고려대학교 공과대학(학장 김용찬) 신소재공학부 이종흔 교수 연구팀이 산화물 반도체형 가스 센서 특유의 감응 패턴을 유지하면서도, 감지 신호의 습도 의존성을 없애는 새로운 인공후각용 센서 설계 기술을 제안해 귀추가 주목된다.

오늘날 무수히 많은 냄새, 향기, 유해 화학물질 등에 대해 다채로운 감응 패턴을 나타내는 가스 감응 센서 설계 기술은 여전히 부족한 상태로 특히, 기존의 산화물 반도체형 가스 센서로 구성된 인공후각은 외부 습기의 변화에 따라 측정 결과가 크게 달라져 상용화하기에 어려운 점으로 꼽혀왔다.

이런 가운데 이종흔 교수팀은 산화물 반도체 가스 감응막에 수분 차단을 위한 산화터븀(Tb4O7)층을 코팅해 이중층 구조로 만들면, 가스 감응층 내부로 수분 침투는 억제하고 피검가스만 통과시켜서 감도, 선택성, 센서 저항 등 센서 본래의 감응 특성을 변화시키지 않고도 수분에 대한 의존성을 제거할 수 있다는 사실을 밝혀냈다.

게다가 수분 차단 효과가 있는 산화터븀막 코팅은 다양한 감응물질인 산화인듐, 산화아연, 산화주석, 팔라듐첨가 산화주석 등의 센서에 적용할 수 있어서, 센서 및 인공후각의 안정성과 정확성을 근본적으로 향상시키는 범용적인 방법으로 활용 가능해 관련 업계의 기대를 모으고 있다.

삼성전자의 삼성미래기술육성사업 과제 지원으로 진행된 이번 연구는 연구팀의 정성용 박사과정(제1저자/신소재공학과)이 주도하고 강윤찬 신소재공학과 교수가 공저자로 참여했으며, 재료과학 분야 세계적 학술지 Advanced Functional Materials(어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈)에 게재됐다.  / 공과대학신문

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