기존 고주파 전송선로의 높은 신호 손실과 도파관 및 단일 금속선로 간의 모드 불일치는 차세대 통신 시스템 개발에 난제로 작용하고 있습니다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 고안된 '금속선 모드 변환기' 기술입니다. 이 모드 변환기는 도파관의 전자기파 모드 신호를 단일 금속선로의 모드 신호로 효율적으로 변환하며, 특히 밀리미터파 및 테라헤르츠 대역에서 낮은 손실로 고속 신호 전송을 가능하게 합니다. 그라운드 면을 제거하여 유전 및 저항 손실을 크게 줄이고, 회로 소형화에 기여하여 차세대 고성능 통신 및 의료 분야 시스템 구축에 필수적인 핵심 기술로 활용될 수 있습니다.
기존 혈압 측정 방식은 침습적이거나 가압대로 인한 불편함, 연속 측정의 한계 등 다양한 문제점을 가지고 있습니다. 본 기술은 이러한 불편함을 해결하고 비침습적인 방법으로 정확하고 연속적인 혈압 측정을 가능하게 하는 공기 진동 전달형 다중 배열 압력 센서 및 이를 포함하는 웨어러블 장치에 관한 것입니다. 이 센서는 기판 위 압력 센서, 공기압을 전달하는 진동 전달자, 그리고 밀폐 공간을 형성하여 센서 간 간섭을 최소화하는 커버 부재로 구성되어 있습니다. 이를 통해 각 센서에 정밀하게 공기압을 전달하여 오차 없이 정확한 혈압 데이터를 얻을 수 있습니다. 사용자는 언제 어디서든 편안하게 혈압을 측정하고 건강을 효율적으로 관리할 수 있습니다.
본 발명은 고부가가치 물질인 엑토인의 생산 효율을 획기적으로 높이는 기술입니다. 기존 엑토인 생산 연구의 한계인 낮은 생산량과 부산물 생성 문제를 해결하고자, 본 연구팀은 메틸로마이크로븀 알칼리필럼 20ZDP 균주에서 엑토인 생산 저해 유전자(ectD, ectR)를 제거 또는 결실시켰습니다. 그 결과, 부산물인 하이드록시엑토인 생성 없이 엑토인 생산량을 야생형 대비 최대 104% 이상 증대시키는 데 성공하였습니다. 이는 메탄을 활용한 친환경적이고 고효율적인 엑토인 대량 생산을 가능하게 하여, 화장품 및 의약품 산업 발전에 크게 기여할 것입니다.
기존 옥살산 생산은 질소산화물 발생 및 복잡한 분리 공정 등 환경적 문제를 안고 있었으며, 기존 이산화탄소 전환 기술은 효율이 낮다는 한계가 있었습니다. 본 발명은 이산화탄소를 고순도(최대 99% 이상)의 옥살산으로 효과적으로 전환하는 친환경 순환 공정 시스템을 제안합니다. 이 시스템은 이산화탄소를 옥살산아연으로 전기화학적 전환 후, 염산을 활용해 옥살산으로 분리하고 아연과 염산을 회수 및 재사용하여 공정의 효율성과 경제성을 혁신적으로 높였습니다. 이를 통해 이산화탄소 저감과 유용한 옥살산 생산을 동시에 실현하며, 산업적 활용 가치가 높은 지속 가능한 탄소 재활용 솔루션을 제공합니다.
기존 폰 노이만 컴퓨팅 방식의 한계와 게이트 전압 기반 시냅스 트랜지스터의 높은 소비 전력 및 낮은 전송 속도 문제가 지적되어 왔습니다. 본 기술은 이러한 문제점을 해결하고자 광을 통해 시냅스 특성을 구현하는 혁신적인 광 시냅스 트랜지스터 및 그 제조방법을 제안합니다. 특히, 별도의 전자트랩부를 적용하여 광 생성 전자의 재결합을 억제함으로써 광전류를 크게 향상시키고 메모리 상태를 장기간 유지하는 것이 가능합니다. 이를 통해 인간 뇌의 에너지 효율을 뛰어넘는 0.01375fJ의 초저전력으로 뉴로모픽 컴퓨팅을 구현할 수 있으며, PPF, STP, LTP 등 다양한 시냅스 효과를 입증했습니다. 또한 스핀 코팅과 같은 간단한 용액 공정으로 대량 생산이 가능하여 향후 뉴로모픽 반도체 시장의 핵심 기술로 기여할 것으로 기대됩니다.
