딥러닝, IoT 시대에 반도체 전력 사용량이 급증하며 저전력 고성능 트랜지스터의 필요성이 커지고 있습니다. 기존 터널링 트랜지스터는 문턱전압 이하 기울기(SS) 증가 및 모서리 터널링으로 인한 스위칭 성능 저하라는 한계를 가지고 있습니다. 본 기술은 유전체층 내에 트랩층을 형성하여 게이트 수직 방향의 밴드간 터널링 구간을 증가시키고, 소스-게이트 중첩 영역에서의 기생 터널링을 억제합니다. 이로써 트랜지스터의 스위칭 특성을 획기적으로 향상시켜 저전력 고성능 반도체 소자 구현에 기여합니다.
기존 압력센서는 경직된 구조로 신체에 밀착하기 어렵고, 이로 인해 신뢰도 높은 생체 신호 감지에 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 다중배열 압력센서 장치 및 이를 포함하는 웨어러블 기기를 제안합니다. 전로가 인쇄된 유연부와 복수개의 센서, 그리고 신호 증폭을 위한 증폭모듈을 포함하여, 손목 등 굴곡진 신체에도 유연하게 밀착하며 정확한 압력 신호를 감지합니다. 특히, 센서 간 엇갈린 배치와 증폭기 설계를 통해 신호 감쇄와 왜곡을 최소화하여 신뢰성 높은 생체 데이터를 제공합니다. 이 기술은 헬스케어 웨어러블 기기의 성능을 혁신적으로 개선할 것으로 기대됩니다.
기존 와이어 본딩 기술은 고주파수에서 기생 성분 및 임피던스 부정합으로 데이터 전송 특성 저하 문제가 있었습니다. 본 발명은 금속 격벽과 금속 요철을 활용하여 신호선 본딩 와이어의 특성 임피던스를 안정적으로 유지하고, 칩 간 전기적 커플링을 방지하는 초광대역 칩 인터커넥트 구조체를 제공합니다. 이를 통해 DC부터 170GHz 이상의 밀리미터파/테라헤르츠 대역까지 저손실 및 우수한 반사 손실 특성을 구현하여 초고속 데이터 통신 환경을 구축합니다. 혁신적인 칩 연결 솔루션으로 반도체 성능을 극대화하시기 바랍니다.
기존 딥러닝 기반 영상 초해상도 기술은 높은 복잡도와 연산량으로 저전력 및 모바일 기기 적용에 어려움이 있습니다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 지식 증류(Knowledge Distillation) 기법을 활용한 딥러닝 영상 초해상도 처리 방법 및 장치를 제안합니다. 대규모 교사 모델의 학습된 중요 지식(특징값)을 경량화된 학생 모델에 효과적으로 전달하고 추가 학습시킴으로써, 학생 모델은 파라미터 수를 획기적으로 줄이면서도 고품질의 초해상도 이미지를 실시간으로 생성합니다. 이 기술은 계산량과 메모리 소비를 대폭 절감하여, 스마트폰이나 임베디드 시스템과 같이 리소스가 제한적인 하드웨어에서도 고성능 영상 초해상도 기능을 안정적으로 구현할 수 있도록 돕습니다. 이를 통해 다양한 기기에서 사용자에게 혁신적인 고화질 영상 경험을 제공합니다.
기존 질량분석 기술은 N-글라이칸의 복잡한 서열을 정밀하게 분석하는 데 한계가 있었습니다. 특히, 동일한 질량을 가진 단당류를 구분하기 어려웠습니다. 본 발명은 TEMPO 계 자유라디칼 개시제 특성을 지닌 신규 N-글라이칸 표지 유기화합물을 개발하여 이러한 문제를 해결합니다. 이 화합물은 질량분석 시 N-글라이칸의 글리코사이드 결합뿐만 아니라 고리(cross-ring)까지 효과적으로 분해합니다. 이를 통해 구조적으로 상이한 단당류를 정밀하게 구분하고, N-글라이칸의 서열을 보다 상세하고 정확하게 분석할 수 있습니다. 본 기술은 질병 진단, 생물 약제학, 단백질 번역 후 변형 연구 등 생명과학 분야에 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.
본 발명은 고전압 환경에서 기존 MOSFET의 신뢰성 및 성능 한계를 극복하는 혁신적인 MOSFET 소자 및 그 제조 방법을 제안합니다. 특히, 모스 채널 다이오드가 내장되고 소스 바이어스된 p+ 쉴딩 영역을 도입하여 소자 신뢰성을 획기적으로 향상시켰습니다. 이 기술은 모스 채널 게이트 하단의 산화막에 걸리는 전계를 낮춰 얇은 산화막 형성(예: 4~6nm)을 가능하게 하며, 3.3kV급 고전압에서도 뛰어난 신뢰성을 확보합니다. 결과적으로 다이오드 턴 온 전압이 감소하고, 고온에서의 역방향 누설 전류가 줄어 정적 특성이 개선됩니다. 또한, 낮은 게이트-드레인 커패시턴스로 스위칭 시간 및 손실이 감소하여 동적 특성 또한 향상됩니다. 본 기술은 차세대 전력반도체 시장에서 고효율, 고신뢰성 MOSFET 소자 개발의 핵심이 될 것입니다.
