표준연, LED 기반 저전력 '전자 코' 개발...유해가스 종류별로 구분 작성일 02-11 41 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="basdvBMVOg"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="924d3b73609399d59b8217c86a5b7506c3e7ede8ce53474def865178b1332010" dmcf-pid="KNOJTbRfro" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="표준연이 개발한 LED 기반 다종 식별 가스 센서" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/11/etimesi/20260211112836991fbfi.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="qEVZxmGhIN" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/11/etimesi/20260211112836991fbfi.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 표준연이 개발한 LED 기반 다종 식별 가스 센서 </figcaption> </figure> <p contents-hash="9a3739ab30f3f3d73f5cbef5b899995c7fcd6c34404c4116f08a107c447ed13a" dmcf-pid="9jIiyKe4IL" dmcf-ptype="general">한국표준과학연구원(원장 이호성)은 저렴하고 안전한 발광다이오드(LED) 빛을 활용해 여러 종류 유해가스를 정밀 식별할 수 있는 차세대 가스 센서 기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 전력 소모가 적어 경제적일 뿐만 아니라, 뛰어난 범용성을 갖춰 산업 현장과 실생활 전반 가스 안전성을 높일 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="7b4bc338e64d822f6e9ab205e79421e2279a7a7499e18a790732306aefd32857" dmcf-pid="2ACnW9d8In" dmcf-ptype="general">현재 산업 현장에서 주로 쓰이는 가스 센서는 가스 분자와 반응성을 높이기 위해 200~400도 고온 상태를 유지해야 하는 '고온 동작 방식'이다. 마이크로 히터로 장치를 상시 가열해야 해 전력 소모가 크고, 반복 고열 노출로 소재가 빠르게 마모된다.</p> <p contents-hash="475bb12abf4b4a59f386fb62579a9c80574f1348d15f2ecf88473d05537e2e03" dmcf-pid="VchLY2J6Ei" dmcf-ptype="general">이에 자외선이나 가시광선 LED 패널을 적용한 가스 센서가 제안됐지만, 안전성과 성능 문제로 상용화에 한계를 겪어 왔다. 특히 가시광선 LED 방식은 가스 분자와의 반응성이 약해 이산화질소 외 가스를 감지하기 어려웠다.</p> <p contents-hash="d2df8d1934a3357438ab19714f3717d0a5e6f74a066b496ddacc5ffbee8f58fa" dmcf-pid="fkloGViPIJ" dmcf-ptype="general">연구진은 인듐옥사이드 위에 인듐설파이드를 얇게 코팅한 나노 구조를 개발해 가시광선 LED 기반 가스 센서 성능을 획기적으로 개선했다. 연구진이 개발한 'Type-I 이종접합' 형태 나노 구조는 빛을 받았을 때 생기는 전하가 밖으로 흩어지지 않고, 반응이 일어나는 표면으로 모아주는 '에너지 우물' 역할을 한다. 별도 열원 없이 파란색 LED 빛만으로도 가스 분자와 즉각적으로 반응할 수 있는 감지 구조를 만들었다.</p> <p contents-hash="e6ad7490dc6914053ea45fa58e9071a484e1ed6c6ab0a30925889f82dac5a46c" dmcf-pid="4ESgHfnQrd" dmcf-ptype="general">연구진은 개발한 이종접합 구조 위에 백금, 팔라듐, 금 나노 입자를 입힌 센서를 배열해 '전자 코' 기능을 구현했다. 각 귀금속 촉매가 특정 가스에만 민감하게 반응하도록 설계해 사람 코처럼 여러 가스가 뒤섞인 환경에서도 수소와 암모니아, 에탄올을 구별해낼 수 있다.<br></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="54051edda18e15694999c0f69d1e181e945013adbe95be683a69071d2857f9b5" dmcf-pid="8DvaX4LxEe" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="LED 기반 다종 식별 가스 센서 연구진. 앞줄 좌측부터 시계방향으로 권지환 첨단소재측정그룹장, 전종철 기술원, 권기창 책임연구원, 남기백 서울대 박사과정생." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/11/etimesi/20260211112838286trkt.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="Byyj56gRra" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/11/etimesi/20260211112838286trkt.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> LED 기반 다종 식별 가스 센서 연구진. 앞줄 좌측부터 시계방향으로 권지환 첨단소재측정그룹장, 전종철 기술원, 권기창 책임연구원, 남기백 서울대 박사과정생. </figcaption> </figure> <p contents-hash="1c12bbd52f4edc9e09992a680d50a5589c38f182d6683fa61677f4f6486c017c" dmcf-pid="6wTNZ8oMER" dmcf-ptype="general">실험 결과, 개발 센서 검출 한계(LOD)는 201.03ppt 수준으로 기존 LED 방식 센서보다 감도가 약 56배 향상됐다. 또 습도가 80%인 환경에서도 안정적으로 작동하고 300일 이상 장기 평가에도 초기 성능을 유지하는 등 내구성도 뛰어났다.</p> <p contents-hash="5b343d41161020bba6329ee4b9da399cb56979d8cbc1dfb9f1b1f595af6b8821" dmcf-pid="Pryj56gREM" dmcf-ptype="general">이번 기술은 가정에서도 경제적으로 활용할 수 있고, 여러 종류 유해가스를 동시에 감지할 수 있어 공장이나 발전소 센서 구축 비용을 절감할 수 있다. 또 고온 가열 과정 없이 실온 동작해 스마트폰이나 스마트워치 등 웨어러블 기기 탑재에도 유리하다. 생활 밀착형 안전 서비스가 가능해질 것으로 보인다.</p> <p contents-hash="c7c12417f0f01d41bb7f25079356863e805b7623c76c53d67db5fe63f6b4b820" dmcf-pid="QmWA1PaeIx" dmcf-ptype="general">권기창 첨단소재측정그룹 책임연구원은 “향후 촉매 조합을 최적화해 각 현장 특성에 맞는 유해가스를 선별 감지하는 맞춤형 지능형 센서로 발전시킬 계획”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="37c4b9a67c0844ed82d5277303bbd85570f3d8a4956dd48ef0e340145b362866" dmcf-pid="x6LKcXqFsQ" dmcf-ptype="general">이번 연구성과는 나노·센서 분야 학술지 스몰에 지난 12월 게재됐다.</p> <p contents-hash="442c48453aac20e3849fdc62f0b5f894f8e2e1b71a6d5b87b511f8166a9b5101" dmcf-pid="yS1muJDgDP" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 '탈세 의혹' 차은우, '원더풀스' 공개 언제?…"구체적 날짜 정해진 바 없어" [공식] 02-11 다음 NHN ‘어비스디아’, 2월 말 글로벌 출격…게임의 재미와 캐릭터 매력·이용자 신뢰로 ‘승부’ 02-11 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
