개인화 추천을 통한 스마트 동화책 구연 시스템 개발

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.

기존 사운드북의 한정된 콘텐츠와 추가 구매 필요성을 해결하기 위해 개발되었습니다. 이 기술은 동화책 음성 파일을 SD 카드에 저장하여 사용자가 원하는 콘텐츠를 자유롭게 교체할 수 있도록 합니다. 스마트 동화책 구연 장치는 SD 카드로부터 음성 파일을 재생하며, 사용자의 동화책 읽기 패턴과 재생 시간을 분석하여 개인별 맞춤형 동화책 콘텐츠를 추천합니다. 또한, SD 카드 식별 정보를 활용한 간편한 사용자 인증으로 저작권을 보호합니다. 본 시스템은 콘텐츠의 다양성을 크게 높이고, 비용 효율적인 학습 환경을 제공하며, 맞춤형 교육을 통해 아이들의 흥미와 학습 효과를 증진시킵니다.

기존 광고는 통행량과 무관하게 송출되어 효과가 제한적이었습니다. 본 기술은 지하철역 출구 및 승강장 진입로의 통행량을 정밀 측정하고, 이를 기반으로 각 구역의 혼잡도에 맞는 최적의 광고 등급을 자동으로 설정합니다. 설정된 등급에 따라 맞춤형 광고 콘텐츠를 스케줄링하여 디스플레이에 송출하며, 통행량 및 광고 등급 정보는 직관적인 UI로 제공됩니다. 이를 통해 광고 효과를 극대화하고 광고주의 만족도를 높일 수 있으며, 효율적인 광고 집행이 가능합니다.

기존 보행자 통행량 측정 방식은 정확도 부족, 환경 변화 민감성, 실시간 처리 어려움 등의 한계가 있었습니다. 본 기술은 계단 미끄럼 방지 패드 사이에 설치된 전극 기반 감지부를 통해 보행자의 통행량을 정밀하게 측정합니다. 보행자가 패드를 밟으면 전극이 접촉되어 전류가 흐르고, 이 신호를 통행량 측정부가 분석하여 보행자의 상행/하행, 동시 통행, 심지어 뛰거나 되돌아가는 움직임까지 판독합니다. 또한, 계단 혼잡도를 4단계로 구분하여 혼잡도에 맞는 광고를 표시 장치에 연동하여 출력할 수도 있습니다. 이 시스템은 지하철 계단 등 유동 인구가 많은 곳에 최소한의 하드웨어로 설치 가능하며, 기존 센서의 한계를 극복하고 정확한 통행량 정보 및 혼잡도 분석을 제공하여 교통 관리, 소비자 동선 분석, 그리고 새로운 광고 수익 모델 창출에 기여할 수 있습니다.

기존 도로 표지판의 일관성 없는 표기 체계와 지번 주소의 한계, 그리고 도로명 주소의 적용 범위 제한으로 인해 위치 예측성 저하 및 정보 통합에 어려움이 있었습니다. 본 기술은 활용도와 신뢰도가 높은 도로명 주소를 기반으로 인덱스 번호와 체크섬을 포함한 도로명코드를 BCD 방식으로 이진화합니다. 이 이진화된 코드에 따라 자석을 도로 구간에 나열하는 도로명 자석 코드 시스템을 구현합니다. 이를 통해 전국 모든 도로 구간에 통일된 주소 체계를 내장하여 위치 식별의 정확도를 높이고 국토의 효율적인 활용을 지원할 수 있습니다.

자율주행 자동차는 시각 센서 의존으로 악천후 환경에서 주행 안정성이 저하되는 문제가 있습니다. 본 기술은 차선에 내장된 자석 코드 모듈에서 자기장 정보를 수신하여 디지털 데이터로 변환하고 디코딩하는 방법 및 코드 인식 모듈을 제안합니다. 자석 코드 모듈의 S/N극 자석 패턴을 자기장 센서가 감지하고, 데이터 스트림 처리부가 이를 디지털 비트로 변환하며, 복호화부가 시작/종료 코드 기반으로 도로 정보를 추출합니다. 칼만 필터를 활용해 자기장 노이즈를 제거하고 영점 조절로 신뢰도를 높입니다. 이 기술은 GPS나 시각 센서의 영향을 받지 않아 폭설, 안개 등 악조건 속에서도 자율주행차에 정확한 주행 정보를 제공하며, 차선 이탈 방지 및 안정적인 자율주행을 가능하게 하여 자율주행 상용화에 크게 기여할 수 있습니다.

기존 옥내외 광고는 제한된 노출 영역과 비효율적인 광고 스케쥴링 문제를 가지고 있습니다. 본 기술은 보행자 통행량 데이터를 실시간으로 수집하고, 이를 기반으로 통행량 등급을 산출하여 문자열로 변환합니다. 변환된 문자열을 과거 데이터와 비교하여 유사도가 높은 통행량 패턴을 예측하고, 이에 맞는 광고물을 자동으로 송출합니다. 특히, Python의 Levenshtein Distance 알고리즘을 활용한 유사도 분석과 시간 근접성 가산점 부여로 예측 정확도를 높입니다. 이 시스템은 통행량 변화에 최적화된 광고 송출을 가능하게 하며, 예측 리스트를 통해 다양한 광고 콘텐츠를 미리 준비하여 광고 효과를 극대화하고 운영 효율성을 향상시킬 수 있습니다.