본 발명은 일반인 근력 증강 및 환자 보행 재활, 노약자 거동 보조를 위한 지능형 근력 및 보행 보조 로봇에 관한 것입니다. 기존 로봇의 비효율적인 동력 전달, 복잡한 구조, 착용 불편함, 구조적 불안정성 문제를 해결하기 위해 개발되었습니다. 본 로봇은 관절부 구동장치를 외골격에 직접 설치하여 동력 전달 효율을 극대화하고 구조를 단순화하였습니다. 또한, 허리 브레이스 분리형 설계를 통해 착용 편의성을 대폭 향상시켰으며, 후륜 구동 및 보조바퀴 채택으로 전복 위험성을 줄여 구조적 안정성을 확보하였습니다. 사용자 중심의 혁신적인 설계로 삶의 질 향상에 기여합니다.
기존 펩타이드 분석법의 한계를 극복하는 신규 자유 라디칼 개시제와 이를 활용한 혁신적인 펩타이드 서열 동정 방법을 소개합니다. 본 발명은 열역학적으로 용이하게 라디칼 종을 생성하는 TEMPO 기반 전구체를 사용하여, 더 광범위하고 정확한 펩타이드 서열 동정을 가능하게 합니다. 특히, 기존 방법으로는 분석이 어려웠던 이황화 결합을 포함하는 펩타이드의 서열까지 완벽하게 동정할 수 있어, 프로테오믹스 연구에 새로운 가능성을 제시합니다. 향상된 효율성과 분석 범위로 연구의 정밀도를 높여드립니다.
기존 초음파 의료장비 시스템은 복잡한 하드웨어 구조로 인해 지연시간 계산에 어려움이 있거나, 소형화를 위해 정확도를 희생하는 문제점이 있습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 초음파 빔포머에서 지연시간 보간의 정확도를 획기적으로 향상시키는 방법과 장치를 제공합니다. 본 기술은 3개의 영상점(P1, P2, P3)의 지연시간을 활용하여 단일 지연시간 계산기로 모든 채널의 지연시간을 계산합니다. 특히, 영상점의 위치에 따라 가중치를 다르게 적용하는 보간 방식을 통해 기존 선형 보간 방식 대비 최대 5배의 오차 감소 효과를 얻을 수 있습니다. 이는 하드웨어 복잡도를 최소화하면서도 빔 집속 정확도를 극대화하여 초소형 의료장비 시스템의 성능을 대폭 개선합니다. 본 발명은 초음파 진단 및 치료 분야에서 보다 정밀하고 효율적인 영상 구현을 가능하게 합니다.
기존 반도체 회로의 증폭기 전력 소모는 휴대용 기기 및 친환경 기술 개발의 한계로 작용합니다. 본 기술은 이러한 문제 해결을 위해 전류 공유 방식을 도입한 적분기, 시그마 델타 아날로그 디지털 변환기(ADC), 그리고 센서 장치를 제안합니다. 이 발명은 증폭기의 성능은 그대로 유지하면서 전체 전류 사용량을 절반 수준으로 획기적으로 줄이는 데 성공했습니다. 이를 통해 고효율, 고성능, 저전력 특성을 갖는 반도체 집적회로 및 기기 제작이 가능해지며, 이는 웨어러블 기기, IoT 센서 등 다양한 저전력 응용 분야에 혁신적인 솔루션을 제공할 것으로 기대됩니다. 본 기술은 전력 효율을 극대화하여 미래 전자 기기의 발전에 기여합니다.
기존 하이푸 치료는 정확한 초점 확인과 실시간 진척도 평가에 어려움이 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제 해결을 위해, 도플러 현상을 이용한 컬러 영상 신호 생성을 통해 치료 부위의 깊이 변화를 실시간으로 모니터링합니다. 이를 통해 하이푸 치료의 초점 위치를 정밀하게 확인하고, 위상값 분포 변화로 치료 진척도를 정확히 평가할 수 있습니다. 환자에게 비침습적이며 안전하고 효과적인 치료를 제공하여 주요 혈관 및 장기 손상을 최소화하며 시술의 안정성과 정확성을 크게 향상시킵니다. 혁신적인 하이푸 기술로 정밀한 암 치료의 새 지평을 엽니다.
기존 초음파 영상 기술은 그레이팅 로브와 영상 밝기 왜곡, 가상 송신 음원 근방의 불균일성으로 인한 품질 저하 문제가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제 해결을 위해 수신 동적 빔집속과 합성구경 빔집속 방식을 영역 조합(Zone Blending)으로 결합하는 초음파 영상 생성 방법을 제안합니다. 초음파 진행 거리에 따라 가중치를 적용하여 깊이별 최적의 데이터를 활용하며, 특히 낮은 깊이에서의 그레이팅 로브 발생을 억제합니다. 이를 통해 영상 왜곡을 제거하고, 가상 송신 음원 근방에서도 균일한 고해상도 초음파 영상을 얻을 수 있습니다. 의료 및 산업 분야 초음파 진단 품질 향상에 기여합니다.
