- [2011.5. 24] 이우영 교수 나노갭 수소 센서 개발 2011.05.24
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이우영 교수 나노갭 수소 센서 개발
화학 센서의 새 지평을 여는 대면적 나노갭 형성 기술
-‘안게반테 케미’표지 논문 게재, 연성기판을 이용한 나노 갭 개발 및 수소센서에 적용-□ 수소에너지 시대의 도래와 맞물려 폭발의 위험성이 있는 수소를 조기에 검침할 수 있는 초고성능 나노 갭 수소 센서가 세계최초로 연세대학교 신소재공학과 이우영 교수 연구팀(제1저자 이준민 석사과정)에 의해 개발되었다.
○ 본 기술은 연성기판에 인장력을 부과하는 간단한 방법으로 물리적인 스트레인(strain)을 인가함으로서 연성기판위에 증착된 금속 Pd 박막층에 나노 갭을 갖는 박막을 제작할 수 있다는 장점을 가지고 있으며, 본 기술을 세계 최초로 개발한 이우영 교수 연구팀에 의해 “highly-mobile thin film on elastomer (MOTIFE)”라 명명되었다.
○ 기존의 수소센서는 고비용 및 복잡한 공정, 낮은 민감도라는 단점을 가지고 있었지만, MOTIFE를 이용한 Pd 기반의 나노 갭 수소센서는 수소노출에 따른 부피팽창으로 인한 ON-OFF 방식으로 작동할 뿐만 아니라, 매우 높은 민감도 및 빠른 반응 속도를 가진다는 장점을 가지고 있다. 이번 연구는 연성기판을 수소센서에 응용한 최초의 연구라는 점에서 그 파급효과가 매우 클 것으로 예상된다.
□ 또한 본 기술은 기존의 고비용의 나노 갭 형성 기법에 비하여 저비용으로 대면적의 나노 갭(nano-gap)을 형성할 수 있는 기술적 돌파구를 마련하였다는 점에서 기술적, 산업적 활용성이 매우 클 것으로 평가된다.
□ 연세대 이우영 교수는 “이번 연구는 대면적에 손쉽고, 저비용으로 높은 성능의 나노 갭 수소 센서를 만들 수 있음”을 확인하였다. 또한, “특히 이번 연구 성과를 수소센서 분야뿐만 아니라 패터닝, 생화학 센서 등의 다양한 물리/화학적 분야로의 응용이 기대 된다.”고 연구의 의의를 밝혔다.
○ 연세대 이우영 교수팀이 주도한 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 융합 그린에너지 원천기술 개발이라는 대학중점연구소 사업과 서울시 클러스터의 지원을 받아 수행되었고, 연구결과는 최근 세계적인 응용 화학지인 ‘안게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)’지(SCI 인용지수: 11.829) 에 VIPs (Very Important Papers, less than 5%) 및 표지 논문으로 선정되어 발표 되었다.
(논문명 : Highly Mobile Palladium Thin Films on an Elastomeric Substrate: Nanogap-Based Hydrogen Gas Sensors.)
그림 1. 안게반떼 케미 표지 그림
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