기술이전

기존 헤드 마운티드 디스플레이(HMD)의 3D 영상 해상도 저하 문제를 해결하는 혁신 기술입니다. 본 발명은 좌안 및 우안 영상에 대한 비대칭 왜곡 처리와 엑티브 셔터 방식을 활용하여, 디스플레이의 전체 공간 해상도를 온전히 사용하여 고해상도 3차원 영상을 구현합니다. 이는 사용자에게 더욱 선명하고 몰입감 있는 3D 시청 경험을 제공하여, 가상현실 및 증강현실 분야의 발전에 기여할 것으로 기대됩니다.

기존 초음파 변환자는 FPCB 사용으로 음향 특성 저하, 제작 공정 복잡, 비용 증가 문제가 있었습니다. 본 발명은 이러한 한계를 극복하고자, 신호 및 접지 라인을 하나의 FPCB에 통합하여 초음파 변환자를 제조하는 기술을 제시합니다. 이 기술은 전기적으로 분리된 압전소자 배열 아래에 일체형 FPCB를 부착하고, 그 위에 접지 물질을 도포하여 접지를 연결함으로써 초음파 프로브의 성능을 획기적으로 개선합니다. 특히, FPCB 사용을 최소화하고 접착 공정을 줄여, 진동 특성을 향상시키고 불필요한 미스매칭 효과를 제거하여 에너지 전달 효율을 극대화합니다. 결과적으로, 이 혁신적인 제조 방법은 제작 공정의 복잡성을 대폭 줄이고 생산 단가를 절감하는 동시에, 초음파 변환자의 넓은 대역폭과 높은 감도를 확보합니다. 이는 의료 영상 진단 장비의 성능 향상과 신뢰성 증대에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.

기존 이산화탄소 고정 기술의 낮은 효율성을 개선한 신규 탄소고정회로가 개발되었습니다. 본 기술은 4종의 효소를 활용, 이산화탄소 1분자 고정당 3개의 ATP만 소모하여 루비스코 효소 대비 2.5배 높은 에너지 전환 효율을 제공합니다. 또한, 생체 외부에서도 작동 가능하여 에너지 손실 없이 글리옥실산 등 탄수화물을 지속적으로 생산할 수 있어, 친환경적인 탄소 에너지원 생산에 기여합니다.

기존 DNA 분석 기술은 해상도 및 구조 유지에 한계가 있었습니다. 본 발명은 고밀도 작용기를 갖는 DNA-펩타이드 복합체와 이를 활용한 DNA-나노재료 복합체 및 DNA-금속 나노와이어 제조 방법을 제시합니다. 펩타이드를 링커로 사용하여 DNA에 작용기를 용이하게 도입하며, 다양한 나노재료, 특히 금속 나노입자와의 안정적인 결합을 가능하게 합니다. 이를 통해 DNA의 원래 형태를 유지하면서 고해상도로 DNA 구조를 분석하고 이미지화할 수 있습니다. 주사전자현미경(SEM)을 통해 단일 분자 DNA는 물론, 이합체, 삼합체 등 다양한 DNA 구조를 정밀하게 관찰하는 새로운 길을 엽니다.

기존 유연 기판 상 나노박막 제조는 대량 생산에 한계가 있었습니다. 본 기술은 롤투롤 공정을 위한 화학기상 증착법(CVD)을 활용하여 유연 기재 위에 고품질 이황화 몰리브덴 및 이황화 텅스텐 나노박막을 직접 대면적으로 제조하는 혁신적인 방법을 제시합니다. 이 공정은 유연 기재의 결정 구조를 개선하고 불순물 생성을 최소화하여 고순도 박막을 형성합니다. 이를 통해 차세대 유연 반도체, 전계효과 트랜지스터, 광센서 등의 소자를 신속하고 효율적으로 대량 생산할 수 있습니다.

기존 라만 분석법은 신호 증폭 및 재현성 확보에 한계가 있었습니다. 특히 미량의 환경 오염 물질이나 생체 내 바이오마커를 현장에서 신속하고 정확하게 검출하는 것이 어려웠습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 표면에 금속 입자가 부착된 홀을 포함하는 신개념 광학체를 제안합니다. 이 광학체는 분석 대상 물질을 홀 내부에 정확히 위치시키고 레이저 광을 집중시켜 라만 신호를 현저히 증폭시키는 효과가 있습니다. 또한, 시료 용액에 금속 나노입자를 추가하면 광학체 표면의 금속 입자와 시료 내 나노입자의 커플링 효과로 라만 신호가 추가적으로 증폭되어, 기존 대비 최대 10^5배 향상된 초고감도 검출이 가능합니다. 이 기술은 환경 모니터링, 질병 조기 진단, 법 과학 및 국토 방위 등 다양한 분야에서 유해 물질 및 바이오마커를 극미량으로 신속하게 분석하는 데 기여하며, 휴대용 분석 키트 개발의 가능성을 열고 있습니다.

기존 아말감 전극 제조 방식은 다공성 전극 구현에 한계가 있어 효율적인 이산화탄소 전환에 어려움이 있었습니다. 본 기술은 수은 및 금속을 전착시켜 다공성 기재 전극 표면에 아말감층을 형성하는 혁신적인 방법을 제공합니다. 이 다공성 아말감 전극은 기존 방식의 단점을 극복하고 넓은 표면적을 활용하여, 이산화탄소의 전기화학적 환원 반응에서 최대 90% 이상의 탁월한 전환 효율을 보입니다. 또한, 안전한 치과용 아말감 조성을 활용하여 환경적 이점도 제공합니다.

