한국생산기술연구원(생기원)은 반도체식 가스센서 상용화에 걸림돌이었던 습기 문제를 해결한 센서기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

가스센서는 공기 중 특정물질 농도를 측정하는 센서다. 최근 미세먼지 예보 등 대기질 관측이 일상화되면서 사용이 많아지고 있다. 이중 최근 관심을 받는 제품은 반도체식 가스센서다. 크기가 작고 작동이 쉬우며 제작비용이 적게 들어서다.

하지만 반도체식 가스센서는 습기가 높은 환경에서는 감도가 낮아져 센서 신호가 저하되는 단점이 있었다. 이를 해결하기 위해 지금까지는 별도 습기 제거 장치를 부착해야 했다.

생기원은 이 문제를 칼슘셀리케이드(Calcium Silicate) 수분 흡착층으로 제조한 나노시트를 통해 해결했다. 정영규 박사가 주축이 된 생기원 기능성소재부품연구그룹 연구팀은 전기전도도가 크고 융점이 높은 세라믹 반도체 소재인 주석산화물과 칼슘실리케이드를 합성해 물 분자만 선택적으로 할 수 있는 나노시트를 개발했다. 응집된 시트 형태로 존재하는 시멘트 원료인 칼슘실리케이드의 원리를 이용했다.

정영규 박사는 “습도 저항성 문제를 해결한 나노시트를 제조하고, 이를 토대로 외부 환경요인에 구애받지 않고 미세먼지 전구체 가스를 감지할 수 있는 센서를 개발했다”며 “다양한 현장에 미세먼지 측정 모니터링 시스템이 적용될 수 있도록 반도체식 가스센서 실용화 연구를 이어 가겠다”고 말했다.

이번 연구성과는 화학 분야 최고 권위지로 꼽히는 ‘Journal of Hazardous Materials’ 6월호에 논문이 게재됐다. 연구는 국가과학기술연구회가 지원하는 빅이슈(BIG ISSUE) 사업을 통해 이뤄졌다.