광학 시스템을 보다 효율적으로 구현할 수 있도록 돕습니다.

비브리오균 감염의 높은 치명률과 기존 치료법의 한계를 해결하기 위해 비치사 열충격을 이용한 독성 억제 기술이 개발되었습니다. 본 기술은 비치사 열충격(37~42°C)을 통해 특정 단백질(ClpPA, Lon)의 발현을 증가시키고, 이 단백질들이 비브리오균의 쿼럼센싱(QS) 마스터 조절자(SmcR, HapR, OpaR, LuxR)를 분해하여 독성인자(CPS, 엑소프로테아제 등)의 생성을 효과적으로 억제합니다. 또한, 이 기전을 활용하여 새로운 쿼럼센싱 억제제 후보 물질을 스크리닝하는 방법도 제공합니다. 이 혁신적인 접근법은 다양한 비브리오 종에 적용 가능하며, 비브리오균 독성 제어 및 차세대 저해제 개발에 기여할 것으로 기대됩니다.

기존 폰 노이만 방식의 AI 하드웨어는 막대한 전력 소모로 휴대용 기기 및 실시간 학습에 한계가 있습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 터널링 전계효과 시냅스 소자 및 그의 동작 방법을 제시합니다. 이 소자는 터널링 트랜지스터 구조를 채택하여 기존 MOSFET 대비 1/20 이하의 초저전력으로 동작하며, 생물학적 시냅스의 강화(Potentiation) 및 약화(Depression)를 포함한 STDP 동작을 완벽하게 구현합니다. 단기 및 장기 정보 저장이 가능하여 인공지능 하드웨어의 실용화 가능성을 극대화합니다. 이를 통해 휴대용 인공지능 기기, 사물 인터넷, 자율주행 자동차 등 초저전력 및 실시간 학습이 요구되는 분야에 혁신적인 솔루션을 제공합니다.

기존 고강도 집속 초음파(HIFU) 치료는 초점 변경 시 송신 강도 저하 및 치료 영역의 한계가 있었습니다. 본 기술은 이러한 문제점을 해결하고자 개발되었습니다. 다중 소자로 구성된 초음파 어레이 변환자를 기계적으로 제어하여, 목표 빔집속 지점 변경 시에도 송신 강도 저하 없이 넓은 치료 영역에 대한 고효율 치료를 가능하게 합니다. 현재 지향 각도 기반 기하학적 빔집속 지점을 결정하고, 목표 지점과의 차이를 산출하여 소자별 지향 각도 변화량을 계산, 이를 기계적으로 적용합니다. 시간 지연 방식과 병행하여 지속적인 치료 효율을 유지할 수 있습니다. 자궁근종, 뇌질환 등 다양한 임상 분야에 적용 가능한 혁신적인 초음파 치료 기술입니다.

기존 생물의학용어 개체명 인식 시스템은 비생물의학 용어의 오인식, 중의성 및 미등재 용어 인식 불가와 같은 한계를 가지고 있습니다. 이러한 문제로 인해 정확한 의료 정보 분석에 어려움이 있었습니다. 본 기술은 이러한 기존 시스템의 한계를 극복하고 생물의학 분야의 정확한 정보 추출을 가능하게 하는 생물의학용어 개체명 인식 시스템 및 방법을 제안합니다. 언레이블드 데이터 기반 자질과 부트스트래핑 기법을 활용하여, 자동 레이블링된 학습 데이터를 구성하고, 이를 통해 모호하거나 인식되지 않던 생물의학용어 개체명의 정확도를 획기적으로 높입니다. 본 발명은 생물의학 문서 내 핵심 용어를 정밀하게 식별하여 의료 및 바이오 연구 분야의 데이터 분석 효율성을 극대화하는 데 기여할 것입니다.

커넥티드 및 자율주행차 시대로 접어들면서 차량 내부 네트워크의 해킹 위험이 증대되고 있습니다. 특히, 기존 블록체인 기반 동적 키 생성 시스템은 ECU 메시지 손실 시 인증 키 불일치 문제를 야기하며, 기존 분산 합의 프로토콜은 차량 네트워크 특성과 실시간성 고려가 부족했습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자, 블록체인 기반 동적 키 생성 환경에서 모든 ECU가 메시지 수신 실패에도 동일한 키를 유지할 수 있는 효율적인 분산 합의 프로토콜을 제안합니다. 이 프로토콜은 CAN 통신 특성과 실시간성(평균 11ms 소요)을 만족하며, ECU 간 암호화 키 일치를 보장하여 차량 내부 네트워크의 신뢰성과 보안을 강화합니다. 이는 차량 해킹 방어에 필수적인 해결책을 제시합니다.

