휘어지는 투명 가스센서 개발…창문·안경에 부착 가능

ETRI 연구진이 투명하고 유연한 고성능 가스분자 센서를 개발, 나노분야 저명지인 스몰(Small) 저널의 표지를 장식하고 있는 모습

한국전자통신연구원 연구팀, 국제학술지 논문 채택

국내 연구진이 가스센서와 히터를 하나의 그래핀 소자에 적용한 투명하고 휘어지는 센서를 처음 개발했다.

한국전자통신연구원 그래핀소자창의연구센터(센터장 최춘기) 연구팀은 21일 그래핀을 이용해 미세한 가스를 측정하면서도 투명하며 휠 수 있는 고성능 가스센서-히터 융합소자 제작에 성공해 연구성과가 국제학술지 <스몰> 표지 논문(뒷면 표지)으로 선정됐다고 밝혔다. <스몰>은 나노 분야 유명 학술지로 인용지수(IF)가 7.5이다.

가스센서는 가스분자가 센서 표면에 흡착했을 때 센서의 저항 변화로 가스의 유무를 측정하는데, 재활용을 위해서는 센서 표면에 붙어 있는 가스 분자들을 떼어내는 이른바 초기화가 필요하다. 기존에는 별도의 불투명하고 휘어지지 않는 금속성 히터를 외부에 장착해야 해 부피가 커지고 유연한 투명 센서를 만들 수 없었다.

연구팀은 그래핀으로 가스센서를 만드고 그래핀 히터까지 한 곳에 접목해 센서 초기화 과정 동안에도 투명하며 휠 수 있는 장점을 유지시켰다. 그래핀은 탄소원자들이 벌집 모양으로 한개 층에 배열된 얇은 막 형태의 나노소재로 두께가 0.3나노미터(1나노미터는 10억분의 1미터)에 지나지 않으면서도 우수한 전도성과 높은 투과도와 유연성, 뛰어난 강도 등 특성을 지니고 있다. 연구팀은 투명성과 유연함이 요구되는 창문이나 자동차의 앞 유리창, 유해 실험실에서 사용하는 실험용 보안경 등에 가스센서를 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

논문의 제1저자는 전자통신연구원의 최홍규·최진식 박사, 교신저자는 유영준 박사와 센터이다. 이 연구에는 미국 컬럼비아대 김필립 교수(현 미국 하버드대), 한국과학기술원(카이스트) 최성율 교수, 목원대 김기출 교수 등이 참여했다.

이근영 선임기자 [e-mail]