다아라 매거진 _ 2018.05

기술뉴스

[Technical News]누출된 수소가스에 즉시 반응하는 센서 개발

한·중 공동 연구진 ‘수소 가스에 반응하는 나노박막 기반 마이크로-롤’ 개발

[Technical News]누출된 수소가스에 즉시 반응하는 센서 개발 - 다아라매거진 기술뉴스
나노박막 기반 마이크로-롤 액츄에이터 모식도 및 사진


수소는 석유, 화학, 철강 등 산업 전반에 걸쳐 필수적인 원료로 사용되고 있고 또한, 수소연료전지가 개발됨에 따라 일상생활에서도 사용량이 매년 증가하고 있다.

그러나 수소 특유의 무색, 무취, 무미의 성질과 공기 중 농도 4% 이상만 돼도 쉽게 폭발하는 특성 때문에 안전성 확보를 위한 수소 누출 검지 시스템의 사용이 필수적이다.

현재 사용되고 있는 수소누출감지 센서의 대부분은 디스플레이·스피커 등 부가 장치가 필요하고 작동을 위해 사용되는 전력이 점화원이 될 위험성도 상존하고 있다.

이에, 수소 가스 유출 여부를 쉽게 판별할 수 있는 기술이 한·중 공동 연구진에 의해 개발됐다. 이태윤 교수(연세대학교)와 용펭 메이 교수(Yongfeng Mei, 푸단대학교) 연구팀이 수소 가스에 반응하는 나노박막 기반 마이크로-롤(micro-roll)을 개발했다고 한국연구재단은 밝혔다.

연구팀은 둥글게 말려있다가 수소 가스에 반응하면 펴지는 나노박막 기반 마이크로-롤(micro-roll) 액츄에이터(actuator)를 개발해 수소 가스 노출 시 수 초 이내에 빛의 투과도가 50% 이상 달라져 센서가 즉시 반응할 수 있도록 했다.

그동안 전기적인 신호 대신 광학적인 신호를 사용하는 광학 방식의 수소 센서가 개발됐지만, 육안으로 식별 가능한 수소 센서의 경우 화학 반응을 기반으로 하기 때문에 반응 시간이 수 분에서 수십 분까지 소요되는 단점이 있었다.

이와 달리 연구팀이 개발한 수소 센서는 전력 공급이 필요 없는 무전원성과 폭발 위험이 없는 비폭발성은 물론 수 초 이내에 반응하는 초고감응성 등의 특성을 나타내 상용화의 가능성이 매우 높다.

이태윤 교수는 “이번 연구를 통해 수소 가스에 노출된 팔라듐의 화학적 및 기계적 변화를 모두 활용해 빠르고 높은 응답을 가지는 센서를 개발했다”라며 ”정밀 수소 계측장비부터 단순한 수소 누출 경보 센서까지 다양하게 적용할 수 있어 수소를 사용하는 전 분야에 걸쳐 파급효과가 클 것으로 예상하며, 미래형 디스플레이에도 응용이 가능하다“라고 연구의 의의를 설명했다.

아울러, 연구진이 개발한 수소 센서의 무전원, 비폭발성, 초고감응성 등의 특성은 기존의 수소 센서와 뚜렷하게 구별되는 장점을 지니고 있어 폭발적으로 성장하고 있는 수소 연료 전지 시장과 맞물려 높은 수요가 예상된다.

끝으로, 연구진에서 제안하는 맨눈 검지가 가능한 무전력 방식의 수소 검출 센서는 기존 수소센서들과 비교해 저렴한 공정 및 원료로 생산되는 고부가가치 기술이기 때문에 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 예상된다.

가장 많이 본 뉴스

  1. 1[Focus]가상화폐 열풍, 전문가들 사이에서도 ‘이견’
  2. 2[Ship Building]현대중공업·삼성중공업·대우조선해양 등 조선 Big3, 터널의 끝에 도달했나?
  3. 3[Ship Building]현대중공업·삼성중공업 등 주요 조선업체, 부활의 열쇠는 ‘양질의 수주’
  4. 4[Robot] 뛰어난 기술 보다 ‘사람과 공존하는 기술’이 미래 변화 주도
  5. 5[News Brief]두산중공업, 해상풍력 실증단지·베트남 풍력단지 개발 협약 잇따라 체결
  6. 6[SIMTOS 2018] 유지인트, ‘선택’과 ‘집중’으로 자기만의 색깔 만든다

제품리뷰

㈜다아라 사업자번호 : 113-86-70903통신판매 : 서울 구로-1499

㈜산업마케팅 사업자번호 : 113-81-39299통신판매 : 서울 구로-0421

㈜산업일보 인터넷신문사업 등록번호 : 서울 아 00317

서울시 구로구 경인로 53길 15 중앙유통단지 업무 A동 7층

고객센터 1588-0914

팩스 : 02-2616-6005

이메일 : cs@daara.co.kr

상담시간 : 오전 9시~오후 6시

초지일관 삿갓맨
대통령표창