기존 펩타이드 분석법의 한계를 극복하는 신규 자유 라디칼 개시제와 이를 활용한 혁신적인 펩타이드 서열 동정 방법을 소개합니다. 본 발명은 열역학적으로 용이하게 라디칼 종을 생성하는 TEMPO 기반 전구체를 사용하여, 더 광범위하고 정확한 펩타이드 서열 동정을 가능하게 합니다. 특히, 기존 방법으로는 분석이 어려웠던 이황화 결합을 포함하는 펩타이드의 서열까지 완벽하게 동정할 수 있어, 프로테오믹스 연구에 새로운 가능성을 제시합니다. 향상된 효율성과 분석 범위로 연구의 정밀도를 높여드립니다.

생활용품에 광범위하게 사용되는 구아니딘계 살균제(PHMG, PHMB, PGH)는 유해성이 우려되나, 기존 정성 분석법으로는 정확한 함량 파악이 어려웠습니다. 본 발명은 MALDI-TOF 질량분석법에 13C 표지 동위원소 표준물질을 적용하여, 생활용품 내 구아니딘계 올리고머를 최소 1ppm 수준까지 정확하게 정량분석하는 신기술을 제공합니다. 특히, 혼합모드 양이온 교환 카트리지(MCX)를 활용한 효율적인 전처리로 분석 신뢰도를 극대화했습니다. 이 기술은 소비자가 유해물질로부터 안전한 생활 환경을 누릴 수 있도록 기여합니다.

가습기 살균제 사태로 불거진 구아니딘계 유해 올리고머의 생활용품 내 존재는 심각한 문제로 인식되고 있습니다. 본 기술은 기존의 정성 분석으로는 한계가 있었던 유해 올리고머의 정확한 정량 분석을 위해 개발되었습니다. 13C 동위원소로 표지된 내부 표준물질과 MALDI-TOF 질량분석법을 결합하여, 물티슈, 콘택트렌즈 세정액 등 다양한 생활용품 속 PGH, PHMG, PHMB 올리고머를 1ppm 수준까지 정밀하고 신속하게 검출합니다. 특히 혼합모드 양이온 교환(MCX) 카트리지를 활용한 전처리 기술은 복잡한 시료에서도 유해 성분만을 효과적으로 분리하여 분석의 신뢰도를 극대화합니다. 이 기술을 통해 생활용품의 안전성을 확보하고, 소비자의 건강을 지키는 데 기여하고자 합니다.

기존 펩타이드 질량분석법은 양이온 모드에서 2단계 활성화를 필요로 하거나, 단일단계 분석이 음이온 모드에만 한정되는 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 자유라디칼 개시 펩타이드 시퀀싱을 이용한 새로운 단일단계 펩타이드 시퀀싱 질량분석 방법을 제안합니다. 특히, 양이온 모드에서 단 1회의 충돌 활성화만으로 광범위한 펩타이드 골격 분해를 유도하여, 효율성과 정확성을 획기적으로 높였습니다. 개발된 신규 화합물은 기존 대비 반응성과 용해도가 우수하며, 이황화 결합을 포함한 펩타이드 및 단백질의 서열 분석에도 용이하게 적용 가능합니다. 이 기술은 프로테오믹스 연구 발전에 크게 기여할 것입니다.

기존 LC-MALDI 질량분석기의 시료 도입 장치는 높은 비용과 복잡한 유지보수로 인해 접근성이 제한적이었습니다. 본 발명은 3D 프린팅 기술을 활용하여 이러한 문제점을 해결합니다. 3D 프린터로 제조된 고분자 재질의 실린지 지지대, 모터 지지대 등을 통해 장치의 제조 비용을 획기적으로 절감합니다. 또한, 자석을 이용한 탈부착 구조와 간편한 부품 교체를 통해 사용자의 편의성을 극대화하고 Self-maintenance를 용이하게 합니다. 나노 및 마이크로 액체 크로마토그래피와의 높은 호환성을 제공하며, 보다 경제적이고 효율적인 정밀 분석 시스템 구축을 가능하게 합니다.

기존 계면활성제 임계 미셀 농도(CMC) 측정법은 정밀도, 재현성, 분석 시간에 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 액체/기체 크로마토그래피-질량분석기(LC/GC-MS)를 활용한 혁신적인 CMC 측정 방법을 제시합니다. 이 방법은 계면활성제 농도별 질량 피크 면적의 검정곡선 변화를 이용하며, 선택 반응 분석법(SRM)을 통해 매우 낮은 농도(sub-ppt)까지 정밀하고 재현성 있게 분석합니다. 단 10분 내외의 빠른 분석 시간으로 다량의 시료 처리가 가능하며, 다양한 계면활성제에 적용될 수 있습니다. 본 기술은 생활화학제품, 제약 등 관련 산업의 품질 관리 및 연구 개발에 크게 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.

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.