국내 연구팀이 불산(불화수소산) 누출 사고를 방지하기 위한 고감도·초소형 센서를 개발했다.
포항공대(포스텍) IT융합공학과·전자전기공학과 백창기 교수와 전자전기공학과 박사과정 곽현탁 연구팀은 불산을 포함한 매우 적은 양의 불소 화합물도 검출할 수 있는 고감도·초경량 센서 개발에 성공했다.
불산 누출 사고를 막기 위해서는 정확한 감지 센서가 반드시 필요하나 현재 국내에서 사용하고 있는 불산 감지 센서는 기계 설치가 필요할 정도로 매우 크고 제작 기술을 외국에 의존하므로 산업현장마다 설치하기가 어렵다.
연구팀은 센서 부피와 무게를 줄이기 위해 10나노미터 두께의 실리콘(Silicone) 나노시트를 사용했으며 불소 감지막에는 반응성이 좋은 불화란탄을 활용했다.
또 트랜지스터로 불산 농도를 전기적 신호로 변환시켜 극소량의 불산까지 빠르고 정확하게 감지하는 초경량·고감도 센서 제작에 성공했다.
연구팀이 개발한 센서는 휴대하고 다닐 수 있을 정도로 크기가 작으며 대기나 수중에서 불산 가스와 용액을 선택적으로 검출할 수 있다.
기존 센서 대비 가스 형태 불산을 약 3.3배, 용액 상태 불산을 약 390배 더 잘 감지했으며 실시간으로 주입되는 불산 농도를 오차율 5% 이내로 검출하는 데에도 성공했다.
연구팀은 개발한 센서를 활용한 모바일 센서 시스템도 구축했으며 연구 결과는 센서 분야 글로벌 학술지 센서와 작동기 B:화학 온라인판에 게재됐다.
백창기 교수는 “실리콘 반도체 공정 기술을 활용해 기존 상용 화학센서 대비 초소형, 저비용으로 제작할 수 있다”며 “다양한 유해 화학가스를 검출하는 모바일 시스템을 개발해 국내 자체 기술을 적용한 안전 솔루션을 제공하는 것이 목표”라고 강조했다. (윤우성 기자)