본 기술은 티오페늄(Thiophenium) 기반 양이온과 플루오로하이드로제네이트(Fluorohydrogenate) 기반 음이온을 결합하여 결정상 고체 전해질을 만들고, 리튬 염을 도핑하여 사방정계 결정 구조의 침입형 자리를 통해 리튬 이온의 이동성을 극대화하는 전해질 설계 기술입니다.
기존 액체 전해질은 누액, 휘발, 열적 불안정성, 폭발 위험성을 안고 있었습니다. 반면 일반적인 고체 전해질은 이온 전도도가 낮아 실용화에 한계가 존재했습니다.
본 기술은 티오페늄과 플루오로하이드로제네이트가 결합된 화합물을 제조하고 사방정계 결정 구조 내 침입형 자리에 리튬 염을 배치하며, 화합물의 용융 엔트로피를 15~25J/K·mol로 제어해 결정상 내 유연성을 확보함으로써 상온에서 200mS/cm 이상의 이온 전도도를 내도록 구성됩니다. 이에 따라 누액 없는 고안전 리튬 이차전지와 웨어러블 기기용 소형 셀에 적용될 수 있어 액체 수준의 전도도를 고체 상태에서 구현할 수 있다는 점이 강점입니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 유기계 Superionic Plastic Crystal 신물질 설계를 통한 고에너지밀도의 soft materials platform개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 케르세틴, 루테올린, 델피니딘 가운데 하나를 유효성분으로 하고 PI3K/AKT 신호전달경로 억제제인 LY294002를 함께 넣은 자궁내막증 예방·치료용 약학 조성물과 예방·개선용 건강기능식품 조성물입니다.
자궁내막증은 가임기 여성의 35~50%에서 불임을 일으키지만 증상 위주로 진단되어 수술로 병변을 제거해도 5년 안에 30~40%가 재발했습니다. GnRH 효능제나 아로마타제 저해제를 쓰는 호르몬 치료 역시 부작용과 약제 내성 문제가 보고되었고, 식물 유래 치료제는 작용 기작과 안전성 연구가 부족한 한계가 있었습니다.
본 기술은 채소·베리류에 들어 있는 플라보노이드가 자궁내막증 세포 안에서 PI3K/AKT 하위 신호전달물질의 인산화를 막는 점에 착안해 같은 경로의 표적 억제제 LY294002를 병용하고, MAPK 경로를 차단하는 U0126 또는 SB203580을 더할 수 있도록 구성됩니다. 인간을 제외한 포유동물 유래 자궁내막증 세포주의 증식을 억제하고 사멸을 높이는 방법도 포함합니다. 자궁내막증 수술 후 재발 억제 요법, 가임기 여성용 부인과 건강기능식품, 비호르몬성 자궁내막증 치료제 개발에 적용될 수 있어 호르몬 차단 없이 식이 플라보노이드와 신호경로 억제제의 이중 차단으로 이소성 내막 세포의 증식을 꺾을 수 있습니다.
본 발명은 보건복지부의 염증성 조산 치료를 위한 태아 유래 중간엽 줄기세포 치료제 효과 검증 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 식품 보존제로 쓰여 온 합성 페놀계 항산화제 부틸히드록시아니솔(BHA)을 유효성분으로 하여, 라이디히 세포 또는 세르톨리 세포의 과증식으로 생기는 라이디히·세르톨리 세포 종양, 고환염, 부고환염, 고환암, 음낭수종을 예방하거나 치료하는 약학적 조성물과 건강기능식품 조성물입니다.
고환의 라이디히 세포는 테스토스테론 합성을, 세르톨리 세포는 정자 형성을 담당하며 칼슘 항상성이 무너지면 세포 이상과 불임으로 이어질 수 있지만, 이들 세포의 비정상적 증식을 직접 겨냥한 치료 물질은 부족했습니다. BHA는 스테로이드 합성 효소를 저해한다는 보고는 있었으나 남성 생식기 질환 치료 효과는 전혀 확인되지 않은 상태였습니다.