대화형 AI 시스템에서 사용자의 발화 의도를 정확히 파악하는 것은 매우 중요합니다. 기존 규칙 기반 및 말뭉치 기반 화행 분석 기술은 정확도와 확장성에서 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 심층 신경망(CNN)과 순환 신경망(RNN)을 계층적으로 결합한 혁신적인 화행 분석 장치 및 방법을 제안합니다. 이 기술은 입력 발화의 형태소, 품사, 이전 발화 정보 및 발화자 정보까지 다각적으로 분석하여 발화 단위와 대화 단위의 복합적인 맥락을 이해합니다. 그 결과, 발화자의 의도를 기존 방식보다 월등히 높은 정확도로 분석하여, 대화형 AI 시스템의 전반적인 성능과 사용자 경험을 획기적으로 개선합니다.

기존 지리 분산 데이터 센터는 데이터 처리 시 자원 비효율과 통합 네임스페이스로 인한 성능 저하 문제가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 요청된 작업 유형과 각 데이터 센터의 리소스를 종합적으로 분석하여 최적의 데이터 센터를 결정하는 파일 시스템 프로그램을 제공합니다. 또한, 데이터 센터 간 직접 데이터 전송을 통해 통합 네임스페이스 사용 빈도를 줄여 성능 오버헤드를 획기적으로 감소시킵니다. 이 기술은 데이터 센터 자원 활용 효율을 극대화하고, 데이터 처리 완료 시간을 단축하여 전반적인 시스템 성능을 크게 향상시킵니다.

기존 초음파 도플러는 낮은 프레임 레이트와 해상도/감도 저하 문제가 있었습니다. 특히 음파 진행과 혈류 방향이 수직일 때 정확한 진단이 어려웠습니다. 본 기술은 평면파 합성을 이용한 초음파 벡터 도플러 영상 생성 장치 및 방법입니다. 서로 다른 입사 각도의 평면파를 송신하고 반사 신호를 효율적으로 합성하여 앙상블 프레임을 생성합니다. 이를 통해 혈류 영상의 고해상도와 고감도를 동시에 달성하며, 프레임 레이트 저하를 최소화합니다. 혈관 질환 진단 및 혈류 동태 분석의 정확성을 획기적으로 높이는 솔루션을 제공합니다.

휴대용 전자기기의 고질적인 전원 공급 문제를 해결하기 위해, 본 기술은 변형 및 촉각 측정이 가능한 전기에너지 수확소자를 소개합니다. 이 소자는 외력에 의해 마찰전기를 생성하여 전력을 자가발전하며, 동시에 커패시턴스 및 저항 변화를 통해 변형과 촉각을 정밀하게 감지합니다. 특히 직물 형태로 제조 가능하여 웨어러블 기기에 최적화되어 있으며, 착용자의 무의식적인 움직임으로부터 에너지를 수확하고 실시간으로 신체 움직임을 진단, 분석하는 자가발전형 생체진단 의복 등에 활용될 수 있습니다. 에너지 효율과 센싱 기능을 동시에 제공하는 이 혁신적인 기술을 통해 미래 웨어러블 기기의 새로운 가능성을 열어갑니다.

기존 유전자 발현 조절 기술은 비효율적이거나 부작용을 동반하여 정밀한 식물 유전자 제어가 어려웠습니다. 본 발명은 애기장대(Arabidopsis thaliana)에서 유래한 SAGL1 프로모터를 제공하여, 90% 이상의 고습도 조건에서만 특정 유전자의 발현을 효과적으로 유도합니다. 이를 통해 가습 환경에서 유용 단백질을 효율적으로 생산하거나, 식물의 습도 변화를 정밀하게 감지하는 바이오센서로 활용할 수 있습니다. 본 기술은 불필요한 과발현 부작용 없이 정교한 식물 유전자 발현 제어를 가능하게 하여, 농업 및 생명공학 분야에 새로운 가능성을 제시합니다.