유독성 화학물질인 불소, 불산을 5초 만에 감지할 수 있는 센서가 개발돼 불산·불소 누출사고를 초기에 대응할 수 있을 것으로 예상된다.
포항공과대학교(포스텍)는 10월17일 창의IT융합공학과 백창기 교수(왼쪽), 김기현 교수(오른쪽), 박사과정 조현수씨가 산업현장에서 극미량 불소, 불산을 감지할 수 있는 원천 센서기술을 개발했다고 발표했다.
불소·불산은 철강, 화학, 반도체, 디스플레이 등 다양한 산업현장에서 사용하는 핵심 화학물질로, 불산은 산성이어서 금속을 녹이거나 유리를 깎아낼 때 많이 사용한다.
다만, 일반적인 산보다 훨씬 빨리 피부에 침투하고 인체에 유입되면 신경계를 교란시키는 것으로 알려졌다.
2012년 9월 경북 구미에서 발생한 불산 유출사고로 5명이 숨지고 1만명이 넘는 사람이 치료를 받았으며 인근 농작물이 초토화되는 피해를 입었다.
때문에 불소·불산 피해를 막기 위해서는 누출 즉시 조치해야 하지만 무색무취여서 조기에 감지하기 어렵다는 단점이 있다.
관련기업들은 불소·불산 감지를 위해 다결정 감지막과 산화물 반도체 소자를 활용하고 있지만 원천기술 부족으로 핵심센서를 대부분 수입하고 제조공정이 복잡하며 코스트가 많이 들어 어려움을 겪고 있다.
포스텍 연구팀은 실리콘(Silicone) 재료를 활용하고 반도체 공정기술인 열증착기법을 활용해 불소·불산 센서 제조에 성공했다.
개발 센서는 기존 다결정 감지막을 기반으로 한 센서보다 검출한계가 20배 이상 높은 것으로 나타났다. 5%만 있어도 감지할 수 있을 정도로 민감하게 반응한다는 뜻이다.
또 실리콘과 반도체 공정기술을 활용하기 때문에 대량 생산이 쉽고 크기가 작아 초소형 센서나 모바일 센서로 개발할 수 있다.
특히, 불산을 5초 만에 감지할 수 있어 산업현장에서 바로 활용할 수 있다.
과학기술정보통신부 정보통신기술진흥센터(IITP) ICT명품인재양성사업 지원으로 개발했고 센서분야 학술지인 센서와 작동기 B: 화학(Sensors & Actuators B: Chemical) 온라인판에 실렸다.