본 기술은 BHA가 고환 세포에서 MAPK 신호전달기전을 활성화하고 소포체 스트레스를 유도해 세포 증식을 억제하고 사멸을 촉진한다는 작용 기전을 청구항에 담았으며, 간질 세포인 라이디히 세포와 정세관의 세르톨리 세포 양쪽의 과증식 질환을 모두 대상으로 합니다. 인간을 제외한 포유동물 유래 고환 세포주의 증식 억제 및 사멸 향상 방법도 함께 포함합니다. 고환 종양 보조 치료제, 고환염·음낭수종 관리용 건강기능식품, 수의학용 고환 질환 연구 모델에 적용될 수 있어 안전성 자료가 풍부한 식품첨가물을 재창출해 두 종류의 고환 체세포 질환을 함께 겨냥하는 신약 개발 기간을 줄일 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 부인암 예방 및 치료를 위하여 병솔꽃나무에서 추출한 sideroxylin의 역할 규명 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 고분자 템플릿 위에 전해도금으로 실리콘 미세구체를 만든 뒤 템플릿을 제거하여 속이 빈(hollow) 다층 구조의 다공성 실리콘 어레이를 형성함으로써, 리튬 충·방전 시 생기는 부피 팽창 응력을 완화하고 반응 면적을 극대화하는 기술입니다.
실리콘 음극재는 이론 용량이 매우 높지만 충·방전 시 약 4.12배에 이르는 과도한 부피 팽창이 일어나 구조적 균열과 붕괴가 발생했습니다. 이로 인해 사이클 수명이 짧아지고 전극 내 전자 전달 경로가 끊어지는 문제가 있었습니다.
본 기술은 고분자 미세구체를 자기정렬시켜 템플릿을 만들고 그 위에 실리콘을 전해도금으로 코팅한 뒤 열처리로 고분자를 제거해 속이 빈 다공성 실리콘 미세구체 구조체를 제조하며, 필요에 따라 탄소나 금속·비금속 무기물 도전재를 원자층 증착(ALD) 등으로 덧입혀 도전성을 보완하도록 구성됩니다. 장거리 주행용 전기차 셀이나 박막형 마이크로 배터리의 고용량 실리콘 음극에 적용될 수 있어 내부 빈 공간이 팽창 완충 역할을 하므로 반복 충전 후에도 전극 형상이 쉽게 무너지지 않습니다.
본 기술은 리튬티탄산화물(LTO) 분말 표면에 원자층 증착(ALD)으로 금속 또는 도전성 무기물 코팅층을 형성하여 입자의 전기전도도를 높이고 레이트 특성을 개선하는 기술입니다.
리튬티탄산화물은 전자전도도가 낮아 급속 충·방전 시 반응 저항이 커지고 레이트 특성이 떨어지는 문제가 있었습니다. 종래의 탄소 코팅은 고온 열처리 중 탄소가 산화되어 전도성 향상 효과가 줄어드는 한계가 있었습니다.
본 기술은 리튬티탄산화물 입자에 Cu, Al 등의 금속을 합금하거나 이종 원소를 도핑하고, 원자층 증착으로 입자 표면에 금속 또는 비금속 도전성 무기물의 단일·이중 코팅층을 형성해 전기전도 네트워크를 확보하도록 구성됩니다. 하이브리드 차량의 회생제동용 배터리나 산업용 무정전 전원 장치처럼 짧은 시간에 큰 전류가 오가는 용도에 적용될 수 있어 탄소 코팅의 열처리 산화 문제를 피하면서 입자 수준의 전도 경로를 정밀하게 설계할 수 있습니다.
본 기술은 이미다졸륨 양이온 기반의 오늄염 화합물(이온성 액체)을 용매로 활용하여 고체전해질의 습식 합성을 가능하게 하는 기술입니다. 100~400℃의 넓은 온도 범위에서도 안정적으로 고체전해질을 합성할 수 있습니다.
기존 전고체 전지의 건식 공정은 대형화가 어렵다는 한계가 존재했습니다. 습식 공정을 적용하는 경우에도 고체전해질과 전극 간 접촉이 불균일해져 용량과 성능이 저하되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 이미다졸륨 양이온과 BF4-, NO3-, PF6-, AsF6- 등의 음이온으로 구성된 오늄염 화합물을 용매로 사용하여 100~400℃에서 습식 합성을 수행하도록 구성됩니다. 이 용매는 100℃에서 4~6 cP의 낮은 점도를 유지해 분산성이 우수하며, 전해질 누설과 단락을 완화하고 고온 이온전도도를 높입니다. 황화물·산화물계 전고체 배터리용 고체전해질 양산 공정에 적용될 수 있어, 건식 공정의 대형화 제약을 넘어 대면적 전해질 제조를 가능하게 합니다.
