보유기술

기존 할라이드 페로브스카이트 박막의 불안정성과 유리 기판을 이용한 단결정 제작의 긴 공정 시간 및 유연 소자 적용 한계가 문제점으로 지적되어 왔습니다. 본 기술은 유연기판 위에 페로브스카이트 전구체 용액을 도포하고 폴리머 커버로 덮은 뒤, 진공 오븐에서 열처리하여 단결정을 성장시키는 방법을 제안합니다. 이 공정을 통해 단결정 성장 시간을 1~10시간으로 단축하고, 폴리머 커버를 사용하여 유연기판과의 접착력을 향상시킵니다. 제작된 0.5~20μm 두께의 페로브스카이트 단결정은 구부러지거나 균열이 발생해도 높은 광반응성과 소자 안정성을 유지하며, 유연 전자 소자 및 고집적 소자 응용에 크게 기여할 수 있습니다.

단일벽 탄소나노튜브(SWNT)는 금속성과 반도체성이 혼합되어 있어, 고순도 반도체성 SWNT를 대량으로 분리하는 것이 상용화에 중요한 과제입니다. 기존 팁 소니케이션 방식은 용매 손실, 오염, 높은 비용 및 대량 처리에 한계가 있었습니다. 본 기술은 이러한 문제를 해결하기 위해 배쓰 소니케이션을 활용한 반도체성 탄소나노튜브의 선택적 분리 방법을 제안합니다. 티오펜 고리 및 탄화수소 측쇄를 포함하는 폴리티오펜 유도체(P3DDT)를 분산제로 사용하여 SWNT와 결합시킵니다. 이때 금속성 SWNT는 응집 및 침전되고, 반도체성 SWNT는 용매에 분산된 상태를 유지하게 됩니다. 배쓰 소니케이션은 기존 방식 대비 분산액의 안정도를 높이고, 용매 손실 및 오염을 줄이며, 온도 조절이 용이하고, 저비용으로 대량 분리가 가능합니다. 이를 통해 반도체성 탄소나노튜브의 순도를 75% 이상으로 높여 트랜지스터, 센서, 태양전지 등 다양한 고성능 전자 소자의 상용화를 앞당길 수 있습니다.

기존 레이더 시스템은 노이즈 개입 시 객체 위치 추정 정확도가 저하되는 한계가 있었습니다. 본 기술은 이러한 문제를 해결하기 위해 클러터가 제거된 복수의 1차원 레이더 신호들을 취합하여 2차원 영상을 생성합니다. 이 2차원 영상으로부터 객체의 존재 유무를 판단하고 2차원 위치를 추정하며, 이동 경로를 추적합니다. 특히, 센서 특성을 반영한 목적 함수와 사전 정보를 활용한 정규화항 설계를 통해 노이즈에 강인한 고정확도 영상 복원을 가능하게 합니다. 다중 레이더 정보를 종합하여 객체 검출 및 좌표 추정의 정확도를 기존 대비 대폭 향상시켜, 차량 사고 예방 및 다양한 산업 분야의 객체 추적 시스템에 기여할 수 있습니다.

기존 레이더 재실 감지 기술은 호흡과 유사한 물체 움직임을 사람으로 오인하는 문제가 있었습니다. 본 기술은 펄스 레이더 신호를 시간-거리 영상으로 변환하고 길쌈 신경망(CNN)으로 처리하여 실내 인원의 생체 움직임을 정확하게 감지합니다. CNN의 활성화 맵 분석을 통해 1차원 타겟 영역을 산출하며, 복수 센서 사용 시 후방 투사 기법으로 2차원 타겟 영상을 생성하여 인원의 위치를 정밀하게 파악합니다. 이 기술은 오탐지 없이 실내 재실 인원을 효과적으로 검출하고 영상화하여, 보다 신뢰성 높고 간편한 재실 감지 솔루션을 제공합니다.

기존 구강 엑스선 촬영은 환자에게 이물감을 주고 불필요한 방사선 노출을 증가시키며, 파노라마 촬영 장비는 고가이고 공간을 많이 차지하는 문제가 있었습니다. 본 기술은 구강 내부에 소형 튜브형 엑스선 발생부를, 외부에 대면적 엑스선 검출부를 배치합니다. 360도 방사형 엑스선 발생과 방사선량 조절 콜리메이터를 통해 단 한 번의 촬영으로도 넓은 범위의 선명한 치아 및 악골 영상을 얻을 수 있습니다. 유연한 지지대와 절연 처리된 전원 공급으로 안전성을 높였습니다. 이를 통해 환자의 이물감과 방사선 피폭을 최소화하고, 의료진에게는 정확하고 신속한 진단을 가능하게 하며, 장비의 비용과 공간 활용 효율성을 크게 개선할 수 있습니다.

기존 전달 임피던스 증폭기는 제한된 입력 다이내믹 레인지와 신호 손실 문제로 고속 대용량 신호 처리에 한계가 있었습니다. 본 기술은 복수 개의 전류 버퍼를 통해 입력 전류를 버퍼링하고, 입력 전압을 증폭하여 트랜스 임피던스 이득 조절 신호를 생성합니다. 이 조절 신호에 따라 가변 전달 임피던스 증폭기가 이득을 자동으로 제어하며, 전류 전달 스테이지의 모디파이드 캐스코드 회로로 전류 손실 없이 입력 민감도를 높입니다. 결과적으로, 넓은 입력 다이내믹 레인지에서도 뛰어난 선형성과 저잡음 특성을 유지하며, 3Gb/s 이상의 고속 데이터 통신 환경에서 안정적인 신호 복원 성능을 제공합니다.

