보유기술

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 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.

D2D 통신 환경에서 블록체인 적용 시 발생하는 비인증 기기 도청, 성능 저하, 무임승차 등의 문제를 해결하기 위한 기술입니다. 본 기술은 IoT 기기 및 모바일 기기 간 인증으로 사용자 데이터 위변조를 방지하고, D2D 통신 리소스(RSSI) 기반의 보안 전송률을 계산하여 인가된 기기만을 블록체인에 참여시킵니다. 또한, 참여 노드의 자원 사용량과 통신 세기를 반영한 '참여도'를 평가하여 이기적 노드의 무임승차를 방지하며, 블록체인 합의 알고리즘의 검증 노드를 효율적으로 선출합니다. 이를 통해 D2D 통신 환경에서 데이터의 기밀성과 무결성을 보장하고, 블록체인 시스템의 처리 속도 및 가용성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

다양한 소재에 금속 산화물과 그래핀의 우수한 혼성화 특성을 적용하기 위한 연구 요구가 증대되고 있습니다. 본 기술은 층상 금속 산화물 및 탄소 나노구조체(그래핀) 혼합액을 활용하여 얇고 유연하며 단단한 프리-스탠딩 하이브리드 종이를 제조하는 방법입니다. 탄소 나노구조체 콜로이드와 층상 금속 산화물 콜로이드를 혼합하고 투석 및 건조 과정을 거쳐 안정적인 종이 형태의 신소재를 만듭니다. 이 하이브리드 종이는 1~100 ㎛ 두께로 조절 가능하며, E-coli O157에 대해 99.99% 이상의 탁월한 항균성을 보입니다. 또한 열적 안정성과 친수성을 가지며, 항균막, 촉매, 전극, 흡착제 등 다방면으로 활용 가능한 첨단 소재입니다.

기존 피트니스 트레이닝의 자세 피드백 한계를 해결하기 위해 웨어러블 기기를 활용한 실시간 자세 코칭 기술을 소개합니다. 이 기술은 신체 부위의 움직임 정보를 감지하고, 사용자 신체 길이를 반영하여 정확한 각도를 연산합니다. 연산된 각도를 미리 설정된 운동별 기준 각도 범위와 비교하여 올바른 자세 여부를 판단하며, 단말 장치 또는 웨어러블 기기를 통해 진동, 소리, 시각적 안내 등 다채로운 방식으로 즉각적인 피드백과 동작 지시를 제공합니다. 이를 통해 사용자는 언제 어디서든 전문 트레이너에게 지도받는 것과 같은 효과로 정확하고 효과적인 운동을 수행하며, 피트니스 외 자세가 중요한 다양한 스포츠에도 적용할 수 있습니다.

기존 의류건조기는 옷감 종류나 무게에 상관없이 일정한 속도로 회전하여 섬세한 옷감 손상이나 건조 효율 저하를 유발했습니다. 본 기술은 의류의 무게를 실시간으로 측정하고 건조 과정 중 무게 변화를 반영하여 드럼의 회전속도 패턴을 지능적으로 제어합니다. 초기 투입 의류 무게에 따라 최적의 회전속도 패턴을 설정하고, 건조 중 의류 무게 감소에 비례해 회전속도를 조절하여 피건조물의 원심력을 일정하게 유지합니다. 이는 의류의 다양한 움직임을 유발하고 열 전달을 균일하게 합니다. 이로써 옷감 손상을 방지하고, 건조 효율을 크게 향상시키며, 건조 시간과 에너지 절감 효과를 제공합니다. 사용자 맞춤형 건조 모드도 지원하여 건조 성능을 극대화할 수 있습니다.

기존 차량 사고 녹화 장치는 사고 판단이 부정확하고 운전자 상태를 반영하기 어려웠습니다. 본 기술은 차량 센서와 운전자가 착용한 웨어러블 디바이스의 생체 정보(ECG, PPG, GSR 등)를 연동하여 사고 발생을 더욱 정확하게 판단합니다. 차량 외부 카메라로 상시 녹화 중 센서값이 기준을 초과하면 웨어러블 디바이스에서 운전자 생체 정보를 수신하여 충격 정도를 분석합니다. 이를 기반으로 차량 내부 카메라 구동 시점을 결정하고, 외부/내부 카메라 동시 녹화, 영상 전환, 또는 웨어러블 디바이스 카메라를 활용하는 등 녹화 대상 및 방식을 지능적으로 변경합니다. 이를 통해 사고 발생 여부 판단 정확성을 높이고, 운전자 상태 및 차량 내외부 상황을 포괄적으로 기록하여 사고 원인 규명 및 효율적인 영상 관리가 가능합니다.