본 기술은 폴리아크릴산 주쇄에 자가복원성 유레도-피리미디논(UPy) 측쇄와 이온전도성 폴리(에틸렌글리콜)(PEG) 측쇄를 도입해, 실리콘의 부피 팽창을 완충하면서 리튬 이온 이동 경로를 확보하는 3차원 네트워크 기반 고분자 바인더 기술입니다.
실리콘 음극은 충·방전 중 큰 폭의 부피 팽창과 수축을 겪어 입자 분쇄와 SEI층 손실이 일어나는 문제가 있었습니다. 활물질이 집전체에서 떨어져 나가고 전극 구조가 무너지면서 전지의 수명과 효율이 저하되는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 UPy의 가역적 수소결합으로 자가복원 기능을 부여하고 PEG를 그래프트해 이온전도성을 높인 그래프트 공중합체를 바인더로 적용하여, 전극 내 물리적 네트워크가 손상된 구조를 되살리도록 구성됩니다. 실리콘 비중이 큰 차세대 고용량 음극과 장수명이 요구되는 전기차용 음극 슬러리에 적용될 수 있어, 350 사이클 동안 96% 이상의 쿨롱효율을 유지하며 이온 이동 저항까지 함께 낮출 수 있습니다.
본 기술은 N-Methyl-2-pyrrolidone(NMP) 기반 단량체와 금속 전구체를 원료로 하여, 유기물 첨가제의 유무와 종류에 따라 탄소 매트릭스의 형태(시트 또는 다공체)와 금속의 결합 형태(이온 또는 입자)를 제어하는 금속-탄소 복합 촉매 제조 기술입니다. 질소 도핑된 탄소에 금속이 결합해 M-N 활성 사이트를 형성하고, 금속 입자는 외부 탄소쉘로 보호되어 안정성을 확보합니다.
기존 탄소 기반 촉매는 구조 제어가 어렵고 공정 효율이 낮았으며, 환경에 유해한 산·염기 처리 공정에 의존하는 문제가 있었습니다. 또한 백금이나 루테늄 같은 귀금속 촉매는 가격이 높고, 저가 금속 촉매는 산소 환원(ORR)과 산소 발생(OER) 반응에서 활성과 장기 안정성이 부족한 한계가 존재했습니다.
본 기술은 NMP를 포함한 단량체와 금속 전구체를 라디칼 중합, 열처리, 탄화 과정에 거치게 하고, 4-아미노피리딘이나 피롤-2-카르복실산 같은 유기물 첨가제를 선택적으로 사용해 탄소 시트나 탄소 스펀지 등의 구조와 기공을 조절하도록 구성됩니다. 피리디닉·피롤릭 질소 도핑으로 금속 결합력을 최적화하고 탄소쉘로 내구성을 높이므로, 아연-공기 전지의 공기극과 연료전지 캐소드 촉매에 적용될 수 있어 산·염기 후처리 없이 저가 전이금속만으로 이원 기능 촉매를 만들 수 있습니다.
본 기술은 분리막 코팅층에 내부 기공을 가진 침상형 캐리어(예: 할로이사이트)를 도입하고, 기공 안에 SEI 형성이나 부반응 억제용 기능성 첨가제를 담지하여 충방전 중 첨가제가 지속적으로 방출되도록 함으로써 전지의 장기 수명과 안정성을 확보하는 기술입니다.
리튬 이차전지는 충방전을 반복하는 동안 전극과 전해질 사이의 부반응으로 용량 유지율이 떨어지고 성능이 열화되는 문제가 있었습니다. 아울러 분리막의 발림성, 내열성, 젖음성 등 기초 물성이 부족하여 신뢰성이 저하되는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 일 방향으로 연장된 기공을 가진 침상형 캐리어에 기능성 첨가제를 감압 방식으로 담지해 기능성 구조체를 만들고, 이 구조체와 바인더의 합을 코팅물질 전체 대비 15~25 wt% 범위로 제어하여 분리막에 코팅하도록 구성됩니다. 덕분에 고전압 양극을 쓰는 장수명 EV 셀과 ESS용 셀의 분리막 코팅 공정에 적용될 수 있어 전해액 첨가제가 사이클 후반까지 공급되고 분리막의 내열성과 젖음성도 함께 확보됩니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 서방형 회복물질 방출제어 기반 에너지 저장, 변환 시스템 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 참깨박을 고압 초임계 이산화탄소로 분획 추출해 고리그난 참기름을 얻고, 여기에 에탄올을 섞어 중성지질을 지방산 에틸에스터로 바꾼 다음 저압 초임계 이산화탄소로 에틸에스터만 걷어 내 남은 잔존물을 리그난 농축물로 회수하는 제조방법입니다. 필요하면 비극성 용매 결정화를 더해 순도를 한층 높입니다.