기존 거리 측정 장치의 아날로그 초단부 설계 난점과 시간 디지털 변환기의 외란 및 진폭 차이로 인한 비교 오류 문제를 해결하고자 개발되었습니다. 본 기술은 스타트 및 스톱 신호의 에지를 활용하여 외란에 강한 시간 디지털 변환을 구현하며, 지연 고정 루프(DLL)를 통해 높은 해상도를 제공합니다. 또한, 리미팅 증폭기를 적용하여 아날로그 초단부 설계 용이성을 확보하고, 거친 검출과 정밀 검출을 병행하여 측정 정확도를 극대화합니다. 이로써 더욱 안정적이고 정밀한 거리 측정이 가능해지며, 다양한 응용 분야에서 효율적인 시스템 구축에 기여할 수 있습니다.

기존 태양전지는 높은 제조 비용과 낮은 효율 문제가 있으며, 특히 페로브스카이트 태양전지의 전자 수송층은 낮은 결정성으로 전자-정공 재결합이 빈번하여 고효율 달성에 어려움이 있었습니다. 본 기술은 단결정 기판 위에 에피택시 성장된 음극층과 전자 수송층을 포함하는 광전 디바이스를 제안합니다. 펄스 레이저 증착법을 활용하여 음극층과 전자 수송층의 불순물 함량을 정밀하게 조절함으로써, 단결정 기판과의 격자 정합을 이루고 전자-정공 재결합 현상을 최소화합니다. 이를 통해 태양전지 등 광전 디바이스의 효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 특히 페로브스카이트 태양전지의 성능을 극대화할 수 있습니다. 본 기술은 고효율, 저비용 차세대 태양전지 개발에 기여할 것입니다.

기존 가스 전자 증폭 검출기는 특정 방사선에 대한 감도가 낮아 종류별로 별도의 검출기를 사용해야 하는 문제가 있었습니다. 본 기술은 복수 개의 GEM 챔버를 통합한 다채널 시스템을 제안합니다. 이 시스템은 각 챔버의 독출 신호를 분석하여 베타선, 감마선, 중성자선 등 다양한 방사선의 세기와 에너지 스펙트럼을 동시에 정밀하게 검출합니다. 특히, 감마선 검출을 위해 신틸레이터와 광민감성 물질을, 중성자선 검출을 위해 중성자 변환 물질을 활용하여 검출 성능을 향상시켰습니다. 이로써 단 한 번의 측정으로 여러 종류의 방사선을 통합적으로 검출하여 효율성과 정확도를 높일 수 있습니다.

기존 X-선 장비는 뼈와 연조직의 선명도를 동시에 확보하기 어려워 여러 번 촬영하거나 복잡한 시스템이 필요했습니다. 본 기술은 가스 전자 증폭(GEM) 검출기와 에너지 필터, 회전 가능한 프레임을 활용하여 이 문제를 해결합니다. 단일 X-선 소스로 저에너지 및 고에너지 X-선을 동시에 얻고, 두 번의 촬영 및 영상 합성을 통해 선명한 이중 에너지 X-선 영상 및 CT 영상을 구현합니다. 이 시스템은 뼈와 연조직을 명확하게 구분하는 고품질 영상을 제공하며, 하나의 X-선 소스와 장치로 저비용 고효율 검사가 가능하여 의료 및 산업 분야의 진단 정확도를 크게 향상시킬 수 있습니다.

기존 페로브스카이트의 낮은 LED 발광 효율과 안정성 문제를 해결하고자 합니다. 스페이서 첨가제를 도입한 저차원 페로브스카이트를 활용하여 결정 구조를 제어하고, 특히 유기암모늄 양이온 리간드의 도핑량을 조절합니다. 이를 통해 480nm에서 500nm까지의 청색 발광 파장을 정밀하게 조절하며, (110) 배향성을 가진 균일한 박막을 용액 공정으로 저비용 고효율로 제작할 수 있습니다. 이 기술은 최대 93%의 높은 광 발광 양자 효율(PLQY)과 우수한 색순도를 제공하여, 차세대 전자, 의료, 통신 기기 등의 청색 발광 다이오드(LED) 소자 개발에 크게 기여할 것입니다.

기존 전자 시스템은 고온, 전압 변동 등으로 인한 데이터 오류나 손실 발생 시 소프트웨어와 하드웨어 결함을 명확히 구분하고 원인을 파악하기 어렵습니다. 본 기술은 하드웨어에 접근하는 시스템 콜을 모니터링 정보 획득 코드를 포함하는 후킹 시스템 콜로 대체합니다. 이를 통해 시스템 콜 실행 정보와 하드웨어 성능 정보를 자동 수집 및 기록하여, 전용 하드웨어 없이도 소프트웨어와 하드웨어 결함을 효율적으로 분석합니다. 특히, 하드웨어 결함 발생 시 CPU 또는 특정 하드웨어의 결함 여부를 정확히 판단하여 다양한 전자 시스템의 안정성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다.