[소개기술 1] AI 기반 미세기포 제거 고정밀 마이크로유체 제어 시스템

기술개요

본 기술은 미세유체 디바이스 내 액체 시료의 반응을 인공지능(AI) 기반으로 정밀하게 제어하여 반응 중 발생하는 기포를 자동 감지하고 제거함으로써, 보다 정확하고 신뢰성 높은 시료 반응을 구현할 수 있는 시스템에 관한 것으로 ROI(관심영역) 설정부를 통해 시료 반응이 이루어지는 영역만을 선택적으로 분석하여 데이터 연산량을 최소화하며, 미세유체 디바이스 내 기포 트랩을 이용하여 부력으로 상승한 기포를 자동 포집함으로써 반응 오류를 방지하는 것을 특징으로 함

특허정보

특허명	출원번호(등록번호)
기포 제거가 가능한 인공지능 기반 미세유체 제어시스템	10-2023-0009721(10-2528527

기술소개서 다운로드

• 기술개요

  본 기술은 미세유체 디바이스 내 액체 시료의 반응을 인공지능(AI) 기반으로 정밀하게 제어하여 반응 중 발생하는 기포를 자동 감지하고 제거함으로써, 보다 정확하고 신뢰성 높은 시료 반응을 구현할 수 있는 시스템에 관한 것으로 ROI(관심영역) 설정부를 통해 시료 반응이 이루어지는 영역만을 선택적으로 분석하여 데이터 연산량을 최소화하며, 미세유체 디바이스 내 기포 트랩을 이용하여 부력으로 상승한 기포를 자동 포집함으로써 반응 오류를 방지하는 것을 특징으로 함

  
  
• 기술의 차별성
  * 차별성

  - 기존 미세유체 장치가 수동 제어에 의존하던 한계를 극복하고, AI 이미지 학습을 통해 액체 시료의 유입·유출·기포 발생 여부를 자동 판단하여, 조건부 알고리즘에 따라 시료를 재유입·배출함으로써 반응 환경을 스스로 보정할 수 있음

  
  

  * 우수성

  - ROI(관심영역) 캐스케이딩 기반의 이미지 분석으로 데이터 처리량을 줄이고 인식 정밀도를 높였으며, 기포 트랩 구조를 통해 부력에 의한 기포 자동 포집 및 제거가 가능하고, 스마트폰·PC 등 다양한 플랫폼과 연동되어 자동화된 고정밀 미세유체 반응 제어를 실현할 수 있음

  
  
• 응용분야

  * 미세유체 기반 진단 및 분석 시스템

  - Lab-on-a-Chip(LOC) 기반 진단 장비

  - 임상진단·바이오센서 분석 장비

  - Point-of-Care Testing(POCT) 시스템

• 시장동향

  * 세계 미세유체 시장

  - 시장조사기관 Mordor Intelligence에 따르면 글로벌 미세유체 시장은 2025년 약 241억 달러 규모에서 2030년 약 412억 달러 규모로 성장할 것으로 전망되며, 연평균 성장률(CAGR)은 약 11.29%에 달함

  - 바이오센서, 임상 진단, POCT(Point-of-Care Testing) 등 정밀의료 분야에서 자동화·소형화 수요가 급격히 확대되고 있으며, 인공지능 기반 제어 및 데이터 분석 기술이 융합된 스마트 미세유체 시스템의 상용화가 시장 성장의 핵심 요인으로 부상하고 있음

  
  
• 기술완성도
  TRL
  01

  기초이론/실험

  TRL
  02

  실용 목적의 아이디어/특허 등 개념 정립

  TRL
  03

  연구실 규모의 성능 검증

  TRL
  04

  연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가

  TRL
  05

  시제품 제작/성능 평가

  TRL
  06

  Pilot 단계 시작품 성능 평가

  TRL
  07

  Pilot 단계 시작품 신뢰성 평가

  TRL
  08

  시작품 인증/표준화

  TRL
  09

  사업화