본 발명은 지구온난화의 주원인인 이산화탄소 저감을 위한 혁신적인 해결책을 제시합니다. 해양 박테리아 Photobacterium profundum SS9 유래의 포스포에놀피루브산 카르복실화효소(PEPC)를 대장균 시스템에서 효율적으로 생산하는 방법을 개발하였습니다. 이는 PEPC 유전자의 코돈 최적화를 통해 고활성 효소를 대량 생산 가능하게 하며, 특히 저온 및 염기성 조건에서도 우수한 효소 활성을 유지하는 것이 특징입니다. 이 기술은 이산화탄소 고정화 기술 발전에 기여하여 환경 문제 해결에 중요한 역할을 할 수 있습니다.
기존 액체 히드라진 방식의 환원 그래핀 옥사이드 제조법은 낮은 전도성, 높은 불순물, 추가 탈수 공정의 필요성 등 여러 한계를 가집니다. 본 기술은 이러한 문제점을 해결하고자 안정성과 반응성이 뛰어난 고체 히드라진 유도체를 활용하여, 수분 없는 건조 조건에서 고전도성 환원 그래핀 옥사이드를 제조하는 방법을 제시합니다. 이 혁신적인 공정은 불순물을 최소화하고 뛰어난 전기 전도성을 제공하며, 수분으로 인한 물리적 특성 저하를 방지합니다. 또한, 제조 공정이 간단하고 환경 오염 물질이 발생하지 않아 친환경적이며 경제적 이점을 제공합니다.
본 발명은 음성 신호에서 화자의 호불호를 정확하게 검출하는 딥 빌리프 네트워크(DBN) 기반의 혁신적인 방법을 제시합니다. 기존 음성 분석 기술의 한계를 넘어, 음성 특징 정보의 학습 신뢰도를 극대화하여 더욱 정교한 감정 인식이 가능합니다. 학습 데이터를 통해 음성 특징을 추출하고 DBN으로 학습하여 DBN 데이터를 생성하며, 여기에 호불호 식별 정보를 추가합니다. 이후 테스트 음성 신호가 입력되면, 이를 분석하여 화자의 호불호 검출 결과를 신뢰성 높게 제공합니다. 본 기술은 음성 데이터 활용 분야의 신뢰도를 한 차원 높이는 데 기여합니다.
통신 과정에서 발생하는 비트 오류는 데이터 무결성을 저해하고 민감 정보 유출 위험을 내포합니다. 기존 오류 수정 방식은 처리 속도가 느리거나 정보 노출의 한계가 있었습니다. 본 발명은 워드 마스크를 활용한 고속 병렬 비트오류 보정 방법을 제시합니다. 이 방법은 데이터를 워드 단위로 블록화하고 병렬 처리하여 패리티 연산 속도를 획기적으로 높입니다. 또한, 마스크 워드를 사용하여 오류 수정 과정에서 불필요한 정보 유출을 최소화함으로써, 특히 양자키분배(QKD)와 같은 비밀 통신 환경에서 뛰어난 보안성을 제공합니다. 본 기술은 빠른 오류 검출 및 수정은 물론, 통신 효율과 보안성을 동시에 극대화하여 안정적인 데이터 전송 환경을 구축하는 데 기여합니다.
기존 스마트 컨택트 렌즈의 에너지원 한계를 극복하는 혁신 기술이 개발되었습니다. 본 발명은 눈물 속 글루코스와 산소를 활용한 글루코스 연료전지 기반의 에너지 하베스터를 통해 렌즈에 지속적으로 전력을 공급합니다. 특히, 유연성과 생체적합성을 갖춘 다공성 전극막과 고성능 이온 선택성 멤브레인을 적용하여 굽힘 변형에 강하며, 20 μW/㎠ 이상의 높은 출력밀도를 제공합니다. 이 기술은 인체 안전성과 에너지 효율을 극대화하여 스마트 렌즈의 상용화를 앞당길 것으로 기대됩니다.
기존 음성인식 시스템은 최상위 결과의 오인식으로 인해 잘못된 응답을 생성하는 문제가 있었습니다. 이는 특히 음성 채팅 시스템의 전반적인 성능 저하로 이어졌습니다. 본 기술은 이러한 문제점을 해결하고자 기계학습을 활용한 새로운 음성인식 방법을 제안합니다. 입력된 음성 신호에서 생성된 다수의 후보 문장들을 미리 학습된 기계학습 모델(예: RankSVM)에 따라 재순위화하고, 그 중 최상위 순위의 문장을 최종 인식 결과로 선정합니다. 이 과정을 통해 음성인식의 정확도를 획기적으로 향상시키고, 음성 채팅 시스템과 같은 응용 분야의 오류율을 줄여 사용자 경험을 개선할 수 있습니다. 본 기술은 복잡한 환경에서도 신뢰성 높은 음성인식 성능을 제공하여, 차세대 음성 기반 서비스 발전에 기여할 것입니다.
