기계 부품은 반복 하중에 노출될 경우 라체팅 현상으로 인해 피로수명이 단축되는 문제가 있습니다. 기존의 단일 변수 Chaboche 모델로는 이러한 복잡한 재료 거동을 정확하게 모사하는 데 한계가 있었습니다. 본 기술은 2개의 후방응력 변수를 도입한 Chaboche 모델을 활용하여, 재료의 라체팅 거동을 정밀하게 모사하는 방법을 제안합니다. 재료 성질 획득, 라체트 정보 분석, 그리고 운동 및 등방경화 변수 최적화 과정을 통해 실제 재료의 피로수명 예측 정확도를 획기적으로 향상시킬 수 있습니다. 이 기술은 다양한 반복 하중 조건에서 기계 부품의 신뢰성을 높이는 데 기여할 것입니다.

기존 재료 물성 측정 방식은 파괴적이거나 추가 실험이 필요하여 산업 현장에서의 활용에 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자, 압흔(indentation mark)에서 발생하는 수평 변위 데이터를 활용하여 재료의 물성을 비파괴적이고 정확하게 획득하는 혁신적인 방법 및 시스템을 제안합니다. 고가의 별도 장비나 반복적인 실험 없이, 단 한 번의 압입 실험만으로 항복강도 및 변형경화지수 등 미시적인 재료 물성을 신속하게 측정할 수 있습니다. 이는 제품의 신뢰성 향상과 효율적인 품질 관리에 기여할 것으로 기대됩니다.

기존 압입 시험은 거친 표면 재료에서 데이터 신뢰도 저하 및 표면 처리로 인한 잔류 응력 발생 문제가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자, 평평한 제1 압입자를 이용한 사전 압입 단계를 도입하여 거친 표면에서도 신뢰성 높은 압입 시험 데이터를 확보하는 방법을 제시합니다. 이 방법을 통해 재료의 표면 거칠기 영향을 최소화하고, 기계적 연마 없이도 정확한 하중-변위 곡선을 얻을 수 있습니다. 또한, 이를 기반으로 재료의 경도, 영률과 같은 기계적 물성 및 잔류 응력의 방향과 크기를 비파괴적으로 정밀하게 분석할 수 있습니다. 이는 현장에서의 구조물 안전성 평가 및 산업 응용 분야 확장에 크게 기여할 것입니다.

기존 폰 노이만 아키텍처는 높은 전력 소모와 발열 문제가 있으며, 기존 이진 신경망(BNN) 구현 방식은 집적도와 신뢰성에서 한계를 보였습니다. 본 기술은 나노 전기기계 메모리(NEM) 소자를 활용하여 이러한 문제를 해결하는 이진 신경망 및 그 동작 방법을 제시합니다. NEM 셀을 이용한 XNOR 연산을 통해 시냅스 어레이의 셀 개수와 전력 소모를 크게 줄일 수 있습니다. 또한, 최소한의 NEM 셀로 이진 신경망 어레이의 집적도를 높이고, 우수한 내구성과 신뢰성을 바탕으로 안정적인 시스템을 구현합니다. 이 기술은 차세대 저전력 고집적 인공지능 반도체 개발에 기여할 것입니다.

기존 합성가스 기반 C2-함산소화합물 제조 방식은 고온/고압 조건과 촉매 선택성의 문제점을 안고 있습니다. 본 기술은 루테늄 나노입자를 지지체에 담지시킨 새로운 불균일계 촉매를 개발하여 이러한 한계를 극복합니다. 이 촉매는 귀금속인 루테늄의 사용량을 현저히 줄이면서도 아세트산 및 에탄올 등 C2-함산소화합물의 우수한 전환율과 선택도를 제공합니다. 또한, 물 첨가 및 반응 조건 최적화를 통해 생산 효율을 극대화하며, 촉매의 장기적인 안정성을 확보하여 C2-함산소화합물 제조 공정의 경제성과 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 혁신적인 해결책입니다.

방사성의약품 생산 과정에서 1회용 카세트의 조립 불량은 생산 실패와 경제적 손실을 초래합니다. 기존에는 생산 완료 후 불량 여부를 확인하여 사전 예방이 어려웠습니다. 본 기술은 이러한 문제점을 해결하고자, 방사성의약품 카세트의 조립성을 생산 전 단계에서 정확히 검사하는 장치를 제안합니다. 제1 카메라로 수평 조립 부품의 정렬 및 루어 조립 적정성을, 제2 카메라로 수직 조립 부품의 체결 깊이(콕 높이)를 평가하여 불량품을 신속하게 판별합니다. 이 시스템은 듀얼 카메라 영상 분석을 통해 카세트의 정확한 체결 깊이와 정렬 상태를 확인함으로써, 방사성의약품 생산 수율을 획기적으로 향상시키고 경제성을 높이는 데 기여합니다.

기존의 특정 물질 감지 기술은 높은 비용과 긴 분석 시간으로 인해 실시간 활용에 어려움이 있었습니다. 본 발명은 광결정 복합 구조물을 활용하여 특정 물질의 흡수량에 따른 부피 변화를 광학적(색) 변화로 극대화하고, 식별 영역별로 특정 물질의 통과 특성을 달리하는 부가 커버층을 통해 다차원 식별을 가능하게 하여 이러한 한계를 극복합니다. 이 기술은 휘발성 유기 화합물(VOC) 검출 센서, 지폐나 보안 카드의 진위 식별 등 보안 분야에 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 고속 응답성과 명확한 색 변화를 통해 정밀하고 신뢰도 높은 물질 식별 및 진위 판별이 가능합니다.

본 발명은 기존 전기기계 스위치의 높은 구동 전압 문제를 해결하는 데 중점을 둡니다. 캔틸리버의 탄성에너지를 효과적으로 활용하고, 동적 슬링샷 제어 기술을 통해 풀백 및 풀인 전압을 정밀하게 제어하여 구동 전압을 획기적으로 낮추는 방법을 제시합니다. 이 기술은 MEMS(미세전기기계시스템) 및 NEM(나노전기기계시스템) 소자의 구동 효율을 극대화하며, 재구성 가능 로직(FPGA)과 같은 차세대 반도체 분야에서 필수적인 저전력, 고성능 스위치 구현에 기여합니다. 특히, 캔틸리버의 물리적 이동에 맞춰 슬링샷 신호를 동기화함으로써 안정적이고 효율적인 저전압 구동을 실현합니다. 본 기술은 인공지능, 데이터 분석 등 확장된 어플리케이션에 적용 가능합니다.

기존 바이러스 진단 방식은 높은 비용, 전문성 요구, 혹은 낮은 민감도 등 여러 한계에 직면해 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA) 및 폴리스티렌 나노입자(PSNPs)를 포함하는 수화젤 센서를 적용한 바이러스 감염 진단 키트를 제안합니다. 이 혁신적인 수화젤 센서는 바이러스 스파이크 단백질과 같은 항원 단백질의 고정력을 획기적으로 높여, 친수성 및 소수성 단백질 모두에 대한 검출 민감도를 극대화합니다. 결과적으로, 기존 진단법 대비 빠르고 정확한 현장 진단(POCT)을 가능하게 하여, 바이러스 감염 여부를 더욱 신뢰성 있게 진단할 수 있습니다. 본 기술을 통해 정밀하고 신속한 바이러스 진단의 새로운 기준을 경험하시길 바랍니다.