기존 초음파 의료장비 시스템은 복잡한 하드웨어 구조로 인해 지연시간 계산에 어려움이 있거나, 소형화를 위해 정확도를 희생하는 문제점이 있습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 초음파 빔포머에서 지연시간 보간의 정확도를 획기적으로 향상시키는 방법과 장치를 제공합니다. 본 기술은 3개의 영상점(P1, P2, P3)의 지연시간을 활용하여 단일 지연시간 계산기로 모든 채널의 지연시간을 계산합니다. 특히, 영상점의 위치에 따라 가중치를 다르게 적용하는 보간 방식을 통해 기존 선형 보간 방식 대비 최대 5배의 오차 감소 효과를 얻을 수 있습니다. 이는 하드웨어 복잡도를 최소화하면서도 빔 집속 정확도를 극대화하여 초소형 의료장비 시스템의 성능을 대폭 개선합니다. 본 발명은 초음파 진단 및 치료 분야에서 보다 정밀하고 효율적인 영상 구현을 가능하게 합니다.

기존 하이푸 치료는 정확한 초점 확인과 실시간 진척도 평가에 어려움이 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제 해결을 위해, 도플러 현상을 이용한 컬러 영상 신호 생성을 통해 치료 부위의 깊이 변화를 실시간으로 모니터링합니다. 이를 통해 하이푸 치료의 초점 위치를 정밀하게 확인하고, 위상값 분포 변화로 치료 진척도를 정확히 평가할 수 있습니다. 환자에게 비침습적이며 안전하고 효과적인 치료를 제공하여 주요 혈관 및 장기 손상을 최소화하며 시술의 안정성과 정확성을 크게 향상시킵니다. 혁신적인 하이푸 기술로 정밀한 암 치료의 새 지평을 엽니다.

기존 초음파 영상 기술은 그레이팅 로브와 영상 밝기 왜곡, 가상 송신 음원 근방의 불균일성으로 인한 품질 저하 문제가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제 해결을 위해 수신 동적 빔집속과 합성구경 빔집속 방식을 영역 조합(Zone Blending)으로 결합하는 초음파 영상 생성 방법을 제안합니다. 초음파 진행 거리에 따라 가중치를 적용하여 깊이별 최적의 데이터를 활용하며, 특히 낮은 깊이에서의 그레이팅 로브 발생을 억제합니다. 이를 통해 영상 왜곡을 제거하고, 가상 송신 음원 근방에서도 균일한 고해상도 초음파 영상을 얻을 수 있습니다. 의료 및 산업 분야 초음파 진단 품질 향상에 기여합니다.

기존 하이푸(HIFU) 치료는 초점 위치 예측의 어려움으로 주변 조직 손상 및 시술 정확도 저하의 위험이 있었습니다. 본 발명은 치료용 고강도 집속 초음파(HIFU)의 초점 위치를 실시간으로 정밀하게 확인할 수 있는 장치 및 방법을 제공합니다. B-모드 초점 영상과 치료 부위 영상을 통합하여 시술의 정확성을 획기적으로 높입니다. 이를 통해 중요한 혈관 및 장기 손상 없이 안전하고 안정적인 하이푸 치료가 가능하여, 환자 치료의 유효성 및 성공률을 극대화할 수 있습니다.

의료용 초음파 영상은 인체 내 초음파 속도 차이로 인한 위상 왜곡 때문에 화질 저하 문제가 발생했습니다. 본 발명은 이러한 문제 해결을 위해 초음파 신호의 속도 오류를 정밀하게 추정하고 보정하는 방법을 제안합니다. 관심 영역(ROI) 선택, RF 데이터 추출, 배열 요소 신호와 기준 신호 간의 상호 상관에 기반한 지연 시간 오류 곡선 추출, 그리고 이 오차를 최소화하는 최적 속도 연산 과정을 포함합니다. 이 적응형 속도 추정 방법을 통해 의료용 초음파 기기의 영상 화질을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다. 특히, 측방향 해상도와 측대파를 개선하여 더욱 명확하고 신뢰성 높은 진단 이미지를 제공합니다.

기존 초음파 도플러 영상 기술은 낮은 프레임율과 해상도, 측정 가능한 혈류 속도 제한 등의 문제점을 가집니다. 본 발명은 새로운 평면파 합성 방식을 도입하여 이러한 한계를 극복합니다. 특정 시간 차이 간격으로 가변적인 입사 프레임을 합성하여 앙상블 프레임을 생성하며, 이는 추정 혈류 속도에 기반하여 최적화됩니다. 그 결과, 프레임율 저하와 혈류 속도 측정 제한 없이 고해상도 및 고민감도 초음파 도플러 영상을 제공합니다. 특히 심혈관 질환의 정성적, 정량적 분석에 크게 기여하여 의료 진단의 정확성을 높이는 데 활용될 수 있습니다.

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.