기존 초음파 영상 장비는 빔 집속 방식의 한계로 제품 다변화와 비용 절감에 어려움이 있었습니다. 본 다목적 빔 집속 시스템은 보간, 위상 변환, 분수 지연, 분석 신호 등 다양한 빔 집속 방법을 하나의 통합된 구조로 지원합니다. 가변 필터부의 유연한 내부 구성 변화를 통해 단일 칩 또는 IP 형태로 구현할 수 있습니다. 이 기술은 초음파 영상 장비 개발 비용과 시간을 획기적으로 절감하고, 다양한 제품군으로의 확장을 통해 시장 경쟁력을 강화하며, 기존 및 신생 기업의 경제적인 제품 다변화를 지원합니다.

기존 원격 의료 영상 시스템은 제한된 통신 환경에서 중요한 의료 정보의 유실과 사용자 경험 저하 문제를 겪었습니다. 본 기술은 이러한 한계를 극복하고자 개발되었습니다. 의료 영상 내 관심 영역(ROI)을 설정하고, 관심 영역과의 거리에 따라 차등적인 데이터 감축 기법을 적용하여 영상 데이터를 효율적으로 전송합니다. 이를 통해 무선 통신 환경에서도 핵심 의료 정보의 고화질을 유지하며, 데이터 전송량을 최소화하여 제한된 대역폭을 효과적으로 활용합니다. 결과적으로, 의료진은 원격지에서도 중요한 진단 정보를 선명하게 확인하며, 환자는 안정적인 의료 서비스를 받을 수 있습니다.

휴대용 무선 초음파 시스템은 불안정한 통신 및 전력 상황으로 인해 의료 영상 전송에 어려움을 겪고, 중요한 정보가 유실되거나 사용자 경험이 저하될 수 있습니다. 본 기술은 통신 및 전력 상태를 실시간으로 평가하여 의료 영상 데이터를 적응적으로 처리하고 전송하는 장치 및 방법을 제공합니다. 이를 통해 관심 영역(ROI)은 고화질로 유지하고, 나머지 영역은 효율적으로 압축하며, 배터리 사용을 최적화하여 어떠한 환경에서도 끊김 없는 고품질 의료 영상 진료를 지원합니다. 이로써 휴대용 의료 기기의 활용성을 극대화하고 사용자 편의를 향상시킬 수 있습니다.

기존 HIFU(고강도 집속 초음파) 치료 시 발생하던 그레이팅 로브로 인한 정상 조직 손상, 통증, 치료 시간 증가 문제를 해결하는 기술입니다. 본 발명은 메인 로브의 위치는 고정하면서 그레이팅 로브의 위치를 지속적으로 변화시키는 전기적 또는 기계적 제어 방법을 제공합니다. 이를 통해 의도치 않은 조직 손상 및 화상 위험을 줄이고, 냉각 시간을 단축하여 더욱 안전하고 효율적인 초음파 치료를 가능하게 합니다. 혁신적인 HIFU 치료 기술로 환자의 부담을 경감하고 치료 효과를 높여 드립니다.

기존 초음파 영상 장치는 펄스 압축 과정에서 높은 하드웨어 복잡도와 데이터 왜곡, 성능 저하 등의 문제에 직면하고 있습니다. 본 발명은 이러한 한계를 극복하고자 포스트-데시메이션 펄스 압축 기술을 제안합니다. 이 방법은 초음파 신호에 대해 빔포밍, 직교 복조 후 데시메이션을 수행하여 데이터 레이트를 낮추고, 최적화된 샘플링 주파수 설정으로 펄스 압축을 진행합니다. 이를 통해 하드웨어 복잡도를 줄이면서도 뛰어난 압축 성능을 유지하며, 축방향 측엽을 억제하고 주엽의 크기를 증가시켜 초음파 영상의 화질을 향상시키는 효과를 제공합니다. 저사양 환경에서도 효율적인 초음파 신호 처리가 가능합니다.

기존 3차원 초음파 영상 기술은 느린 속도와 화질 저하 문제를 가지고 있었습니다. 특히 1차원 평면파 기술은 고도 방향 해상도에 한계가 있었습니다. 본 기술은 2차원 배열 변환자를 활용하여 다양한 각도의 평면파를 송수신하고, 이를 3차원 합성 빔 집속하여 기존 기술의 한계를 극복합니다. 그 결과, 적은 송수신 횟수로도 측방향 및 고도 방향 모두에서 높은 해상도의 고품질 3차원 초음파 영상을 초고속으로 구현합니다. 이는 의료 진단 분야에 혁신적인 솔루션을 제공합니다.

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.