참깨에 든 세사민, 세사몰린, 세사몰 같은 리그난은 항산화, 콜레스테롤 저하, 간 기능 개선 등 다양한 생리활성을 지니지만, 참기름을 압착하고 남은 참깨박은 대부분 가축 사료나 비료로 헐값에 처리되어 왔습니다. 부산물인 참깨박에서 리그난을 경제적이면서도 간편하게 고수율로 뽑아내는 방법이 마련되지 않은 한계가 있었습니다.
본 기술은 35~45℃, 45~51MPa에서 참깨박 100중량부당 0.3~1중량부의 초기 분획만 받아 리그난이 3% 이상인 참기름을 얻고, Duolite A568 담체에 고정한 써모마이세스 라누지노서스 유래 리파제로 40℃ 전후에서 10~14시간 교반해 에틸에스터화를 진행합니다. 이후 58~62℃, 11.5~11.9MPa의 저압 조건으로 에틸에스터를 제거하면 리그난 25wt% 이상의 1차 농축물이, n-헥세인 등과 1:2로 섞어 환류냉각·저온 결정화·진공건조하면 79wt% 이상의 2차 농축물이 얻어집니다. 세사민 건강기능식품 원료, 고리그난 프리미엄 참기름, 항산화 화장품 소재 생산에 적용될 수 있어 사료로 버려지던 참깨박을 한 공정 안에서 기름·중간 농축물·고순도 리그난의 세 단계 제품으로 바꿔 부가가치를 높일 수 있습니다.
본 발명은 농림축산식품부의 참깨박으로부터 고 리그난 참기름 및 리그난 농축물 생산 최적화 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 ZEP 유전자와 AGP 유전자에 특정 염기 삽입·결실 변이를 지닌 클라미도모나스 레인하드티아이 변이주를 유기용매에 80~120mL/g 비율로 넣고 20~60kHz로 초음파 처리한 뒤 원심분리 상층액에서 기능성 오일을 분리하는 방법과, 이 오일로 만든 오일 조성물·유화액·식품 조성물입니다.
눈 건강에 필요한 루테인과 제아잔틴은 하루 권장량 10mg을 일반 식사로 채우기 어렵고, 주원료인 마리골드 꽃은 재배 면적 대비 생산량이 적고 재배 기간이 길어 단가가 높았습니다. 클로렐라 등 미세조류에서 루테인을 생산하려는 연구도 있었으나 제아잔틴 함량이 지나치게 낮아 두 색소를 모두 충분히 얻기 어려운 문제가 있었습니다.
본 기술은 제아잔틴 에폭시화 효소(ZEP)가 기능을 잃은 변이주를 원료로 써서 제아잔틴이 다른 색소로 전환되지 않고 축적되도록 하며, 33~40℃에서 140~160분 초음파를 가하고 염화칼륨·염화나트륨 같은 극성용매로 상분리를 유도해 추출 시간을 줄입니다. 추출 오일은 옥수수유·콩기름·참기름·해바라기유와 섞고 pH 3~5의 아세트산·시트르산 완충용액과 유화제로 유화해 저장안정성을 확보합니다. 황반변성 개선용 눈 건강기능식품, 루테인 강화 드레싱·음료 유화 제품, 미세조류 기반 카로티노이드 원료 생산에 적용될 수 있어 마리골드 재배 없이 배양 미세조류에서 루테인과 제아잔틴을 함께 고함량으로 담은 오일을 대량으로 얻을 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 분자생물학적 개량을 통한 고효율 이산화탄소고정 미세조류 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
본 기술은 리튬티탄산화물(LTO) 또는 실리콘 음극 활물질에 전자빔을 조사해 결정 격자 변화와 포집 전자(trapped electron) 생성을 유도하고, 고분자 접착제를 가교시켜 전기 전도도와 충방전 성능을 끌어올리는 기술입니다.
리튬티탄산화물(Li4Ti5O12)은 수명과 안전성이 뛰어나지만 전기 전도도가 10^-9 S/cm 수준으로 본질적으로 낮았습니다. 이 때문에 초기 용량 손실이 크고 율 특성(rate capability)이 떨어지는 문제가 있었습니다.
