국내 연구진이 샤프심에 1000번을 구부려 감아도 제성능을 발휘하는 무전원형 고감도 가스센서를 세계 처음 개발됐다.
한국전자통신연구원(ETRI·원장 김흥남)은 분자막 두께 그래핀 소재를 이용한 고감도 가스센서를 사용화 수준으로 개발했다고 17일 밝혔다.
이 연구에는 윤용주 건국대 융합신소재공학과 박사 연구팀이 참여했다. 예산은 ETRI ‘R&D 파이오니어’ 프로그램에서 지원했다.
이 센서 굵기는 마이크로미터에서 밀리미터 정도 된다. 섬유에 코팅해 사용하기 때문에 세탁하거나 1000번을 구부려도 제 성능을 유지한다. 전원공급도 따로 필요없다. 그래핀 소재가 가스와 흡착할 때 변화하는 저항값을 읽어 반응한다.
이 기술은 나일론이나 면, 폴리에스터 등 기존 섬유에 분자접착제로 얇은 막 형태 그래핀 소재를 코팅해 저항 변화값을 읽는 원리로 만들어졌다.
활용범위는 무궁무진하다. 부직포 등 섬유가 들어가는 곳은 모두 활용이 가능하다. 정수기나 소방대원 화재진압용 장비, 자동차 매연감지, 아웃도어 의복 황사점검 등에서도 유용하게 쓸 수 있다.
연구진은 향후 옷 로고 등에 적용해 근거리무선통신(NFC)으로 스마트폰과 연동하거나 발광다이오드(LED)와 연계해 유해가스를 탐지하는 연구를 해나갈 계획이다.
이 연구성과는 이달 초 네이처 자매지 사이언티픽 리포트 온라인판에 게재됐다.
이형근 나노융합센서연구실 선임연구원은 “현재는 분자접착제와 그래핀 코팅기술을 기반으로 매연감지 센서를 만들어 테스트한 상태”라며 “수소나 알코올 감지 등은 1~2개월이면 만들어 낼 수 있다. 바로 기술이전도 가능하다”고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