기존 중금속 제거 기술은 독성 물질 사용, 복잡한 pH 조절, 높은 전력 소모 등의 한계가 있으며, 산업 폐수 및 가정용 생활용수에 포함된 유해 중금속 이온은 인체와 환경에 심각한 위협이 됩니다. 본 기술은 친환경 지방산 계열 유기용매를 활용하여 수용액 속 중금속 이온을 추가 전력 공급 없이, 상온에서 98% 이상 고효율로 제거하는 방법과 장치를 제공합니다. 중금속 이온이 유기용매와 착화합물을 형성한 뒤 계면을 통해 유기상으로 확산시키는 원리로 작동하며, 기존 유해 화학물질 사용 없이 가정 및 산업용 정수, 폐수 처리 시설에 폭넓게 적용 가능합니다. 2차 오염 우려가 적고, pH 조절 없이 간편하게 유해 중금속을 제거할 수 있는 혁신적인 기술입니다.

기존 세포외기질 단백질 네트워크 제조 방식은 생체 내 메커니즘과 상이하거나 형태 제어가 어려웠습니다. 본 기술은 음이온성 공중합체 마이크로 패턴을 활용하여 생체 내와 유사한 세포외기질 단백질 섬유 네트워크를 정교하게 제조하는 방법을 제시합니다. 이를 통해 단일 또는 복합 단백질 네트워크의 모양과 배열을 효과적으로 제어할 수 있습니다. 본 발명은 다양한 조직의 생체외 개발, 세포 흡착 및 분화 연구에 기여하며, 생체재료, 의료용 장비 개발에 필수적인 세포 배양 스캐폴드 및 조직 재생용 수복재로 폭넓게 활용될 수 있습니다. 생리학적 현상 이해와 의학 발전에 핵심적 역할을 할 것으로 기대됩니다.

망막 질환 치료 분야에서는 짧은 약효 지속 기간과 약물 전달의 어려움이 문제점으로 지적되어 왔습니다. 특히 유전자 치료제로 주목받는 siRNA는 효소에 의한 분해와 세포 투과성 부족으로 임상 적용에 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 효과 지속성을 강화한 siRNA 기반 나노메디슨 및 그 제조 방법을 제안합니다. 자기조립된 고분자량의 siRNA 코어에 양이온성 고분자를 응축시키고, 최종적으로 음이온성 히알루론산으로 외곽을 코팅하는 다층 구조를 개발하였습니다. 이 나노입자는 음전하를 띠는 히알루론산 코팅 덕분에 유리체 내 응집을 방지하며, 뮬러 세포 및 망막색소상피 세포의 CD44 수용체와 결합하여 망막 내부로 siRNA를 효율적으로 전달합니다. 이를 통해 종래 기술 대비 월등히 많은 양의 siRNA를 안전하게 운반하며, 약효가 6주 이상 지속됨이 동물 실험으로 확인되었습니다. 독성 또한 낮아 안전한 망막 질환 치료를 가능하게 합니다. 본 기술은 노인성 황반변성 등 다양한 망막 질환 치료에 혁신적인 해법을 제공할 것으로 기대됩니다.

기존 CMOS 이미지 센서는 고속 프레임 레이트 구현 및 면적 효율 개선에 한계가 있었습니다. 본 기술은 이러한 문제점을 해결하기 위해 개발된 축차 비교형 아날로그-디지털 변환기(SAR ADC) 및 이를 포함하는 CMOS 이미지 센서입니다. 저항 타입과 커패시터 타입의 서브 디지털-아날로그 변환기를 효율적으로 조합하고, 저항 타입 서브 변환기의 공유를 통해 면적 효율을 획기적으로 개선합니다. 또한, 리던던시 비트 활용으로 에러 발생률을 최소화하며 고속 변환을 가능하게 합니다. 이 기술은 차세대 고성능 이미지 센서 개발에 기여할 것입니다.

기존 고해상도 및 고속 디지털 아날로그 컨버터(DAC)는 스위칭 타이밍 오류, 복잡한 회로, 넓은 면적, 별도 보정의 필요성 등 여러 한계가 있었습니다. 본 기술은 이러한 문제 해결을 위해 '부분 소자 정합 기법'을 기반으로 하는 전류 구동 DAC를 제안합니다. 복수의 부분 전류 셀 배열과 간소화된 바이어스 전압부를 특징으로 하여, 예를 들어 12비트 DAC 구현 시 전류 셀 개수를 4095개에서 28개로 약 99.32% 획기적으로 줄였습니다. 이를 통해 별도의 보정 기법 없이도 소면적, 고해상도, 고속 동작을 동시에 달성하며, 스위칭 타이밍 오류 및 글리치 에너지를 최소화합니다. 특히 바이어스 회로를 간소화하여 전체적인 회로의 복잡도와 면적을 크게 줄일 수 있습니다. 본 기술은 QHD급 보안 카메라와 같은 고성능 영상 시스템에 최적화된 차세대 DAC 솔루션을 제공합니다.