KAIST, 가시광 활용 가스센서 개발
어려웠던 상온서도 측정 가능 눈길
국제권위 학술지 논문으로 발표 예정
[충청투데이 강승구 기자] 국내 연구진이 기존 한계였던 가시광 영역 산화물 활성 극복해 상온 초고감도 이산화질소 센서를 구현했다.
KAIST는 신소재공학과 김일두 교수 연구팀이 가시광을 활용해 상온에서도 초고감도로 이산화질소를 감지할 수 있는 가스 센서를 개발했다고 10일 밝혔다.
그동안 금속산화물 반도체 기반 저항 변화식 가스 센서는 가스 반응을 위해 300 oC 이상 가열이 필요해 상온 측정에 한계가 있었다.
연구팀은 이를 녹색 빛을 포함한 가시광 영역으로 확대해 범용성을 크게 높였으며, 녹색광을 조사했을 때 이산화질소 감지 반응성이 기존 대비 52배로 증가했다.
특히 실내조명에 사용되는 백색광을 조사해 최고 수준의 이산화질소 가스 감지 반응성을 달성했다.
연구진은 가시광선의 흡수가 어려운 인듐 산화물 나노섬유에 비스무스 원소를 첨가해 청색광을 흡수할 수 있도록 중간 밴드 갭을 형성시켰다.
또 금 나노입자를 추가적으로 결착해 국소 표면 플라즈몬 공명현상을 통해 가시광 중 가장 풍부한 녹색광 영역에서의 활성도를 극대화했다.
김일두 KAIST 교수는 “가스 센서의 소비전력 및 집적화 문제를 해결할 수 있어, 향후 실내조명 및 기기와의 결합을 통한 가스 센서의 상용화에 큰 역할을 할 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 재료 분야 국제권위 학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼즈’에 지난 3월 4일 온라인 공개됐으며, 오는 13일 24호 전면 속표지 논문으로 발표 예정이다.
강승구 기자 artsvc3@cctoday.co.kr