안전성평가연구소 '다기능성 에어로젤 화학 센서 플랫폼' 개발

안전성평가연구소와 KAIST 연구진이 이산화질소를 선택적으로 감지하는 다기능성 에어로젤 소재의 가스센서 플랫폼을 개발했다. <사진=안전성평가연구소 제공>
안전성평가연구소와 KAIST 연구진이 이산화질소를 선택적으로 감지하는 다기능성 에어로젤 소재의 가스센서 플랫폼을 개발했다. <사진=안전성평가연구소 제공>
웨어러블 센서에 적용 가능한 유해가스 감지 플랫폼이 개발됐다.

안전성평가연구소(소장 송창우)는 정성미 박사팀이 유해가스 중 하나인 이산화질소를 선택적으로 감지하는 다기능성 에어로젤 소재의 가스센서 플랫폼을 개발했다고 17일 밝혔다.

특정 유해가스에 선택적으로 반응하는 무기 나노 입자들을 탄소나노튜브에 하이드로젤에 결합시켜 만들었다. 신속성·민감성·선택성이 특징이다. KAIST와 공동연구를 통해 개발했다.

연구진에 따르면 가스센서 플랫폼에 적용된 3차원 다공성 탄소나노튜브 하이드로젤은 표면적이 넓고, 표면에 다른 화학물질의 결합이 용이하다. 특히 센서 플랫폼의 주재료로 사용된 Pt-SnO2 에어로젤의 Pt 및 SnO2 입자들은 1.5-3.5 나노미터(㎚)의 초미세크기로 에어로젤 중에서도 활성 표면적이 매우 넓어 소량의 이산화질소가스에 안정적이면서도 민감하게 반응 할 수 있다. 

여기에 무기 나노입자를 활용해 제작비용이 저렴하며, 제작과정도 간단해 향후 촉매, 센서, 에너지 저장 소자와 같이 다양한 분야에 쓰일 수 있다. 

연구 관계자는 "이번에 개발한 가스센서 플랫폼은 1 ppm 수준의 극미량 이산화질소 가스를 선택적으로 신속하고 반복적으로 감지할 수 있다"면서 "해마다 유해가스 누출사고로 농작물과 인명피해 등을 일으키는 만큼 이번에 개발한 플랫폼이 실제 산업현장 등에서 큰 역할을 할 것"이라고 기대했다.

연구결과는 신소재 분야 학술지 ACS Applied Materials & Interfaces에 게재됐다.

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