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.

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.

기존 스마트 컨택트 렌즈의 에너지원 한계를 극복하는 혁신 기술이 개발되었습니다. 본 발명은 눈물 속 글루코스와 산소를 활용한 글루코스 연료전지 기반의 에너지 하베스터를 통해 렌즈에 지속적으로 전력을 공급합니다. 특히, 유연성과 생체적합성을 갖춘 다공성 전극막과 고성능 이온 선택성 멤브레인을 적용하여 굽힘 변형에 강하며, 20 μW/㎠ 이상의 높은 출력밀도를 제공합니다. 이 기술은 인체 안전성과 에너지 효율을 극대화하여 스마트 렌즈의 상용화를 앞당길 것으로 기대됩니다.

기존 망막변성 질환 치료는 유리체강 내 반복 주사로 인해 망막분리, 시력 저하, 출혈 등 심각한 부작용을 유발하며 비효율적이었습니다. 이러한 문제점을 해결하고자 본 발명은 외부 자기장으로 작동하는 생체이식용 약액 펌프를 제안합니다. 이 펌프는 생체 내에 이식되어 필요시 나노복합 약물을 정밀하게 방출하며, 1회 투여에 그치지 않고 수개월에서 수년 동안 지속적인 약물 공급이 가능합니다. 특히, 외부 자기장 세기 조절을 통해 약물 배출량, 횟수, 주기를 맞춤형으로 제어할 수 있어 환자의 생리학적 상태 변화에 유연하게 대응할 수 있습니다. 이는 기존 반복 주사의 부작용을 최소화하고 on-demand 방식의 효율적인 약물 전달을 가능하게 하여 치료 효과를 극대화하는 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 재수술 부담 없이 생분해 또는 외과적 제거가 가능하여 환자의 편의성 또한 높였습니다.

기존 휘발성 유기 화합물(VOC) 검출 방식은 측정 시간이 길고, 장비가 크며 비용이 높아 실시간 분석이 어려운 한계가 있었습니다. 본 발명은 젤-결정화된 입자를 활용하여 VOC를 색채 변화로 신속하게 검출하는 복합센서 및 그 제조 방법을 제공합니다. 이 센서는 기존 방식보다 최대 3,000배 빠른 응답 속도를 자랑하며, 직관적인 색 변화를 통해 실시간 현장 모니터링이 가능합니다. 환경 및 건강 유해 물질을 간편하고 효율적으로 감지하여, 대기질 관리와 생활 안전에 기여할 수 있습니다.

기존 전기 자극 기반 광결정 기술은 액체 유동 환경으로 인해 패키징, 대형화, 유연성 및 안정성에 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 유전 탄성층을 활용한 완전 고체 상태의 유연 광결정 구조를 개발하였습니다. 이 기술은 전압 변화를 통해 실시간으로 색을 정밀하게 제어하며, 모든 소재가 유연한 고분자 복합체로 이루어져 외부 충격과 환경 변화에 매우 안정적입니다. 또한, 간단한 구조와 저렴한 재료로 대량 생산이 용이하며, 전자종이, 스마트 의류, 야외 광고판, 군사용 위장막 등 무한한 응용 가능성을 제공하여 차세대 디스플레이 및 색변환 기술의 새로운 지평을 엽니다.

기존 화학적 마취는 부작용과 시간 소요 등의 한계가 있어, 물리적 냉각을 활용한 냉동 마취 연구의 중요성이 커지고 있습니다. 하지만 급속 정밀 냉각 환경에서 세포 신호, 특히 신경 세포 신호의 전달 특성을 정확히 파악하는 데 어려움이 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제 해결을 위해 세포를 급속하고 정밀하게 냉각하며 동시에 세포 신호를 측정하는 혁신적인 시스템 및 방법을 제공합니다. 이 시스템은 특정 세포에 온도 변화도(gradient)를 발생시키고, 전기, 광학, 화학 신호 등을 실시간으로 측정합니다. 이를 통해 세포 수준에서 냉각에 따른 신호 전달 메커니즘을 심층적으로 분석할 수 있으며, 세포 손상 없이 신호 차단 및 회복 조건을 탐색하여 신경망 연구 발전에 크게 기여합니다. 다양한 세포 실험 구성이 가능하여 과학 연구의 새로운 가능성을 제시합니다.