기존의 광학 계측 장비는 큰 부피와 복잡한 제조 공정으로 인해 소형화 및 비용 절감에 어려움이 있었습니다. 본 발명은 이러한 한계를 극복하는 혁신적인 계측 장치 및 마이크로튜브 제조 방법을 제시합니다. 본 기술은 미세유체나 부유 입자의 물성을 정밀하게 계측하기 위한 소형 장치입니다. 핵심 구성 요소는 미세유체를 담는 마이크로튜브, 진동을 가하는 액추에이터, 그리고 그 진동을 전류 신호로 변환하는 튜닝 포크입니다. 특히, 광학 장비를 튜닝 포크로 대체하여 장비의 크기를 획기적으로 줄였으며, 이는 다른 시스템으로의 이식 및 진공 패킹을 용이하게 합니다. 또한, 마이크로튜브는 유리모세관을 레이저 히팅 후 인장하는 소성가공을 통해 제조됩니다. 이 독자적인 제조 방식은 기존 MEMS 공정보다 공정이 단순하여 제조 단가를 절감하고 생산 수율을 대폭 향상시키는 장점이 있습니다. 본 장치는 미세유체 밀도 측정, 미세 입자 분석, 전기 이온 분극 등 다양한 분야에 적용될 수 있어, 바이오, 의료 및 정밀 측정 산업 발전에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.

기존 고분자 공진기는 단일 재료 사용으로 형상 제작의 한계와 자유도 부족 문제가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 고분자 공진 구조물 및 그 제조방법을 제시합니다. 본 기술은 고분자 재료를 복합 재료 또는 분리된 공정으로 활용하여 공진기를 생산하며, 자외선 경화 수지를 이용해 미세 구조까지 제작이 용이하고 형상 자유도가 매우 높은 것이 특징입니다. 특히, 자외선 경화 방식 적용으로 공정 속도가 빨라져 신속한 생산이 가능합니다. 이로써 다양한 형태의 고분자 공진기를 효율적으로 제작할 수 있는 혁신적인 솔루션을 제공합니다.

기존 원자현미경 프로브 몰드 제조는 팁 곡률반경 문제로 해상도 저하를 겪었습니다. 본 발명은 이러한 한계를 극복하기 위해 혁신적인 원자현미경 프로브 사출용 몰드 및 제조 방법을 제안합니다. 금속층 1차 전사와 탄성 실리콘 2차 전사를 통해 팁 곡률반경을 획기적으로 줄여 원자현미경의 해상도를 극대화합니다. 또한, 모세관 힘을 활용한 주입구 설계로 프로브 형성 물질의 주입 효율을 대폭 향상시킵니다. 이 기술은 고성능 AFM 프로브 생산의 생산성과 정밀도를 동시에 높여 연구 및 산업 현장의 요구를 충족시킵니다.

기존 고체 기반 전자회로는 유연성 및 신축성 웨어러블 기기 구현에 한계가 있으며, 액체 금속의 미세 패턴 형성 또한 난제였습니다. 본 발명은 스트레칭 가능한 기판에 액체 금속을 프린팅 후 늘려 패턴 폭을 줄이고, 상변화 및 이송을 통해 마이크로급 초미세 패턴을 구현하는 혁신적인 액체 금속 패터닝 방법과 장치를 제안합니다. 이 기술은 유연한 기판 위에서도 안정적이고 균일한 패턴 형성을 가능하게 하며, 기존 한계를 넘어선 단일 자릿수 마이크로 패턴 구현을 통해 플렉서블 전자회로 및 웨어러블 디바이스 개발에 핵심적인 기여를 합니다.

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.

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.

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.