습도 영향 안받는 반도체식 가스센서 개발

생산기술연구원 정영규 박사팀

식품 품질관리 등에 활용 기대

저널 오브 머티리얼즈 케미스트리 에이’ 10월호 표지 논문

국내 연구팀이 습도에 상관없이 이산화질소를 정확히 탐지하는 가스 센서를 개발했다. 이에 따라 미세먼지 측정이나 식품 품질 관리 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

한국생산기술연구원은 기능성소재부품연구그룹의 정영규 박사 연구팀이 습도 의존성 문제를 해결한 반도체식 가스 센서를 개발했다고 7일 밝혔다.

기존 반도체식 가스 센서는 작고 동작이 간편하다는 장점이 있지만 외부 습도에 따라 측정 결과가 달라져 상용화에 어려움이 있었다.

연구팀은 3차원 유기 골격구조 물질을 얇은 시트 형태인 2차원 공유결합 유기 나노시트로 합성하는 데 성공했다. 이어 부도체(전기나 열을 전달받지 못하는 물체)인 3차원 유기 골격구조 물질이 2차원 시트 형태가 되면 전기가 통하는 반도체 특성을 갖는다는 점을 밝혀냈다.

정영규 생기원 박사.

이 물질 표면은 물 분자를 밀어내는 성질을 갖게 되는데 연구팀은 이 특성을 기반으로 반도체식 가스 센서의 습도 의존성 문제를 해결했다. 기존 유기물 기반 가스 센서보다 안정성이 매우 뛰어나고 이산화질소를 초저농도인 20ppb(물 1㎏에 0.02㎎ 함유)까지 감지한다고 생기원은 설명했다.

정 박사는 “미세먼지뿐 아니라 식품 품질 관리 센서나 질병 진단 호기센서 개발에 새로운 돌파구가 될 것”이라고 의미를 부여했다. 연구 논문은 국제학술지 ‘저널 오브 머티리얼즈 케미스트리 에이’ 10월호에 표지 논문으로 실렸다. /고광본 선임기자 [e-mail]