나노기술 및 정책 정보

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● 대구경북과학기술원(DGIST) 나노융합연구부 김정민 박사와 연세대학교 이우영 교수 공동 연구팀이 팔라듐 나노갭을 이용하여 저농도의 수소도 감지할 수 있는 기술을 개발

● 최근 수소에너지에 대한 관심이 증가하는 동시에 고인화성‧폭발성 성질을 갖는 수소가스에 대한 불안감도 높아지고 있으며, 유출되는 수소가스를 빠르게 감지할 수 있는 센서 개발도 많은 관심을 받고 있음.

● 수소가스를 감지하는 기존의 팔라듐 금속 기반의 센서는 산화팔라듐 입자가 수소와 만나 팔라듐 입자로 환원되며 일어나는 전도성 차이를 통해 수소 누출을 감지하므로 정확한 수소 누출 농도 측정에는 한계가 있었던 상황

● 이에 반해 연구팀이 개발한 기술은 누출된 수소가스에 의한 팔라듐 금속의 팽창으로 나노갭을 매우고, 이로 인해 전기가 흐르며 누출을 탐지하는 원리로 작동

● 특히, 누출되는 수소가스의 농도에 비례해 흐르는 전류가 더 많아지는 특성을 활용해 누출되는 수소가스의 정량적인 분석에 용이한 장점을 보유

● 제작 단가가 높던 기존 센서와 달리, 연구팀이 제안한 센서는 유연한 플렉서블 기판(PDMS)에 팔라듐 금속을 입히는 방식으로 제작하여 센서 제작 단가와 제작공정을 획기적으로 개선

● 연구팀은 기존의 센서보다 더 정확한 감지가 가능한 센서의 대량생산이 가능할 수 있도록 후속 연구를 계속해서 진행할 예정

※ Advanced Materials 게재(2021.11.22.), “Hydrogen Gas Sensors Using Palladium Nanogaps on an Elastomeric Substrate”