정건영 GIST 교수팀, 1mm 크기 센서로 3초 만에 수소 누출 감지해

스마트폰으로 수소 누출 감지한다

 

광주과학기술원 제공
광주과학기술원 제공
국내 연구진이 3초 만에 수소 누출 여부를 감지할 수 있는 센서를 개발했다. 크기가 1mm도 되지 않아 스마트폰이나 웨어러블 기기 등에 탑재한다면 산업 현장에서 수소 누출로 인한 위험을 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

 

정건영 광주과학기술원(GIST) 교수(사진)팀은 상온에서 수소를 흡착하는 성질이 있는 팔라듐을 이용해 수소 감지 센서를 개발하는 데 성공했다고 19일 밝혔다.

 

수소는 화석연료를 대체할 미래 에너지원으로 주목받고 있지만 사람이 다량 흡입할 경우 혼수상태에 이를 정도로 치명적이기도 하다. 산업 현장에서 수소를 안전하게 사용하려면 실시간 모니터링 기술이 필요하지만 상온에서는 감시가 어려워 별도의 가열장치가 있어야 한다는 단점이 있었다.

 

연구팀은 650nm(나노미터·1nm는 10억분의 1m) 크기의 팔라듐 나노리본을 40nm 정도의 미세한 틈을 두고 정렬하는 구조로 센서를 개발했다. 센서가 수소를 감지하면 팔라듐이 팽창하면서 틈이 채워지고 3~4초 만에 전기 신호를 보내 수소가 유입됐다는 사실을 알리는 식이다.

 

특히 이 센서는 기존 센서보다 감도가 수천 배 이상 높은 것으로 확인됐다. 유연한 기판을 사용하기 때문에 실험복이나 작업복 등 웨어러블 소재에 적용하면 산업 현장의 위험을 경고하는 기능을 할 수 있을 것으로 보인다.

 

정 교수는 “센서를 0.2~1mm 크기로 만들어도 수소를 감지할 수 있다는 사실을 확인했다”며 “스마트폰이나 사물인터넷용 센서로 활용할 수 있고, 간단히 부착하는 형식으로도 개발할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

이 연구결과는 재료과학 분야 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼스’ 6일 자 온라인판에 실렸다.

 

연구팀이 제작한 고감도 수소 감지 센서 - 광주과학기술원 제공
연구팀이 제작한 고감도 수소 감지 센서 - 광주과학기술원 제공

 

권예슬 기자 yskwon@donga.come

출처 : 동아사이언스 http://www.dongascience.com/news/view/8403

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Posted by seoulfric