처음 방문하는 장소에서 사용자 맞춤형 경로를 찾는 데 어려움을 겪으셨나요? 본 기술은 사용자의 예상 종료 시점과 필수 방문 상점, 선호 상점 정보를 기반으로 개인화된 경로를 생성하여 스마트 안경으로 실시간 안내합니다. 휴대 장치가 사용자 데이터를 수집하고, 경로 제공 서버가 최적화된 상점 그룹과 경로를 생성하며, 스마트 안경이 이를 시각적으로 안내하는 방식입니다. 또한, 사용자의 이동 속도와 컨디션을 고려한 예상 이동 시간을 산출하고, 필요에 따라 복귀 경로를 제공하며, 여행 중 촬영된 사진으로 자동 사진첩을 생성하는 부가 기능도 포함합니다. 이 기술을 통해 사용자는 사전 정보 없이도 편리하고 즐거운 개인 맞춤형 여행 경험을 누릴 수 있습니다.

기존 색상 구현 기술은 높은 제조 비용과 시간, 또는 안정적인 소재 확보의 어려움이 있었습니다. 특히 화장품 분야에서는 인체에 무해하고 안정적인 발색 산란제가 부족한 문제가 있었습니다. 본 기술은 매질에 분산된 다양한 크기의 이산화티타늄(TiO2) 입자 조합을 활용하여 이러한 한계를 극복합니다. 입자 크기 분포의 다분산성 및 입자/매질의 유전상수를 정교하게 조절함으로써 원하는 색상을 비용 효율적으로 구현할 수 있습니다. 수열 공정을 통해 제조된 TiO2 입자의 집합적 미에 산란을 이용해 가시광 색상을 발현하며, 입자 크기에 따라 황색, 청색, 자홍색, 청록색 등 다양한 색상을 나타냅니다. 이 발색 조성물은 인체에 무해하여 화장용 조성물에 자연스러운 색상과 자외선 차단 기능을 제공하며, 굴절률 변화에 대한 높은 민감도를 이용해 고감도 굴절률 센서로도 적용 가능합니다. 항균성 창문, 촉매, 광전지 등 광범위한 산업 분야에 활용될 수 있는 실용적이고 확장성 높은 기술입니다.

모바일 센서 네트워크는 최적 토폴로지 구성 시 높은 계산 복잡도와 멀티캐스트 병목 현상에 직면합니다. 본 기술은 네트워크 코딩을 기반으로 멀티캐스트 흐름을 유니캐스트 서브그래프로 분해하고, 거리단축이득과 링크형성비용을 고려한 효용 함수를 이용한 분산 링크 형성 게임을 통해 최적의 네트워크 토폴로지를 형성합니다. 이 방법을 통해 각 노드는 스스로 최적의 링크를 결정하며, 링크 독립적인 데이터 생성이 가능해집니다. 결과적으로 기존 중앙 집중식 방식 대비 계산 복잡도를 획기적으로 낮추면서도 네트워크 유틸리티를 극대화하고, 병목 현상 없는 효율적인 데이터 전송을 실현합니다. 스마트폰, 태블릿 등 대규모 모바일 애드혹 네트워크 환경에 효과적으로 적용될 수 있습니다.

기존 유기계 자외선 안정제의 한계를 극복하기 위해, 본 기술은 무기나노입자(이산화티타늄 또는 산화아연)에 실리카를 코팅하여 코어-쉘 나노구조체를 형성합니다. 이 나노구조체의 실리카 표면을 개질하여 고분자 매트릭스 내 분산성을 극대화합니다. 이를 통해 우수한 자외선 차단 능력과 함께 높은 투명도, 탁월한 내후성을 가진 고분자-나노복합재를 제조할 수 있습니다. 자동차 내·외장용 무도장 소재 및 클리어 코팅용 내후첨가제 등으로 폭넓게 응용 가능하여 제품의 장기적인 안정성과 심미성을 향상시킵니다.

기존 전자 디바이스의 소형화 및 효율 한계를 극복하기 위해 강유전체와 2차원 반도체 물질을 결합한 저항 스위칭 소자가 개발되었습니다. 이 기술은 강유전체 층의 분극 현상과 2차원 반도체 층의 전자-정공 분리 현상을 결합하여, 분극-의존 계면 커플링 효과를 통해 저항 스위칭 현상을 유도합니다. 특히 PbTiO3 박막과 MoS2 또는 WSe2 같은 2D 반도체 시트를 통합함으로써 전기적 성능과 광전 효율을 크게 향상시킵니다. 이는 외부 전압 인가 부담을 줄이고 효율 안정성을 높여, 광-감응 멤리스터, 광전자공학 저항 스위칭 메모리, 비-PN 접합 태양 전지 등 차세대 소형 광전 디바이스 및 고성능 메모리 개발에 새로운 가능성을 제시합니다.