'미량의 유해 가스도 감지' 스마트 가스 센서 개발

충남대 김문덕 교수팀, 국제 학술지 논문 게재

충남대 김문덕 교수 연구팀 및 연구 개략도

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(대전=연합뉴스) 정찬욱 기자 = 충남대는 물리학과 김문덕 교수팀이 미량의 유해 가스를 높은 정확도로 감지할 수 있는 스마트 가스 센서를 개발했다고 22일 밝혔다.

김 교수팀은 표면 탄성파(SAW·surface acoustic wave) 소자에 정전기적 자가 조립 반응 물질인 'CuO@V2C MXene'을 하이브리드 반데르발스 이종 구조(vdW-HS) 감지 소자로 제작했다.

하이브리드 SAW 센서의 황화수소(H2S) 가스 감지 성능을 높이기 위해 표면적 증가, 풍부한 표면 말단 그룹, 결함 상태, 산소 빈자리 및 반데르발스 이종 구조의 쇼트 키 장벽 변조를 통해 전하 이동과 H2S 가스 흡착을 향상시켰다.

그 결과, 낮은 농도(20ppm)의 H2S 가스를 높은 정확도로 감지했다고 설명했다.

연구팀은 이 센서가 비용 대비 높은 효율과 다양한 조건에서 우수한 성능을 보여 환경 보호, 의료 및 산업 모니터링 등 각 분야 응용이 가능할 것으로 기대했다.

김문덕 교수는 "Al 적용 후속 작업을 통해 여러 유해 가스에 대한 선택도 및 감도 향상 연구를 이어 나갈 예정"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지인 '어드밴스드 컴포지트 앤 하이브리드 머티리얼스(Advanced Composites and Hybrid Materials)'에 지난 18일 게재됐다.

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