계측 없이 건축물 용도별 에너지사용량 추정 시스템 개발

콘크리트 구조물에 매설되는 이중 배관은 PCM(상변화물질)이 유동할 때 마개 말단에서 누수 문제가 발생할 수 있습니다. 본 기술은 이러한 외측 배관의 누수 문제를 해결하기 위해 고안되었습니다. 주름관 마개와 부싱캡을 결합하여 누수를 1차적으로 방지하고, 배관 튜브와 하우징 사이의 패킹 공간을 밀봉하여 2차적으로 누수를 차단합니다. 특히, 주름관과 주름관 마개의 나사 결합 부위에 O-링 또는 접착제를 활용하며, 부싱캡이 패킹 부재를 가압하여 배관 주위의 밀봉을 강화합니다. 이로써 외부 배관의 누수를 효과적으로 막고, 시공이 편리하며 경제적인 이중 배관 마개 구조체와 시공 방법을 제공하여 건물 내 이중 배관 시스템의 신뢰성과 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

기존 고천장 공장은 높은 에너지 소비와 열악한 작업 환경으로 인해 작업자의 건강과 안전에 문제가 발생하며, 대공간 전체 냉난방으로 에너지 낭비가 심합니다. 본 기술은 공장 공간을 작업 환경과 전반 환경으로 구분하고, 작업자 위치를 센싱하여 조명, 냉난방, 공기조화를 국부적으로 제공하는 통합 HVAC 시스템입니다. 개별 HVAC 모듈은 길이 조절 및 수평 이동이 가능하여 작업자에게 최적화된 환경을 실시간으로 제공합니다. 이를 통해 불필요한 에너지 낭비를 최소화하고, 작업자의 쾌적한 작업 환경 조성 및 작업 능률 향상, 안전성 증대 효과를 기대할 수 있습니다.

건축물의 용도별 에너지사용량을 정확하게 파악하는 것은 높은 비용으로 인해 어려움이 있었습니다. 본 기술은 이러한 문제를 해결하기 위해 표본 건축물의 실계측 에너지사용량과 건축, 설비, 사용, 기상, 에너지 요금고지서 정보를 종합하여 정교한 추정 모델을 개발합니다. 개발된 모델은 계측기가 없는 대상 건축물의 용도별 에너지사용량을 정확하게 추정할 수 있습니다. 이를 통해 사용자는 직접 계측 없이도 건축물의 상세한 에너지 사용 내역을 파악하고, 비교 분석 및 맞춤형 에너지 성능 개선 가이드까지 제공받아 효율적인 에너지 관리와 절감 효과를 기대할 수 있습니다.

기존 콘크리트 구조체 기반 냉난방 시스템은 콘크리트의 열용량 한계와 시공 문제로 축열 성능이 부족했습니다. 본 기술은 열유체가 흐르는 배관을 상변화물질(PCM)로 채워진 축열체로 직접 감싸 콘크리트 구조체 내부에 매설하는 방식입니다. 이를 통해 콘크리트 열용량에 구애받지 않고 축열량을 크게 높여 건물 냉난방 효율을 극대화합니다. 또한, 모듈형 설계와 시공 용이성을 확보하여 시공 과정의 복잡성을 줄이고, 최대 냉난방 부하를 감소시켜 전력 피크 시간대 에너지 관리에 기여하며, 궁극적으로 건물 에너지 절감과 쾌적한 실내 환경 조성에 효과적입니다.

붙박이장 뒤편 벽면에 발생하는 결로와 곰팡이는 가구와 벽지 손상을 유발하며, 기존 방식으로는 관리가 어려웠습니다. 본 기술은 붙박이장 주변의 단열재 내부에 발열부와 열전도부를 설치하여 결로 취약 지점의 온도를 상승시키는 보조 난방 장치입니다. 특히, 측벽과 천정 마감재가 만나는 모서리 부분에 열선을 삽입하여 벽면 온도를 효과적으로 높입니다. 이를 통해 고정된 붙박이장을 움직이지 않고도 결로를 방지하고 곰팡이 발생을 억제하여 쾌적한 주거 환경을 조성할 수 있습니다. 단열재 시공 시 간편하게 설치 가능하며, 장기적인 주거 위생과 가구 보존에 기여합니다.

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 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.

주사 투여로 인한 환자 고통과 인슐린의 낮은 점막 투과 문제는 당뇨 치료의 큰 과제였습니다. 본 기술은 변이체 TCTP-PTD를 인슐린과 혼합하여 비침습적 점막 전달을 가능하게 합니다. 특정 TCTP-PTD 펩타이드 서열(서열번호 3, 8, 13)이 인슐린의 점막 투과율을 크게 높이며, 이는 비강 투여 시에도 피하주사와 유사한 혈당 강하 효과를 보였습니다. 점막 손상 없이 안전하게 인슐린 생체이용률을 향상시켜 환자의 치료 편의성과 삶의 질을 높일 수 있습니다.

기존 하나의 웨어러블 기기가 가진 운동 자세 교정의 한계를 극복하기 위해, 복수의 웨어러블 기기를 신체 여러 부위에 부착하여 움직임 정보를 통합적으로 수집하는 기술입니다. BLE 통신을 통해 실시간으로 가속도와 각도 데이터를 수신하고, 이를 사전에 저장된 올바른 자세 정보와 비교 분석하여 사용자의 운동 자세를 정밀하게 판단합니다. 이 시스템은 줄넘기, 스쿼트, 런지 등 다양한 운동에 대한 정확한 자세 교정 피드백을 제공하여, 운동 효과를 극대화하고 부상 위험을 줄이는 데 기여합니다. 또한 다중 사용자의 동시 모니터링도 가능하여 스마트 피트니스 경험을 향상시킵니다.

기존 리튬 이차전지의 흑연 음극재는 용량 한계와 실리콘 음극재의 큰 충방전 부피 변화 문제를 가지고 있습니다. 본 기술은 실리카 함유 콜로이드에 산화그래핀을 첨가하여 분말화한 뒤, 마그네시오써믹 반응으로 실리카를 실리콘으로, 산화그래핀을 그래핀으로 동시에 환원시켜 실리콘-그래핀 복합 나노물질을 제조합니다. 이 방법은 자연에 풍부한 실리카를 원료로 사용하여 경제적이며, 제조된 나노물질은 부피 변화를 최소화하고 높은 전기 전도도, 용량, 안정성을 갖는 전극을 형성할 수 있습니다. 리튬 이온 전지 및 다양한 차세대 전지의 고성능 음극재로 활용되어 배터리 성능 향상에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.