유격 조절로 통증 없는 스마트 치아 교정기 개발

기존 치아 교정기는 브라켓 장착의 복잡성, 통증 유발, 와이어 삽입 및 제거의 어려움으로 환자 불편이 컸습니다. 본 기술은 이러한 문제를 해결하기 위해, 가상의 튜브 구조를 형성하는 와이어 포지셔닝부를 개발했습니다. 이 와이어 포지셔닝부는 치아에 부착되는 고정 부분과 와이어가 관통되는 관통 부분을 포함하며, 최소 2개 지점에서 와이어를 정밀하게 포지셔닝합니다. 특히, 관통 부분은 탄성 재질이나 형상 기억 합금으로 제작되어 와이어의 측면 삽입 및 제거를 용이하게 하여 시술 편의성을 높였습니다. 또한, 포지셔닝부재 간 간격 조절을 통해 교정력을 미세하게 조정할 수 있습니다. 이 기술은 치아 교정의 정확성을 획기적으로 높이고 환자의 불편을 줄이며, 효율적인 교정 치료를 가능하게 합니다.

기존 치아 교정기는 복잡한 장착 과정과 통증, 금속 브라켓으로 인한 이물감, 구강 내 상처 발생 등 여러 불편함이 있었습니다. 본 기술은 와이어에 인체에 무해한 코팅제를 도포한 후, 흐름성 있는 레진으로 치아에 고정합니다. 레진이 경화된 후 코팅제를 제거하면 와이어와 고정부 사이에 미세한 유격(clearance gap)이 형성됩니다. 이 유격을 통해 형상 기억 합금 와이어가 치아의 이동력을 섬세하게 제어하며 정밀하고 원활한 교정을 가능하게 합니다. 구강 내에서 자연스럽게 녹는 코팅제(예: 캐러멜)와 둥근 형태의 레진 고정부는 이물감을 최소화하고 구강 내 상처를 방지합니다. 또한, 작은 직경의 와이어와 간편한 장착 방식으로 치아 전면 및 후면 모두에 적용 가능하여 심미성과 환자의 편의성을 크게 향상시키는 혁신적인 치아 교정 솔루션입니다.

기존 교합력 측정 장비는 크기와 정확도, 휴대성에 한계가 있었습니다. 본 기술은 치아에 부착되는 스트레인게이지와 저작력을 감지하는 로드셀을 포함하는 컴팩트한 센서부를 제안합니다. 로드셀과 스트레인게이지에서 얻은 측정값을 보정하는 혁신적인 방법을 통해, 다양한 구강 조건에서도 교합력 측정의 정확도를 획기적으로 향상시킵니다. 이 장치는 신호 처리 및 분석부를 일체형으로 소형화하여 이동성과 사용 편의성을 극대화했습니다. 이를 통해 임플란트 환자의 교합 디자인 정밀도를 높여 보철물의 예후를 개선하고, 정밀한 치과 치료 계획 수립에 크게 기여할 수 있습니다.

기존 교합기는 실제 턱의 복잡한 움직임을 정교하게 재현하는 데 한계가 있어 보철물 제작 및 진단에 어려움이 있었습니다. 본 기술은 복수 개의 액츄에이터를 구비한 로봇암 구조의 하악 회동부와 선형 이동부를 통해 이러한 문제를 해결합니다. 상악에 대한 하악의 회동을 정밀하게 제어하고, 진동 없는 선형 이동으로 정확한 저작 운동 및 저작력 구현이 가능합니다. 이를 통해 실제 턱 관절의 움직임을 완벽하게 모사하여 정밀한 보철물 제작과 치과 진료의 정확성 및 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다.

불균일한 치열과 부정교합 문제 해결을 위해, 이 기술은 교정용 와이어의 최적 위치 설정을 돕는 치과 교정 지그 일체형 장치 및 제조 방법을 제안합니다. 환자 개개인의 3D 치아 구조 데이터를 기반으로 지그와 와이어 수용부, 연결부를 일체형으로 제작하며, 지그에는 임상 치관 장축 안내 표시부를 두어 정밀한 포지셔닝을 가능하게 합니다. 사용 후에는 연결부의 얇은 부분을 파쇄하여 지그를 쉽게 분리할 수 있습니다. 이 기술은 장치 제작 공정을 단순화하고 임상 사용의 편의성을 높여, 보다 효과적이고 맞춤화된 치아 교정을 가능하게 합니다.

기존 치아 교정기는 복잡한 와이어 장착 과정, 금속 브라켓으로 인한 이물감과 구강 내 상처 유발 등의 문제점을 가지고 있었습니다. 본 기술은 와이어를 쉽게 삽입할 수 있도록 개방된 와이어 고정부와 이를 덮는 탈부착 가능한 덮개부를 제공합니다. 와이어 고정부와 덮개부를 레진으로 제작하여, 와이어의 수월한 포지셔닝과 교체는 물론, 이물감을 대폭 줄이고 혀나 입술의 상처 발생을 효과적으로 방지합니다. 이로써 환자의 불편함을 최소화하고 치아 교정 치료의 효율성과 편의성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

기존 암리논 합성법은 복잡한 다단계 공정, 고온 반응 조건, 위험한 수소 가스 사용 등으로 인해 심각한 합병증을 유발할 수 있는 한계가 있었습니다. 본 기술은 위치선택적 스즈키 커플링 반응을 활용하여 암리논 유도체를 안전하고 효율적으로 제조하는 방법을 제안합니다. 화학식 1 화합물과 피리디닐 보론산의 스즈키 커플링 반응 후, 중간 생성물을 화학식 2 화합물과 반응시키는 방식으로, 종래 대비 축소된 합성 단계와 온화한 산처리 조건으로 탈보호기 반응을 수행합니다. 이를 통해 위험한 수소 가스 없이 고수율(60% 이상)로 암리논 유도체를 얻을 수 있으며, 급성 심부전 치료제 개발 및 생산의 안전성과 효율성을 크게 향상할 수 있습니다.

