fjrigjwwe9r0UNIMO_MULTIBOARD:Brd_Contents KIST, 고감도 투명 화학센서 개발
휴대폰 배터리로 사용 6개월 이상 충전없어도 작동 가능
기존 센서에 비해 감도가 높으면서 투명해서 핸드폰이나 자동차 유리에 부착할 수 있는 가스센서가 개발됐다.
한국과학기술연구원(KIST) 전자재료연구센터 윤석진 박사와 서울대 재료공학부 장호원 교수 연구팀은 자가활성을 통해 작동하는 저전력 고감도 투명 화학센서를 개발했다고 2일 밝혔다.
이 센서는 기존 화학센서와 달리 히터 없이 자가활성을 통해 화학 분자를 감지할 수 있다. 기존 센서는 소비전력이 높아 감지를 위해 온도를 높여주는 히터가 필요했지만 이 센서는 소비전력이 0.2㎼(마이크로와트)가 채 되지 않는다. 기존에 비해 1000분의 1 이하 수준인 것. 센서 물질의 나노구조가 전자들의 병목현상을 줄여주기 때문이다. 덕분에 현재 상용화된 휴대폰 배터리로 6개월 이상 충전 없이 작동이 가능하다.
또한 투명한 유리기판과 산화물 전극을 사용해 가시광선 영역에서 90%의 뛰어난 투과율을 보여준다. 이렇게 투명한 센서는 휴대폰 표면에 장착할 수도 있어 오감 센싱이 가능한 미래형 휴대폰 개발로 이어질 수 있다.
연구팀은 영양분의 흡수율을 극대화할 수 있도록 구조가 갖춰진 소장 내벽의 융모를 모방해 센서를 설계했다. 그 결과 센서의 감도를 평면 박막센서에 비해 1000배 이상 높일 수 있었다. 센서를 이용하면 이산화질소, 아황산가스, 아세톤 등 유해가스를 1ppb(10억분의 1) 이하 수준에서 감지할 수 있다.
KIST 윤석진 박사는 ＂이 센서는 투명 디스플레이 및 자동차 앞유리 등 다양한 분야에 적용시킬 수 있어 화학센서의 응용분야를 확장시킬 수 있을 것＂이라고 말했다.
이 연구는 지식경제부 핵심소재 원천기술 사업의 지원 하에 이뤄졌으며, 4년간 약 80억원의 연구비가 투입됐다. 연구 결과는 세계적 과학저널인 네이처가 발행하는 온라인 저널인 `사이언티픽 리포트＇에 게재됐으며, 우리나라와 미국 등에서 8건의 특허가 출원됐다.
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