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수소 폭발위험 차단…DGIST, 누출 감지센서 개발 성공

디지털데일리 발행일 2022-01-04 10:30:16
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임재현

김정민 대구경북과학기술원 선임연구원, 이우영 연세대학교 교수, 이현숙 연세대학교 연구교수
김정민 대구경북과학기술원 선임연구원, 이우영 연세대학교 교수, 이현숙 연세대학교 연구교수

[디지털데일리 임재현기자] 최근 수소 에너지에 대한 관심이 증가하는 가운데, 폭발력이 강한 수소가스 누출을 빠르게 감지해 사고를 예방할 수 있는 센서가 개발됐다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 김정민 나노융합연구부 박사팀과 이우영 연세대 교수팀이 함께 팔라듐 금속의 미세한 틈(나노갭) 기반 저농도 수소 고분해 검지 기술을 개발했다고 4일 밝혔다.

기존 팔라듐 금속 기반 센서는 산화 팔라듐 입자가 수소와 만나 팔라듐 입자로 환원되며 일어나는 전도성 차이를 통해 수소 누출을 감지한다. 미세한 변화를 통해 감지하므로 정확한 측정에는 한계가 있었다.

반면 연구팀의 팔라듐 나노갭 기반 수소 감지 기술은 누출된 수소가스에 의한 팔라듐 금속의 팽창이 나노갭을 메우고, 이에 따라 전기가 흘러 누출을 탐지하는 원리로 작동한다.

누출 수소가스 농도에 비례해 흐르는 전류가 더 많아지는 특성을 활용해 정량적인 분석이 용이하다는 게 연구팀 설명이다.

특히 김 박사팀이 제안한 센서는 기존 센서와 달리 단가가 낮고, 유연한 소재로 된 기판(PDMS)에 팔라듐 금속을 입히는 방식으로 제작 공정도 용이하다.

김 박사는 “이번 연구는 효율적이고도 정확한 신개념 수소 감지 센서를 대량 생산하는 방법을 제시한다”며 “대량생산이 가능하도록 후속 연구를 계속 진행할 것”이라고 말했다.

한편 이 연구 결과는 지난 11월22일 신소재 과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드머티리얼스(Advanced Materials)’에 온라인으로 실리고 권두 표지(Frontispiece) 논문으로 채택됐다.

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