기존 재활 휠체어는 중증 장애인의 안전성 및 편의성 문제가 있었습니다. 본 발명은 이러한 한계를 극복하기 위해 휠체어, 리프트, 외골격을 결합한 하지 운동/재활훈련 장치를 제안합니다. 이 장치는 인체공학적 기립 보조 메커니즘과 효율적인 구동 시스템을 갖춰 적은 동력으로 안전한 재활 훈련이 가능합니다. 특히, 전륜 구동 방식과 체중 부하 조절 기능을 통해 중증 장애인도 물리치료사의 도움 없이 자율적인 하지 운동 및 재활을 수행할 수 있도록 돕습니다. 이동 수단으로서의 활용성도 높여 사용자의 삶의 질 향상에 기여합니다.
기존 액상 아민은 불안정한 특성으로 인해 운반 및 보관이 어렵고, 고체 아민 염 제조 시 용매 및 추가 정제 과정으로 인한 환경오염 문제가 발생하였습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자, 액상 아민 유도체와 이산화탄소를 특정 온도와 압력 조건에서 직접 반응시켜 고순도의 고체 카르밤 산 유도체를 제조하는 혁신적인 방법을 제공합니다. 이 기술은 용매 사용을 최소화하고 부산물 없이 순수한 고체 분말을 얻을 수 있어, 고체화에 필요한 시간과 에너지를 크게 절감합니다. 제조된 고체 카르밤 산 유도체는 상온에서 안정적이며, 냄새나 독성 문제없이 안전하게 취급 가능합니다. 또한, 필요에 따라 액상 아민으로 쉽게 환원될 수 있어 환경 친화적이며 다양한 산업 분야에 활용될 수 있습니다.
기존 하이푸(HIFU) 치료는 초점 위치 예측의 어려움으로 주변 조직 손상 및 시술 정확도 저하의 위험이 있었습니다. 본 발명은 치료용 고강도 집속 초음파(HIFU)의 초점 위치를 실시간으로 정밀하게 확인할 수 있는 장치 및 방법을 제공합니다. B-모드 초점 영상과 치료 부위 영상을 통합하여 시술의 정확성을 획기적으로 높입니다. 이를 통해 중요한 혈관 및 장기 손상 없이 안전하고 안정적인 하이푸 치료가 가능하여, 환자 치료의 유효성 및 성공률을 극대화할 수 있습니다.
기존 초음파 영상 진단은 고해상도 구현에 어려움이 있었으며, 특히 다수의 배열소자를 갖는 변환자 제조 시 균일한 성능 확보가 문제였습니다. 본 발명은 이러한 한계를 극복하기 위해 초음파 영상용 배열 변환자의 최적 제조 방법을 제시합니다. 단위 배열 변환자의 배치 간격을 정밀하게 제어하고, 그레이팅 로브 및 사이드 로브 크기 분석을 통해 가장 이상적인 배열을 찾아냅니다. 이를 통해 송수신 빔집속의 정확도를 극대화하여, 인체 내부 조직에 대한 높은 해상도와 대조도를 갖는 초음파 영상을 구현할 수 있습니다. 본 기술은 1024개 이상의 배열소자를 활용하여 신속하고 넓은 영역을 영상화하는 효과를 제공합니다. 의료 진단 기술의 혁신에 기여할 것입니다.
고가 및 제한적인 포스포에놀피루브산 카르복실화 효소(PEPC)의 대량 생산과 이산화탄소 저감 기술의 필요성이 증대되고 있습니다. 본 기술은 글라시에콜라 종 PEPC 유전자의 코돈 최적화를 통해 고활성 PEPC를 대장균에서 효율적으로 발현시키는 방법을 제시합니다. 이를 통해 옥살로아세테이트 및 말산 등 유기산 생산 수율을 최대 20배까지 향상시키며, 이산화탄소 고정화에도 기여하는 혁신적인 솔루션입니다. 본 원천기술은 친환경 바이오 산업 발전에 크게 기여할 것입니다.
기존 미생물 기반 에탄올 생산은 낮은 효율과 경제성 문제에 직면해 있습니다. 본 발명은 이러한 한계를 극복하기 위해 FrsA 단백질을 활용한 고효율 에탄올 생산 기술을 제안합니다. FrsA는 파이루베이트 대사를 발효 경로로 전환하는 핵심 효소로, 기존 효소 대비 최대 110배 높은 촉매 활성을 보입니다. 특히, 안정성이 향상된 FrsA 돌연변이와 IIAGlc 단백질을 함께 발현하는 형질전환 균주 개발을 통해, 에탄올 생산량을 대조군 대비 최대 985%까지 획기적으로 증대시키는 데 성공하였습니다. 이 기술은 바이오매스로부터 고효율 바이오에탄올 생산을 가능하게 하여, 친환경 에너지 솔루션에 기여할 수 있습니다.