기존 초음파 영상 장비는 빔 집속 방식의 한계로 제품 다변화와 비용 절감에 어려움이 있었습니다. 본 다목적 빔 집속 시스템은 보간, 위상 변환, 분수 지연, 분석 신호 등 다양한 빔 집속 방법을 하나의 통합된 구조로 지원합니다. 가변 필터부의 유연한 내부 구성 변화를 통해 단일 칩 또는 IP 형태로 구현할 수 있습니다. 이 기술은 초음파 영상 장비 개발 비용과 시간을 획기적으로 절감하고, 다양한 제품군으로의 확장을 통해 시장 경쟁력을 강화하며, 기존 및 신생 기업의 경제적인 제품 다변화를 지원합니다.
기존 에너지 저장장치(ESS) 충방전 스케줄링은 전력 요금만을 고려하여 배터리 수명 단축과 비효율적 운영이라는 문제가 있었습니다. 본 기술은 에너지 저장장치의 운영비용과 사용비용을 동시에 고려하여 방전심도를 최적화하는 충방전 스케줄링 장치 및 방법을 제공합니다. 이를 통해 ESS의 수명을 획기적으로 연장하고 전체 전력 공급 비용을 최소화할 수 있습니다. 스마트 그리드 및 분산 전원 환경에서 ESS의 효율적인 활용을 지원하여 비용 절감과 안정적인 전력 공급을 가능하게 합니다.
기존 에너지 저장장치(ESS) 운영은 전력망 요금만을 고려하여 비효율적이었습니다. 본 기술은 ESS의 화학적 특성과 수명으로 인한 감가상각 비용, 전력망 요금, 부하 프로파일, 그리고 수요반응 신호를 종합적으로 분석합니다. 동적 프로그래밍 알고리즘을 활용하여 전력망 사용료와 ESS 감가상각 비용의 합을 최소화하는 최적의 충방전 스케줄을 생성합니다. 이를 통해 ESS 운영 비용을 획기적으로 절감하고, 수요 전력 시장에서 효율적인 전력 공급을 가능하게 합니다. 스마트 그리드, 분산전원, 데이터센터, 전기차 등 다양한 분야에 적용되어 전력 시스템의 경제성과 안정성을 동시에 높일 수 있습니다.
기존 원격 의료 영상 시스템은 제한된 통신 환경에서 중요한 의료 정보의 유실과 사용자 경험 저하 문제를 겪었습니다. 본 기술은 이러한 한계를 극복하고자 개발되었습니다. 의료 영상 내 관심 영역(ROI)을 설정하고, 관심 영역과의 거리에 따라 차등적인 데이터 감축 기법을 적용하여 영상 데이터를 효율적으로 전송합니다. 이를 통해 무선 통신 환경에서도 핵심 의료 정보의 고화질을 유지하며, 데이터 전송량을 최소화하여 제한된 대역폭을 효과적으로 활용합니다. 결과적으로, 의료진은 원격지에서도 중요한 진단 정보를 선명하게 확인하며, 환자는 안정적인 의료 서비스를 받을 수 있습니다.
본 발명은 기존 실리콘 기반 메모리 장치의 한계를 극복하기 위해 개발되었습니다. 산화환원능을 갖는 융합 단백질(아주린 및 미오글로빈 결합)을 기판에 직접 고정화하여 이중상 바이오메모리 장치를 구현합니다. 이 장치는 단일 분자 수준에서 9가지 경우의 정보를 효율적으로 저장할 수 있어 데이터 밀도를 획기적으로 증가시킵니다. 단순성, 효율성, 그리고 생체 적합성을 특징으로 하며, 미래의 단일 분자 기반 정보 저장 시스템 개발을 위한 강력한 대안을 제시합니다.
소음 환경에서 음성 인식 성능 저하는 중요한 문제입니다. 본 발명은 이러한 문제 해결을 위해, 마이크로폰에 대한 타겟 음원의 도달 방향 정보를 활용하여 독립 성분 분석(ICA) 기반의 실시간 타겟 음성 분리 방법을 제안합니다. 이 기술은 입력 신호에서 타겟 음성 신호를 정확하게 분리하고 노이즈를 효과적으로 제거하여, 기존 방법 대비 계산량을 대폭 감소시키고 음성 인식의 정확도와 강인한 특성을 획기적으로 향상시킵니다. 특히, 널포머를 이용한 더미 출력 설정과 비용 함수 최적화를 통해 안정적인 음성 신호 추출이 가능하여, 다양한 소음 환경에서도 뛰어난 음성 인식 성능을 제공합니다. 이 혁신적인 기술은 음성 인식 시스템의 전처리 단계 효율을 극대화하여 사용자 경험을 개선합니다.