지구 온난화의 주범인 이산화탄소 배출량 감축은 시급한 과제입니다. 기존 이산화탄소 전환 시스템은 효율, 순도, 환경성 측면에서 한계가 있었습니다. 본 발명은 이산화탄소를 전기화학적으로 고순도 옥살산염으로 전환하는 혁신적인 시스템을 제공합니다. 치과용 아말감 전극과 비양자성 극성 유기 용매(DMSO), 특정 보조 전해질(TBA·PF6)을 사용하여 90% 이상의 고순도 옥살산염을 환경친화적으로 생산합니다. 이는 기존 시스템의 휘발성, 폭발 위험, 낮은 순도 문제를 해결하며, 장치 구성 비용을 낮춰 산업화 적용 가능성을 높입니다. 지속 가능한 미래를 위한 핵심 기술입니다.

기존 아말감 전극 제조 방식은 다공성 전극 구현에 한계가 있어 효율적인 이산화탄소 전환에 어려움이 있었습니다. 본 기술은 수은 및 금속을 전착시켜 다공성 기재 전극 표면에 아말감층을 형성하는 혁신적인 방법을 제공합니다. 이 다공성 아말감 전극은 기존 방식의 단점을 극복하고 넓은 표면적을 활용하여, 이산화탄소의 전기화학적 환원 반응에서 최대 90% 이상의 탁월한 전환 효율을 보입니다. 또한, 안전한 치과용 아말감 조성을 활용하여 환경적 이점도 제공합니다.

기존 전기삼투펌프는 가스 발생 및 전극 소모로 안정적인 유체 이동에 한계가 있었고, 세포간액 미세투석 장치는 소형화가 어려웠습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 개발된 전기삼투펌프 기반 세포간액 미세투석 장치 및 그 작동 방법입니다. 가역적인 전기화학 반응을 이용한 초소형 전기삼투펌프는 무소음으로 안정적인 유속 제어를 통해 세포간액을 연속적으로 미세투석할 수 있습니다. 특히, 장치 내 유속 조절로 미세투석과 동시에 자동 검교정을 수행하여 생체 정보 측정의 정확성과 효율성을 극대화합니다. 혈당, 젖산 농도 등 다양한 생체 정보의 실시간 모니터링이 가능한 이 기술은 진단 및 모니터링 분야에 혁신을 가져올 것입니다. 본 발명을 통해 더욱 정확하고 편리한 건강 관리가 가능합니다.

기존 전기삼투펌프는 가스 발생 및 유속 불안정성으로 장기 연속 추출에 한계가 있었습니다. 또한, 기존 세포간액 추출 방식은 일회성이거나 대형 장비가 필요하며 연속적인 미량 추출이 어려웠습니다. 본 발명은 가역적 전기화학 반응을 활용한 전기삼투펌프를 기반으로 세포간액을 안정적이고 연속적으로 추출하는 장치 및 방법을 제공합니다. 이 기술은 무소음, 무가스 작동으로 장시간 미량의 세포간액을 정밀하게 추출하며, 생체 정보 센싱과 연동하여 혈당 등 다양한 바이오마커를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 이를 통해 비침습적 또는 최소 침습 방식으로 지속적인 생체 신호 분석이 가능하여 정밀 진단 및 건강 모니터링 분야에 혁신을 가져올 것입니다.

본 기술은 기존 포름산 및 황산칼륨 제조 공정의 비효율성과 환경 문제를 해결합니다. 기존 방식은 고온·고압 조건과 유해물질 사용으로 생산 비용이 높고 환경 부하가 컸습니다. 이에 본 발명은 이산화탄소의 전기화학적 환원 방식을 활용하여, 온실가스를 저감함과 동시에 고순도의 포름산과 황산칼륨을 동시 생산하는 혁신적인 복합 공정을 제안합니다. 이 공정은 상온·상압에서 진행 가능하여 에너지 소모를 획기적으로 줄이고, 폐수 발생을 최소화하여 환경 친화적입니다. 높은 순도의 제품을 얻을 수 있어 산업적 활용 가치 또한 뛰어납니다. 본 기술을 통해 지속 가능한 화학 산업 발전에 기여하고자 합니다.

지구 온난화의 주범인 이산화탄소(CO2) 처리 기술의 중요성이 증대되고 있습니다. 본 기술은 이산화탄소를 유용한 물질인 옥살산으로 전환하는 고효율 전기화학 시스템을 제안합니다. 특히, 기존 기술의 한계였던 금속 회수 문제를 해결하여, 이산화탄소를 옥살산염으로 전환하는 1단계 전기분해조와 옥살산염에서 옥살산과 금속을 분리 및 재활용하는 2단계 전기분해조를 결합한 순환 가능한 공정을 구현합니다. 이를 통해 이산화탄소를 효과적으로 저감하고, 고부가가치 물질인 옥살산을 생산하며, 동시에 시스템 운영의 경제성을 높이는 데 기여합니다. 본 시스템은 산업적 스케일업이 가능하여 지속 가능한 탄소 재활용 공정의 핵심 기반이 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.