습기에 영향 받지 않는 초고속 가스센서 개발

- 빠르면서 정확한 음주측정기 등에 활용 가능

이종흔 고려대 교수

(아주경제 권석림 기자) 습기에 매우 민감한 기존의 가스센서(산화물 반도체형)의 문제점을 해결한 원천기술이 국내연구진에 의해 개발됐다.

5일 교육과학기술부는 이종흔 고려대 교수 연구팀이 수분의 영향을 최소화하면서도 성능이 뛰어난 반도체형 가스센서 개발에 성공했다고 밝혔다.

기존의 산화물 반도체형 가스센서는 가스에 반응하고 초기 상태로 회복하는데 장시간(수십~수백 초)이 소요된다.

대기 중에 습기가 있으면 센서의 성능이 급감돼 오작동도 할 수 있다.

이 교수팀이 개발한 가스센서는 산화니켈(NiO)을 첨가한 산화주석(SnO2)의 계층구조로, 반응속도(몇 초 이내)와 회복속도(기존 센서 대비 10배 이상)가 매우 빠르다.

기체가 빠르게 확산되는 나노 계층구조를 활용, 습기를 선택적으로 흡수하면서도 촉매의 특성을 나타내는 니켈산화물이 이상적으로 첨가돼 높은 습도에도 센서의 특성에 거의 변화가 없고 안정적으로 작동한다.

이 교수는 “이번에 개발된 가스센서는 습기의 영향을 최소화하면서도 초고속으로 반응·회복해 폭발성가스 실시간 감지기와 음주측정기를 포함해 자동차·기계·식품·의료·반도체 등 광범위하게 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구는 교과부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)의 지원을 받아 수행됐다.

연구 성과는 재료과학분야 권위지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼스(Advanced Functional Materials)’ 6일 자에 실렸다.