본 기술은 음극 활물질 자체 또는 활물질이 포함된 슬러리 코팅층에 0.5~10MeV, 10~1000kGy 조건의 전자빔을 조사하여 전기 전도성을 개선하고, 이 과정에서 고분자 접착제의 화학적 가교를 유도해 활물질과 도전재 간 접촉을 강화하도록 구성됩니다. 장수명이 요구되는 전력망 주파수 조정용 ESS, 전기버스 급속충전 배터리, 저온 시동용 보조전원 등에 적용될 수 있어 LTO 고유의 안전성은 유지하면서 고율 충방전 대응력을 보강할 수 있습니다.
본 기술은 실리콘 기판 위에 금속막을 입히고 열처리로 실리콘 박막을 박리한 뒤, 금속 촉매 화학 에칭(MACE) 공정을 적용해 실리콘 나노와이어를 성장시키는 음극 제조 기술입니다.
기존 슬러리 타입 실리콘 음극은 전기전도도가 낮고, 충·방전 중 실리콘 부피 팽창으로 기계적 손상이 누적되어 수명이 짧아지는 문제가 있었습니다. 나노와이어 성장 공정 또한 복잡하여 양산성이 떨어지는 한계가 있었습니다.
본 기술은 도전재와 바인더를 쓰지 않는 직접 공정으로, 금속막-실리콘 박막 적층 구조를 박리한 뒤 HF/H2O2 혼합 식각액으로 화학 에칭하여 나노와이어를 형성함으로써 전기전도도와 사이클 수명을 함께 개선하도록 구성됩니다. 금속막 위에 나노와이어가 직접 붙은 구조이므로 박형 모바일 배터리와 웨어러블용 고에너지밀도 셀 개발에 적용될 수 있어 전극 조립 단계를 줄이고 활물질 비율을 높인 음극을 구현할 수 있습니다.
본 기술은 리튬 이미드염 기반 전해액에 NaF와 같은 불소염(MFx)을 소량 첨가해 전해액 내에 불소 음이온(F-)을 만들어 냄으로써, 고전압·고온 환경에서 집전체와 외장재 등 금속 재료의 산화 부식을 억제하는 기술입니다.
기존 리튬 이미드염(LiN(SO2F)2 등)은 LiPF6와 달리 불소 이온을 생성하지 않아, 고전압·고온·과충전 같은 가혹 조건에서 알루미늄 양극 집전체를 부식시키는 문제가 있었습니다. 그 결과 자가 방전, 용량 감소, 내부 저항 증가 등 전지 성능이 열화되는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 EC와 DMC 등 비수계 유기용매에 리튬 이미드염을 녹이고 0.007~0.1 중량% 범위의 NaF 등 불소염을 첨가제로 넣어 알루미늄 집전체의 내산화성을 높이도록 구성됩니다. 고전압 양극을 채택한 전기차용 셀과 고온 환경에 놓이는 ESS 모듈의 전해액 설계에 적용될 수 있어 이미드염 전해액의 활용 폭을 집전체 부식 우려 없이 넓힐 수 있습니다.
본 기술은 집전체 위에 고용량 NCM(Li(NixCoyMnz)O2) 층을 배치하고 그 위에 고안전성 LCO(LiCoO2) 층을 쌓은 이중층 구조로, 전극의 고용량화와 구조적 안정성 확보를 동시에 달성하는 기술입니다.
단일 소재만 사용할 경우 NCM은 용량이 크지만 수명이 짧고, LCO는 안전성이 높지만 용량이 낮다는 문제가 있었습니다. 게다가 기존 전극은 충방전이 반복되면 집전체에서 먼 쪽의 활물질이 빠르게 퇴화하고 크랙이 생겨 효율과 수명이 떨어지는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 집전체 위에 20~40㎛ 두께의 NCM 층을 형성하고 그 위에 NCM 층보다 5~10㎛ 더 두꺼운 LCO 층을 적층하며, NCM과 LCO의 중량비를 60:40 내지 80:20으로 조절해 고전압 안정성과 사이클 수명을 최적화하도록 구성됩니다. 통신장비 백업 전원, 에너지저장시스템, 운송수단용 배터리는 물론 리튬 캐패시터 전극에도 적용될 수 있어, 기존 양극 소재를 조합하는 것만으로 용량과 내구성 사이의 절충점을 끌어올릴 수 있습니다.
