사업화 유망기술

이온 싸이클로트론 공명 질량 분석기 신호성능 향상 제어장치

이온 싸이클로트론 공명 질량 분석기 신호성능 향상 제어장치

본 기술은 이온 싸이클로트론 공명 질량 분석기의 이온 트랩 제어에 관한 기술임

보유기관 : (주)에스와이피       거래조건 : 협의 후 결정

기술개요

- 이온 싸이클로트론 공명 질량 분석기의 이온트랩부에 주입된 이온의 신호 검출을 위한 이온 생존 시간을 연장시키기 위한 이온 위치 조정과 이온 운동을 최적화 하는 트랩 전압 제어 장치와 그 방법에 관한 것임

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
이온 싸이클로트론 공명 질량 분석기 신호성능 향상 제어장치 10-1146229

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

종래기술 문제점

- 종래 기술에 따른 이온 트랩내 주입된 이온이 중심에서 치우친 상태에서 원운동을 한다면 신호의 왜곡이 발생함

대표도면

제어장치의 블록 구성도

해결방안

- 이온 싸이클로트론 공명 질량 분석기의 이온 트랩에 주입되는 이온이 트랩의 중심으로 최대한 가깝게 주입되게 하기 위한 전기적 신호를 트랩 적극에 인가함

- 주입된 이온이 이온 운동을 하기 위한 트랩 전극의 신호를 적절히 조정하여 편향된 이온 운동을 조절할 수 있음

특징

- 주입된 이온의 편향이 있는 경우 트랩 내 중앙에 위치하도록 조절할 수 있는 효과가 있음

- 이온 운동을 위한 전압 공급 시에도 편향을 조절할 수 있도록 하여 이온의 트랩 내 생존 시간을 연장시킬 수 있음

- 이온 운동이 원활하게 이루어져 신호 감도를 향상 시킬 수 있는 효과가 있음

기술동향

- 대부분의 장비들이 고가이므로 바이오부문의 연구비의 상당 부분이 장비 구입에 사용되어 연구의 재정적 기반이 중요함

- 국내기업의 경우 세포 조작장비와 같이 첨단장비에 대학연구도 활발하며 일반적으로 세포들에 대해 기계적인 엔드 이펙터들이 조작을 위해 접촉될 때 과도한 힘이 발생되기 때문에 세포막이나 조직들이 피해를 입을 수 있으므로 이러한 문제들을 극복하기 위해 세포조작을 위한 새로운 시스템 개발 연구가 활발함

시장동향

- 세계 질량분석기 시장은 연평균 7.3%의 성장률로 2010년 27억 3천8백만 달러에서 2017년 44억 9천4백만 달러의 시장규모로 성장할 것으로 전망됨

- 암진단 및 치료를 위한 분자 표적, 약물 개발, 독성 모니터링 등을 위한 바이오 장비(단백질 분리 장치)로써 지속적인 성장을 보이고 있는 시장임

세계 질량분석기 시장 전망

연구자 정보

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  • 성명 이상민
  • 소속 한국원자력연구원
  • 연구분야  원자력, 방사선
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