기존 원심형 혈액 펌프는 혈액 파괴로 인한 용혈 현상이 문제점으로 지적되어 왔습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 개발된 혁신적인 원심형 혈액 펌프 기술을 소개합니다. 이 혈액 펌프는 임펠러가 더블 피봇 구조로 지지되고 임펠러 외측에 벌루트 공간이 구비되어, 혈액의 안정적인 흐름을 유도하고 용혈 현상을 획기적으로 최소화합니다. 또한, 구부러진 베인과 혈액 순환 구멍을 포함하는 임펠러 설계로 혈액 손상을 줄이고 혈액 응고를 방지합니다. 이 기술은 심폐 체외 순환 등 의료 분야에서 환자의 안전성을 높이고 치료 효과를 극대화하는 데 기여할 것입니다. 서강대학교산학협력단이 개발한 이 원심형 혈액 펌프는 의료기기 시장에 새로운 표준을 제시할 것으로 기대됩니다.

본 발명은 기존 광학 렌즈의 한계를 뛰어넘어, 넓은 시야각과 깊은 초점 심도를 동시에 제공하는 고배율 액체렌즈 어셈블리를 제안합니다. 전기 습윤 기술을 활용한 액체렌즈는 전압 인가로 초점 거리를 개별적으로 조절할 수 있어, 기존 고체 렌즈의 소형화 및 복잡한 초점 조절 문제를 해결합니다. 특히, 3차원 곡면 구조의 지지유닛에 액체렌즈를 결합하여 넓은 시야각을 확보하며, 깊은 초점 심도로 섬유와 같이 거친 피사체도 선명하게 촬영할 수 있습니다. 이는 현미경과 같은 고배율 광학기기의 측정 면적 확장과 이미지 선명도 개선에 기여합니다. 본 어셈블리는 소음과 마찰이 적고 소모 전력이 낮으며, 빠른 응답 시간을 자랑하여 다양한 광학기기에 혁신적인 적용이 가능합니다. 이 기술은 한국기계연구원과 서강대학교 산학협력단의 공동 연구 성과입니다.

구강 질환은 세균 감염으로 발생하며, 기존 치료법은 한계가 있었습니다. 본 기술은 서열번호 1의 특정 아미노산 서열로 구성된 항균 펩타이드를 개발하여 이 문제를 해결합니다. 이 펩타이드는 구강 질환 유발 세균에 탁월한 항균 효과를 보이며, 특히 '포르피로모나스 긴기발리스'의 쿼럼 센싱 및 바이오필름 형성을 효과적으로 억제합니다. 또한, 치수 세포에 무독성을 나타내어 안전하게 사용할 수 있습니다. 치주염, 치수염 등 구강 질환의 예방 및 치료를 위한 약학적 조성물과 식품 조성물로 활용 가능하여, 안전하고 효과적인 구강 건강 솔루션을 제공합니다.

기존 미세 유체 펌프는 낮은 총 흡입 용량과 유량 문제로 나노 바이오 공학 분야 적용에 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하는 혁신적인 미세 유체 펌프 및 이를 포함하는 고성능 발전기 기술을 소개합니다. 이 미세 유체 펌프는 내부에 공간을 가진 하우징과, 물 또는 수용액을 흡수하여 팽창하며 음압을 형성하는 흡수제(하이드로젤 등)를 포함합니다. 또한, 물의 확산을 돕는 확산 부재(메탈폼)를 통해 흡수 효율을 극대화하여 기존 대비 월등히 증가된 총 흡입 용량과 높은 유량을 안정적으로 생성합니다. 이 기술은 농도차를 이용한 발전기에 적용되어 효율적인 유체 구동력을 제공함으로써, 바이오센서, 의료기기 등 다양한 미세 유체 장치의 성능을 혁신적으로 향상시킬 수 있습니다.

전자 기기의 고집적화와 소형화는 심각한 발열 문제를 야기하며, 이는 기기 수명 단축과 성능 저하로 이어집니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 유체의 증발 잠열을 활용하는 이중 다공 구조 상변화 방열판을 제안합니다. 친수성 방열층과 금속 다공층의 이중 구조로 모세관 현상을 통해 유체가 효율적으로 공급되어, 별도의 외력 없이도 안정적이고 높은 유효 열전달 계수를 제공합니다. 이를 통해 전자기기의 발열 문제를 효과적으로 해결하고, 기기의 안정적인 성능과 수명 연장에 크게 기여합니다.

치과 신경치료 근관 세정 시, 세정액의 치근단 유출 여부를 정확히 확인하기 어려워 의료진의 숙련도에 크게 의존하는 문제가 있었습니다. 또한, 기존 교육 및 실습 환경 구축은 복잡한 한계를 가졌습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 혁신적인 '치근단 유출 확인 장치'를 제공합니다. 실제 치아 환경과 유사하게 2~3kPa의 압력 저항을 모사하는 치아 모형과 소수성 다공 구조로 구성되어 있습니다. 특히 세정액 유출 시 색 변화를 통해 육안으로 쉽게 확인 가능하며, 복잡한 추가 장비 없이도 근관 세정 교육 및 실습의 정확성과 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 의료진은 이 장치를 통해 치근단 유출 방지 기술을 안전하고 효과적으로 숙달할 수 있습니다. 본 장치는 의료 교육 기관 및 치과 실습 환경에 필수적인 도구가 될 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.