기존 간섭계는 복잡한 구조, 정렬의 어려움, 높은 비용, 큰 크기 등으로 인해 정밀 측정에 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 신호빔과 기준빔이 평행하게 출력되고 간격 조절이 용이한 평행빔 광학 소자를 제안합니다. 이 광학 소자를 활용한 간섭계는 구조가 간소화되고 소형화 및 집적화가 가능하여 외부 환경 잡음에 강합니다. 특히, 바이오, 유체, 진동, 기울기 측정 등 다양한 분야의 센서로 확장 적용될 수 있어 정밀 측정 기술의 유연성과 성능을 혁신적으로 개선합니다. 이 기술은 간섭계 시장의 새로운 지평을 열 것입니다.

기존 양방향 광학계는 신호 송수신용 렌즈를 별도로 사용하여 구성이 복잡하고 부피가 크며 제조 비용이 높다는 문제점이 있습니다. 본 발명은 이러한 한계를 극복하기 위해 단일 집광 모듈을 통해 광신호 송수신을 모두 처리하는 '모노스태틱 양방향 집광 및 수광 광학계'를 제안합니다. 이 기술은 광학계의 구성 요소를 대폭 줄여 장비를 획기적으로 소형화하고 경량화하는 데 기여합니다. 또한, 정렬 편의성을 높여 설치 및 유지보수를 용이하게 하며, 부품 수 감소로 생산 단가를 절감할 수 있습니다. 자유공간 광통신(FSO), 라이다(Lidar), 진동 측정기 등 다양한 분야에서 고성능 광학 시스템을 보다 효율적으로 구현할 수 있도록 돕습니다.

기존 톰슨 산란 플라즈마 진단 시스템은 미광에 의한 배경 잡음으로 측정 정확도가 저하되는 한계가 있었습니다. 본 발명은 다중 왕복경로 광학계를 통해 수직 및 수평 편광 레이저 펄스를 순차적으로 플라즈마에 조사합니다. 이를 통해 톰슨 산란 신호와 배경 잡음 신호를 분리 측정하고, 배경 잡음이 완벽하게 제거된 순수한 톰슨 산란 신호를 얻을 수 있습니다. 이 시스템은 핵융합로와 같은 고온 플라즈마 환경에서 전자의 온도와 밀도를 매우 정밀하게 진단하여 안정적인 운영 및 제어를 가능하게 합니다.

본 발명은 초고속 통신망의 핵심인 밀리미터파 및 마이크로파 생성 기술의 문제점을 해결합니다. 기존 방식의 주파수 불안정성, 부피, 비용 등의 한계를 극복하기 위해, 두 개의 편광빔스플리터로 구성된 편광 선별 공진기를 활용합니다. 이를 통해 두 광원의 주파수를 안정화시키고, 헤테로다인 기법으로 안정된 밀리미터파 또는 마이크로파 신호를 생성하는 장치를 제공합니다. 이 기술은 주파수 안정도가 높고 위상 잡음이 적은 고품질 신호를 소형화되고 비용 효율적인 방식으로 제공하여, 차세대 무선 통신 및 레이더 기술 발전에 기여할 것입니다.

기존 바이러스 진단 방식은 긴 시간과 전문 장비를 필요로 하여 현장 적용에 어려움이 있었습니다. 본 발명은 타겟 바이러스에 특이적인 펄스 레이저를 조사하여 바이러스의 광학적 특성 변화를 유도하고, 이를 고감도 간섭계(I/Q 간섭계)로 정밀하게 분석하여 바이러스를 신속하게 진단하는 장치입니다. 특히, 인공지능(AI) 기반 분석 및 다파장 탐사광 기술을 적용하여 진단의 정확도와 특이도를 극대화하였습니다. 전문 의료기관 외 현장에서도 즉시 진단이 가능하며, 호기 가스 등 다양한 검체에 적용될 수 있어 팬데믹과 같은 긴급 상황에 효과적으로 대응할 수 있는 혁신적인 기술입니다.

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.