천번 굽혀도 멀쩡한 고유연·고감도 암모니아 센서

재료연, 세계 최초 150도 이하서 브롬화구리막 합성

한국재료연구원 연구팀이 개발한 세계 최초 저온합성 브롬화구리막 기반 고유연·고감도 암모니아 센서. 한국재료연구원 제공

[충청투데이 김중곤 기자] 국내 연구진이 세계 최초로 암모니아(NH3) 가스 센서의 핵심 부품인 브롬화구리막(CuBr)을 150도 이하의 저온에서 개발하는 데 성공했다.

17일 한국재료연구원에 따르면 윤종원, 권정대, 김용훈 에너지·환경재료연구본부 박사 연구팀이 저온 용액공정으로 브롬화구리막 기반의 암모니아 가스 센서를 세계 최초로 개발했다.

산업 현장의 유해가스 감지, 질병 진단 등에 활용되는 암모니아 가스 센서는 브롬화구리막이 전기적 저항값이 크게 변하는 방식으로 암모니아를 감지한다.

연구팀은 150도 이하 저온에서 진공공정 없이 간단한 용액공정만으로 브롬화구리막을 합성하는 기술을 개발했다. 플라스틱 기판 위에서도 암모니아 가스 센서를 구현했다.

500도 이상에서 진공공정이 필수였다 보니 고온에 취약한 유연 기판에선 적용이 어렵고 제작비도 비싸다는 기존 브롬화구리막의 한계를 극복한 것이다.

특히 연구팀은 저온 용액공정으로 개발한 암모니아 가스 센서가 1000번 이상 반복해 구부리는 실험에서도 고성능을 유지하는 등 안정성이 확인됐다고 강조했다.

연구책임자인 윤종원 선임연구원은 “이번 연구를 통해 개발한 암모니아 센서는 플렉서블, 웨어러블 기기로 확장될 가능성이 높으며, 실내 공기 질 모니터링부터 개인 건강 관리까지 다양한 분야에서 활용될 수 있다”고 강조했다.

그는 이어 “특히 인체에 부착해 날숨을 분석하는 질병 진단 센서로도 응용할 수 있을 것으로 기대된다”고 덧붙였다.

김중곤 기자 [e-mail]