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상세정보

광음향 수신센서용 전치증폭 기술

전수책임자
김봉규
참여자
김봉규, 김종덕, 박정원, 정호열, 조효영, 허철
기술이전수
1
이전연도
2023
협약과제
21PR4700, 완전 비침습 상시연속 혈당 모니터링을 위한귓불형 바이오 리코더 기술 개발, 김봉규
22PR2700, 완전 비침습 상시연속 혈당 모니터링을 위한귓불형 바이오 리코더 기술 개발, 김봉규
23PR2700, 완전 비침습 상시연속 혈당 모니터링을 위한귓불형 바이오 리코더 기술 개발, 김봉규
광음향 수신센서용 전치증폭 기술은 초음파 측정용 수신센서 소자를 사용하여 변조된 레이저 신호에서 발생되는 초음파 신호를 측정하는데 있어서, 작은 초음파 신호를 잡음의 영향을 최소화하면서 신호의 크기를 증폭하는 기술임
● 성인의 1/7, 65세 이상의 고령자의 1/3 이상이 당뇨질환은 갖고 있으며, 사망원인의 5위인 질환이다. 당뇨질환은 합병증을 유발시키고 중대질환은 일으킬 확률이 높으며, 또한, 치료제가 없기 때문에 건강할 때부터 평생 관리가 필요한 질환이다. 혈당의 평생관리를 위하여 기존 혈당 기존 혈당기의 채혈 고통의 단점으로 사용률이 저조하여 효율적 관리/예방이 제대로 이루어지지 않고 있으며 이를 해결하기 위한 완전 비침습 연속 혈당측정 기술 개발이 필요하다.
● 채혈식 혈당 측정기술은 면역반응, 화학반응 등 혈당 성분을 정밀하게 측정할 수 있는 다양한 기술을 사용할 수 있지만, 비침습 혈당 측정 기술에서는 신체에서 발생시키는 신호를 제거할 수 없기 때문에 혈당 성분에 의한 신호를 추출하기 어렵다. 특히, 혈액에서 당성분이 차지하는 비율은 매우 낮기 때문에 혈당을 정밀하게 측정하기 위하여 광음향 신호의 잡음을 제어하기 위한 수신기 모듈 기술 개발이 필요하다. 광음향 신호는 신체에 영향으로 원하지 않는 신호가 발생할 뿐만아니라 신호가 매우 미약하기 때문에 작은 광음향 신호를 정밀하게 측정하기 어려운 기술이다.
● 광음향 수신센서용 전치증폭 기술은 광음향 신호를 검출할 때 잡음의 영향을 최소화하면서 광음향 신호의 크기를 증폭시키는 기술로 정밀 측정이 필요한 비침습 혈당 측정 기술 개발에 매우 중요한 핵심기술이다.
● 전치 증폭 기술은 초음파 센서의 측정 정확도를 확보하는데 중요한 기술로 초음파 기반의 다양한 정밀센서에 활용이 가능한 기술이다.
­ ● 초음파 센서와 임피던스 매칭으로 출력신호의 신호대잡음비 최적화
­ ● 초음파 센서의 전류 신호를 전압으로 변환
­ ● 초음파 센서의 수신신호 크기 증폭
­ ● 100~150 kHz 초음파 신호 검출 및 증폭
­ ● 광음향 신호 수신 검출시 20dB 이상의 신호대잡음비 확보
­ ● 이득계수 20dB 이상
­ ● PCB 보드로 측정 모듈 소형화 가능
기술명 : 광음향 수신센서용 전치증폭 기술
● 임피던스 매칭 기술
● 전류-전압 변환 기술
● 신호 증폭 기술
● 전치 증폭 회로 설계 기술
기술명: 광음향 수신센서용 전치증폭 설계 기술
- 기술이전 내용과 관련된 노하우 및 기술문서 6건 (보안이 필요한 자료로 기술이전 업체에 직접 제공)
- 해당 Q마크 요구사항정의서 및 시험절차 및 결과서
● 주요 적용 분야
- (비침습 생체신호 측정) 생체내 바이오 물질의 농도를 비침습적으로 측정하는 다양한 비침습 생체신호 측정 기술에 적용 가능. 특히, 미세신호 측정이 필요한 비침습 혈당 측정기술에 적용 가능함
- (광음향 센서) 빛을 이용하여 초음파를 발생시키는 광음향 기술을 이용한 다양한 광음향 센서 기술에 활용이 가능함. 광음향 기술은 초미세 분자 성분을 측정하는 센서에 적합한 기술로 정밀 분자 성분을 측정하는 센서기술에 적용 가능함.
- (정밀 초음파/음향 센서) 전치증폭기술은 초음파/음향 신호를 정밀하게 측정하는데 핵심기술로 비파괴검사, 가스센서, 환경센서 등 다양한 정밀 초음파/음향 센서에 적용 가능함.

● 기대효과
- 비침습 혈당 측정 기술은 상시 연속적으로 혈당을 모니터링 할 수 있는 기술로 당뇨병 및 건강상태를 효율적으로 관리가 가능함.
- 비침습 혈당 측정기술은 당뇨환자에게 절실한 기술로 세계 시장 선점 및 매우 높은 매출을 기대할 수 있음.