한밭대학교, 상온에서 동작하는 산소센서 개발
한밭대학교, 상온에서 동작하는 산소센서 핵심기술 개발
한밭대학교는 최근 신소재공학과 기능성전자재료연구실이 상온에서 동작하는 산소센서 핵심기술을 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 고분자 소재의 고체전해질과 기체분리막을 이용해 상온의 수소 환경에서 미량의 산소를 감지할 수 있다.
기존에는 자동차 배기가스 내 산소량을 측정하는 용도로 사용되는 산소센서는 섭씨 600도 이상의 고온에서만 작동하는 YSZ 세라믹 고체전해질을 사용하였다. 이에 따라 고온을 유지하기 위한 발열체가 필요하며, 지속적으로 전력을 공급해야 하는 단점이 있었다. 또한, 섭씨 400도 이상에서는 수소 인프라에 포함된 수소의 자연발화가 있을 수 있어 폭발 위험성이 존재하였다.
하지만 한밭대학교 연구진은 상온에서도 작동하는 산소센서를 개발하였다. 이를 위해 연구진은 이온 전도성을 띠는 나피온 고분자와 기체 종류에 따라 투과특성이 상이한 폴리이미드 고분자를 활용하여 수소 내의 산소농도와 출력전압이 비례하는 전기화학식 산소센서를 개발하였다.
한밭대학교 신소재공학과 교수인 이승윤 교수는 "센서에 적용된 나피온-폴리이미드 소재는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 등에 사용되는 검증된 재료로 센서 실용화 가능성이 높다"며 "수소 용기 내부로 의도치 않게 혼입되는 산소를 감지하고, 수전해 수소에 함유된 산소량을 측정해 수소 품질을 모니터링하는데 응용할 수 있을 것"이라고 설명하였다.
이번 연구는 한국전력공사 전력연구원과 한국연구재단의 지원을 받아 수행되었다. 연구 결과는 Electrochemical bulk and film-type oxygen sensors: Strategies for detecting extremely low concentration in hydrogen environments라는 제목으로 미국진공기술학회의 학술지에 게재되었다.
한밭대학교는 최근 신소재공학과 기능성전자재료연구실이 상온에서 동작하는 산소센서 핵심기술을 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 고분자 소재의 고체전해질과 기체분리막을 이용해 상온의 수소 환경에서 미량의 산소를 감지할 수 있다.
기존에는 자동차 배기가스 내 산소량을 측정하는 용도로 사용되는 산소센서는 섭씨 600도 이상의 고온에서만 작동하는 YSZ 세라믹 고체전해질을 사용하였다. 이에 따라 고온을 유지하기 위한 발열체가 필요하며, 지속적으로 전력을 공급해야 하는 단점이 있었다. 또한, 섭씨 400도 이상에서는 수소 인프라에 포함된 수소의 자연발화가 있을 수 있어 폭발 위험성이 존재하였다.
하지만 한밭대학교 연구진은 상온에서도 작동하는 산소센서를 개발하였다. 이를 위해 연구진은 이온 전도성을 띠는 나피온 고분자와 기체 종류에 따라 투과특성이 상이한 폴리이미드 고분자를 활용하여 수소 내의 산소농도와 출력전압이 비례하는 전기화학식 산소센서를 개발하였다.
한밭대학교 신소재공학과 교수인 이승윤 교수는 "센서에 적용된 나피온-폴리이미드 소재는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 등에 사용되는 검증된 재료로 센서 실용화 가능성이 높다"며 "수소 용기 내부로 의도치 않게 혼입되는 산소를 감지하고, 수전해 수소에 함유된 산소량을 측정해 수소 품질을 모니터링하는데 응용할 수 있을 것"이라고 설명하였다.
이번 연구는 한국전력공사 전력연구원과 한국연구재단의 지원을 받아 수행되었다. 연구 결과는 Electrochemical bulk and film-type oxygen sensors: Strategies for detecting extremely low concentration in hydrogen environments라는 제목으로 미국진공기술학회의 학술지에 게재되었다.
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신영*
코리아 핀테크 위크 2023 멋지네요
이동*
정말 최고예요!
홍한*
이런 소식 정말 좋아요.
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