기존 미세유체 시스템의 한계를 극복하는 혁신적인 유전습윤 기반 액적 분배 기술을 소개합니다. 본 기술은 종이 인쇄 전자 칩을 활용하여 액적의 정량적 분배를 정밀하게 제어하며, 다단계 이분법을 통해 원하는 부피의 액적을 효율적으로 생성합니다. 복잡한 화학 반응 및 스크리닝 공정에 필수적인 고효율 액적 공급 모듈을 제공하며, 스마트폰 앱을 통한 무선 제어도 가능하여 랩온어칩 시스템의 자동화를 실현합니다.
기존 수평축 윈드 터빈 블레이드는 공기 흐름 분리 현상으로 인해 공기 저항이 발생하며, 이로 인해 발전 효율 향상에 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자, 블레이드 내 에어 채널에 회전하는 패들 휠을 설치하여 흡입면으로 주기적 조화 공기 흐름을 분사하는 혁신적인 기술을 제시합니다. 이 기술은 흡입면 상의 공기 흐름 분리 영역을 현저히 줄여 공기 저항을 대폭 감소시키고, 블레이드의 공기역학적 효율을 극대화합니다. 결과적으로 윈드 터빈의 발전 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다. 이로써 풍력 발전 효율을 높이고 지속 가능한 에너지 생산에 기여합니다.
기존 VOCs 감지 센서 성능 평가 시 농도 불균일 및 정량적 측정의 어려움이 있었습니다. 본 기술은 광결정 기반 색변화 센서의 VOCs 감지능을 정량적으로 정확하게 검사하는 투명 챔버 및 검사 장치입니다. 가스상 VOCs 노출 상태에서 센서의 실시간 색변화와 반응 속도를 육안 및 스펙트로미터로 동시에 확인할 수 있어, 기존 평가 방식의 한계를 극복합니다. 본 발명은 센서 연구 및 개발의 효율성을 크게 향상시킵니다.
기존 양자점 디스플레이 패터닝 기술은 복잡한 공정과 발광 효율 저하라는 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 새로운 양자점 리간드 가교제를 포함하는 양자점 잉크 조성물 및 이를 이용한 양자점 패턴 제조 기술을 제공합니다. 활성기가 가역적으로 키틸 라디칼을 생성하여 부반응을 최소화하며, 고함량의 가교제를 사용해도 발광 효율 저하가 거의 없습니다. 또한, 산업적으로 활용성이 높은 365nm 자외선 또는 열원으로 손쉽게 가교 반응이 가능하며, 스핀코팅이나 잉크젯과 같은 단순 용액 공정으로도 정밀한 양자점 박막 및 패턴 형성이 가능합니다. 이 기술은 고색재현 디스플레이 구현에 크게 기여할 것입니다.
기존 루테늄 촉매의 고온 반응 및 재사용 한계를 극복하기 위해, 본 특허는 신규 단사정계 루테늄 산화물(HxRuO2) 및 그 제조 방법을 제공합니다. 이 혁신적인 촉매는 저온에서도 방향족 또는 불포화 화합물의 선택적 수소화 반응에 탁월한 활성과 재사용성을 보입니다. 특히 톨루엔, N-에틸카르바졸 등의 수소화에 높은 효율을 나타내어 액상 유기 수소 운반체(LOHC) 기술 상용화에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.
군부대 실탄 사격 훈련 후 탄피 계수는 시간 소모적이며 정확성 문제와 분실 위험이 존재합니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 개발된 자동 탄피 계수 장치입니다. 케이스 내 회전판이 탄피를 하나씩 배출홀로 이동시키고, 계수 유닛이 이를 감지하여 정확하게 계수합니다. 초음파 센서를 활용한 정밀 계수 및 탄피 배출 가이드, 포장 유닛 연동까지 가능하여, 탄피 관리의 정확성과 효율성을 혁신적으로 향상시킵니다. 인력 부담을 줄이고 탄피 분실을 방지하는 최적의 솔루션을 제공합니다.
기존 한국어 음성 인식 시스템은 대규모 고품질 학습 데이터 부족으로 성능 향상에 한계가 있었습니다. 특히 연속적인 복수 문장 발화 인식이 어려웠습니다. 본 기술은 멀티미디어 콘텐츠에서 영상 데이터와 자동 전사된 스크립트를 수집하여, 이를 정제하고 시간 정보를 교정함으로써 대규모 '약하게 라벨링된 코퍼스'를 구축하는 방법 및 서버를 제안합니다. 이 코퍼스는 비정규 단어 처리 및 정교한 시간 정보 교정 과정을 거쳐 음성 인식 시스템의 정확도를 크게 향상시킵니다. 실제 실험 결과, Google YouTube 자동 전사 시스템 대비 8% 이상 향상된 음성 인식 정확도를 달성하며, 희소한 한국어 자막 자료 문제를 해결하고 다양한 도메인에서 준수한 성능을 보였습니다. 본 기술은 한국어 음성 인식 시스템의 발전에 기여하며, AI 학습 데이터 구축의 효율성을 높입니다.