고주파 대역에서 고전력을 효율적으로 획득하기 위한 기존 평면형 전력 분배 및 결합기는 부피, 높은 삽입 손실, 복잡한 제조 공정 등의 문제점을 가지고 있었습니다. 본 발명은 이러한 한계를 극복하고자 수직 구조와 PCB 안테나 모듈을 적용한 혁신적인 전력 분배 및 결합기를 제안합니다. 이 기술은 밀리미터파/테라헤르츠파 대역에서 고전력을 출력하면서도 장치 크기를 획기적으로 줄이고 삽입 손실을 최소화합니다. 또한, 구조 단순화로 생산 비용을 절감하고 균일한 품질 확보를 가능하게 하여, 이동통신, 레이더, 의료 장비 등 고주파 고전력 시스템에 필수적인 차세대 솔루션을 제공합니다.
본 발명은 기존 방사성 폐기물 처리 기술의 복잡성과 제한적인 부피 감용 문제를 해결합니다. 제올라이트 복합체를 활용하여 방사능 흡착 폐기물을 효율적으로 감용하는 혁신 기술을 제공합니다. 특히, 방사성 원소(세슘 등)가 휘발되지 않는 온도에서 연소하여 폐기물 부피를 최대 82%까지 획기적으로 줄일 수 있습니다. 또한, 무기산 증기 전처리로 연소 과정에서 제올라이트의 탈착을 방지하고 발화점을 낮춰 감용 효율을 극대화합니다. 제올라이트는 pH에 따라 흡착된 방사성 원소의 탈착을 조절하여 재사용이 가능하며, 복합체 제조 과정 또한 간편하여 경제적입니다. 이 기술은 방사능 폐기물 관리의 안정성과 효율성을 크게 향상시킬 것으로 기대됩니다.
본 발명은 산업 전반에 필수적인 비중심대칭 소재의 고순도 합성 필요성을 해결합니다. 새롭게 개발된 비중심대칭 금속 플루오르화 산화물(Bix(SeO3)y(Se2O5)zF)은 뛰어난 압전성, 초전성, 강유전성 및 비선형 광학 특성을 보입니다. 특히, KH2PO4(KDP) 대비 8배에 달하는 탁월한 2차 고조파 발생(SHG) 응답을 나타내며, 이는 레이저, 센서, 정보저장 장치 등에 활용될 수 있습니다. 본 발명은 BiO7, BiO6F, SeO3, Se2O5 그룹을 포함하는 신규 금속 플루오르화 산화물의 화학식과 함께, 셀레늄 산화물, 비스무트 산화물 및 플루오린화 수소산을 이용한 고순도 합성 방법론을 제공합니다. 이를 통해 미래 첨단 산업을 위한 핵심 소재 기술 발전에 기여할 수 있습니다.
기존 바이러스 및 세포 RNA 검출 방법은 긴 시간과 높은 비용, 그리고 낮은 민감도 및 특이도라는 한계를 가지고 있습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 단일 DNA 분자 시각화 방법을 활용한 RNA 검출 기술을 제안합니다. 검출 대상 RNA가 혼성화된 표지 이중 가닥 DNA(dsDNA)를 특수 마이크로채널에서 직접 시각화함으로써, 단시간 내에 단일 분자 수준에서 바이러스 및 세포 RNA를 정확하게 검출할 수 있습니다. 이 기술은 PCR과 같은 복잡한 유전자 증폭 과정 없이 HIV, 인플루엔자 등 다양한 바이러스 및 세포 유래 miRNA, mRNA를 신속하고 정량적으로 분석하여 감염병의 조기 진단과 확산 방지에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.
기존 비선형광학(NLO) 소재는 합성 난이도와 성능 한계가 있었습니다. 본 발명은 분자 내 특정 구조([O4Pb8]8+ 군 및 [OPb2]2+ 사슬)를 포함하는 혁신적인 비선형광학 산화할로젠화납 및 그 합성 방법을 제공합니다. 이 신소재는 넓은 IR 투과 범위, 강력한 SHG 응답, 높은 LDT 등 우수한 광학적 특성을 나타내며, 기존 기술 대비 손쉬운 대량 합성이 가능합니다. 레이저, 센서, 정보저장 등 다양한 산업 분야에 적용 가능한 고성능 소재 개발에 기여할 것입니다.
기존의 휘발성 유기 화합물(VOC) 검출 방법은 시간과 비용이 많이 소요되는 한계가 있었습니다. 본 기술은 이러한 문제점을 해결하기 위해 박막층을 이용한 광결정 복합센서 및 그 제조 방법을 제안합니다. 이 센서는 유해물질 흡수 시 발생하는 색채 변화를 통해 VOC를 고속으로 검출하며, 특히 추가 박막층을 활용하여 반응 속도와 색 변화 민감도를 극대화할 수 있습니다. 이를 통해 실시간 유해물질 모니터링이 가능하며, 환경 안전 확보에 크게 기여할 수 있습니다.