유방암은 조기 진단이 환자 생존율에 결정적인 영향을 미치지만, 기존 진단법은 초기 병변 검출에 한계가 있었습니다. 본 기술은 혈액 내 알파-1 산성 당단백질(AGP)의 N-당화 변화가 초기 유방암의 핵심 바이오마커임을 규명하였습니다. 렉틴을 활용하여 AGP의 푸코실화, 만노실화, 시알릴화 등 N-당화 수준을 정밀하게 검출하며, 특히 유방암 1기 환자의 혈청에서 이 당화 수준이 현저히 감소함을 확인했습니다. 이를 통해 양성 유방종이나 다른 병기의 유방암과 명확히 구별하여 초기 유방암을 높은 민감도와 특이도로 진단할 수 있습니다. 이 기술은 유방암 조기 진단의 정확도를 획기적으로 높여, 환자의 치료 성공률 향상과 사망률 감소에 크게 기여할 것입니다. 진단 키트 및 정보 제공 방법으로 개발되어 상용화가 기대됩니다.

반도체 공정 폐수에는 질소, 인, 불소 등 유해 물질이 고농도로 포함되어 기존 처리 방식들은 경제성이나 효율성 측면에서 한계가 있었습니다. 본 기술은 바덴포 공정과 그래핀 산화물 기반 세라믹 나노 멤브레인 여과를 통합하여 이러한 문제를 해결합니다. 그래핀 산화물 코팅 나노 멤브레인은 미세 기공과 강한 음전하로 암모늄, 불소 이온 등 1가 이온성 물질을 효과적으로 제거합니다. 이를 통해 별도의 약품이나 탄소원 주입 없이 경제적이면서도 효율적인 질소 및 불소 제거가 가능하며, 폐수 처리 시스템의 성능과 비용 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

기존 웨어러블 기기 데이터는 헬스케어 등 단순 활용에 그쳐 사용자 맞춤형 웹 서비스 제공에 한계가 있었습니다. 본 기술은 웨어러블 기기에서 수집된 심박수, 체온, 스트레스 등 사용자 생체 정보와 디스플레이 기기의 웹 페이지 스크롤, 클릭 등 조작 정보를 동시간 기준으로 결합하고 분석합니다. 데이터 마이닝 및 기계학습을 활용하여 사용자의 상태와 의도를 파악하며, 이를 통해 동영상 추천, 학습 콘텐츠 개인화, 맞춤형 광고 등 사용자에게 최적화된 웹 페이지와 서비스를 제공합니다. 사용자의 컨디션과 행동에 기반한 정교한 개인화로 웹 서비스의 만족도와 활용도를 크게 높일 수 있습니다.

염료감응 태양전지는 낮은 제조 단가에도 불구하고 광전환 효율 부족으로 상용화에 한계가 있었습니다. 이를 해결하기 위해 본 기술은 자기조립 이중블록 공중합체를 활용, 정렬된 금속산화물 나노입자를 포함하는 금속산화물-탄소질 하이브리드 박막을 경제적으로 제조합니다. 역마이셀 용액, 금속산화물 전구체, 산 용액을 이용한 코팅 후 자외선 조사로 안정화하고 열처리하여 탄소화하는 공정을 거칩니다. 이 과정에서 고온에도 나노구조를 유지하며, 높은 전기 전도성을 가진 탄소와 금속산화물의 하이브리드화를 통해 전자의 전달 효율을 극대화합니다. 결과적으로 이 박막을 염료감응 태양전지 광전극에 적용하면 광전환 효율을 현저히 향상시켜, 제조 단가 부담 없이 태양전지의 상용화를 가속할 수 있습니다.

기존 언어 학습 도구들은 주로 발음 교정에 집중하여 작업 기억 능력 평가에 한계가 있었습니다. 특히 언어 발달 장애 아동의 경우, 음운 처리 결함과 상위 언어적 문장 이해 문제가 작업 기억 능력과 밀접한 관련이 있습니다. 본 기술은 음성으로 제시된 문장을 따라 말하는 학습자의 음성을 녹음하고 평가하여 작업 기억 능력을 측정합니다. 사용자의 첫 번째 문장 따라 말하기 점수를 기반으로 난이도와 변별도를 조절한 맞춤형 과제를 제공하며, 이를 통해 얻은 점수로 작업 기억 능력을 더욱 정확하게 진단합니다. 이로써 아동의 연령과 언어 체계에 맞는 신뢰도 높은 작업 기억 능력 측정 결과를 제공하여, 언어 발달 장애 여부를 조기에 판단하고 적절한 후속 조치를 가능하게 합니다.