[헤럴드경제(대구)=김병진 기자]DGIST(대구경북과학기술원)는 나노융합연구부 김정민 박사팀이 팔라듐 금속의 미세한 틈인 나노갭(nanogap)으로 수소가스 누출을 감지하는 센서를 개발했다고 4일 밝혔다.

최근 수소 에너지에 대한 관심이 증가하며 고인화성, 폭발성을 갖는 수소가스에 대한 불안감도 높아져 수소가스를 빠르게 감지할 수 있는 센서 개발이 주목받고 있다.

기존 팔라듐 금속 기반의 센서는 산화 팔라듐 입자가 수소와 만나 팔라듐 입자로 환원되며 일어나는 전도성의 차이를 통해 수소 누출을 감지하므로 누출 농도를 정확히 측정하는 데 한계가 있었다.

이에 반해 김정민 박사팀이 연구한 팔라듐 나노갭 기반 수소 감지 기술은 누출된 수소가스에 의한 팔라듐 금속의 팽창으로 나노갭을 메우고 이로 인해 전기가 흐르며 누출을 탐지하는 원리로 작동한다.

특히 누출되는 수소가스의 농도에 비례해 흐르는 전류가 더 많아지는 특성을 활용해 누출되는 수소가스의 정량적인 분석에 매우 용이한 장점을 갖는다.

제작 단가가 높던 기존 센서와 달리 김 박사팀이 제안한 센서는 단가가 낮고 유연한 소재로 된 기판(PDMS)에 팔라듐 금속을 입히는 방식으로 제작 공정이 용이한 점도 특징이다.

김정민 박사는 “기존의 센서보다 더 정확한 감지가 가능한 센서의 대량생산이 가능할 수 있도록 후속 연구를 계속해서 진행하겠다”고 말했다.

한편 이번 연구는 연세대 신소재공학과 이우영 교수팀과 공동으로 진행됐다. 연구에는 김정민 선임연구원과 연세대 신소재공학과 이현숙 연구교수가 제1저자로 참여했다.

연구 결과는 지난해 11월 22일 신소재 과학 분야 국제학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)’에 온라인으로 실리고 추가표지(Frontispiece) 논문으로 채택됐다.


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