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핵심기술
DNA 검출 시스템 전용 시약 및 시료의 보관, 혼합, 추출, 세정 능력이 강화된 소형 플라스틱 테스트 기구 제작을 위한 금형 설계/ 제작 및 사출 성형 기술개발

최종목표
○ 상용되고 있는 튜브는 하부가 막힘 구조로 여러 세척 공정(유분 제거 및 제품 산도 조절)시 증발 잔존물이 발생하여 몸통 바닥면에 관통홀 구조로 변경 후 마개 부품으로 막는 구조로 변경 필요
○ 일체형으로 있는 기존 제품의 뚜껑부를 몸통에서 분리하여 각각 세척 후 조립하는 구조로 변경 필요
○ 내부 구조를 캡슐형으로 변

핵심기술
DNA 검출 시스템 전용 시약 및 시료의 보관, 혼합, 추출, 세정 능력이 강화된 소형 플라스틱 테스트 기구 제작을 위한 금형 설계/ 제작 및 사출 성형 기술개발

최종목표
○ 상용되고 있는 튜브는 하부가 막힘 구조로 여러 세척 공정(유분 제거 및 제품 산도 조절)시 증발 잔존물이 발생하여 몸통 바닥면에 관통홀 구조로 변경 후 마개 부품으로 막는 구조로 변경 필요
○ 일체형으로 있는 기존 제품의 뚜껑부를 몸통에서 분리하여 각각 세척 후 조립하는 구조로 변경 필요
○ 내부 구조를 캡슐형으로 변경 요청에 의한 형상 설계 필요
○ 수요기업에서 개발된 DNA 추출 시스템(NF-DRS)은 기존 방식과 다른 전기장 기반의 집중과 화학친화와 모세관 현상 기반의 여과/정제 방법을 사용하기 때문에 튜브 내부의 거칠기가 어느 정도 있어야 함, 따라서 개발하고자 하는 캡슐형 플라스틱 튜브의 내부는 마이크로 패턴의 조도가 필요함
○ 핵심 금형 코어 형상 측정 기술
- 코어 정밀 가공 기술
- 표면조도별 부식가공 평가 기술
○ 시제품 성능 평가 및 측정 기술
- 제작된 금형별 시사출 성형 기술 개발
- 금형 코어 및 시성형품 측정 기술

개발내용 및 결과
○ 부품별 2 cavity 시금형 개발
- 내부 부식 여부에 따른 검출 효과 확인 및 결정
- Upper Cap 부품 상면에 회사 로고 및 Body 내부 부식 형상에 따른 금형 구조 결정 및 문제점을 통한 제품 형상 수정
- 다양한 수지별 DNA 검출 특성 및 효율 평가 (수요기업) 후 적정수지 결정(LG SAN 80HF 투명)

○ 부품별 다수 캐비티 시금형 개발
- 다수 캐비티 별 코어 가공 균일성 확보
- 캐비티별 누수여부 및 상하 Cap과 Body 부품간 결합력 측정 후 향후 조립 지그 시스템을 개발시 평균 결합력 수요기업에 제시

기술개발 배경
○ PCR (중합효소연쇄반응, Polymerase chain reaction)은 DNA의 원하는 부분을 복제 및 증폭시키는 기술로 DNA 지문 분석, 멸종 동물의 희소 DNA 증폭 등 다양한 방면에서 활용되고 있으며, 특히 의료진단 분야에서는 유전병 진단 등 분자 레벨에서 다양한 측정 방법을 제공하여 분자진단의 기본 툴로서 자리 잡고 있음

○ DNA 검출 공정에 사용되는 PCR 분석용 플라스틱 바이알 튜브의 내부 형상 및 표면조도와 내부 청결성에 따라 검출 및 판별 결과에 영향을 줄 수 있음

○ PCR 분석 장비 개발 업체(주관기업의 수요기업) 개발 요청한 플라스틱 튜브형 시험관은 내부 청결성을 확보하기 위한 세척공정에서 잔류하는 세척액이 없도록 하는 구조로 변경 개발해야 하며, PCR 증폭 효율을 높이기 위한 내부 구조 및 표면 형상 설계가 핵심임

○ 소비재 성장에도 불구하고 기존 실험용 tube는 plateau효과를 만족시키지 못하여 검체에서 핵산 증폭까지의 상당시간이 소요됨. 이러한 이유로는 tube 내면 성형성과 조도 및 청결성에 따라 발생됨

○ 이에 따라 당사는 이번 과제를 통해 기존 상용 제품에 없는 바닥면 마개 형태 조립과 두껑부의 분리 생산/조립을 통해 세척 공정이 용이하고 잔류 세척액이 남지 않도록 하고, 이러한 바닥 구조로 인한 검사성능에 영향을 미치지 않는 최적 형상의 전용 바이알 튜브 형상 제작으로 동 업계(해외 포함) 대비 기술력 강화를 통한 국내/외 기술 경쟁력 우위 확보하고자 함

핵심개발 기술의 의의
○ 당사가 개발한 것은 기존 플라스틱 일체형 바이알 튜브를 세척 공정 효과를 극대화하기 위해 3 부분으로 나누어 제품 형상을 결정하였고, 이에 대한 시금형 및 시사출을 통한 시제품을 제작하여 신뢰성을 확보하였다.

○ 또한, 가장 근본적인 소재에 대한 다양한 시도를 통해 개발되고 있는 DNA 검출 시스템에 최고의 효율을 달성할 수 있는 소재 선정을 완료하였다.

적용 분야
○ 분자진단 산업 시장
○ 의료용 소모품 시장
○ 바이오 및 분석용 사출품 시장

(출처 : 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 12
• 목차 ... 15
• 제 1 장 서론 ... 16
• 제 1 절 과제의 개요 ... 16
• 1. 개발 기술의 중요성(필요성) ... 16
• 제 2 장 본론 ... 21
• 제 1 절 과제 수행의 내용 및 결과 ... 21
• 1. 개발 기술 목표 ... 21
• 2. 개발 기술 내용 ... 21
• 3. 목표 달성도 평가 지표 ... 21
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 21
• 1. 1단계 ... 21
• 2. 2단계 ... 39
• 3. 3단계 ... 45
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 64
• 1. 개발 내용 및 세부 내용 ... 64
• 2. 개발 시제품 평가 방법 및 결과 ... 65
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 76
• 1. 보안 등급 ... 76
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 77
• 1. 유형적 발생품 구입 및 관리현황 ... 77
• 제 3 장 결론 ... 82
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 82
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 85
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 86
• 제 4 절 고용 창출 효과 ... 89
• 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 90
• 끝페이지 ... 90