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[고려대학교] 가스 감도 10배 이상 향상된 초고감도 가스센서

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

분야 : 전자~전기 개발상태 4 9

[고려대학교] 가스 감도 10배 이상 향상된 초고감도 가스센서

보유기관 및 연구자 : 고려대학교

특허정보
메틸벤젠에 대한 고감도 및 고선택성 가스 감응물질, 그 제조방법 및 상기 가스 감응물질을 포함하는 가스센서 (No : 10-2017-0137619)

계층적 구조를 이용한 고감도, 쾌속반응 산화물 반도체형가스 센서 및 그 제조 방법 (No : 10-0989611)

크롬이 도핑된 산화니켈 나노구조체를 이용한 메틸벤젠 가스 센서 및 그 제조 방법 (No : 10-1491819)

팔라듐이 첨가된 산화코발트 나노구조체를 이용한 메틸벤젠 가스센서 및 그 제조 방법 (No : 10-1550356)
거래조건 : 추후 협의

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요: 본 기술은 금속염(Sn), 카본나노튜브(CNT), 폴리스티렌비드가 분산된 용액을 고온에서 초음파 분무 열분해하여 나노, 메조, 마크로 기공을 3차원적으로
연결된 산화주석(SnO2)기공 연결 구조를 합성하고 이를 이용하여 초고감도 가스센서 구현

기존기술 대비 개선점: ○ 기존기술의 한계
- 작은 기공은 비표면적이 커서 가스감응에는 유리하지만 가스 확산이 매우 어려움
- 마크로 기공( >50나노미터)은 가스 확산을 큰 폭으로 증가시킬 수 있지만 비표면적의 증가가 크지 않으므로 가스감도를 증가시키기 어려움

○ 기존기술 대비 우수성
- 나노기공과 마크로 기공을 구형 구조 내부에 형성시키고 이를 메조 크기의 지름(~20나노미터)을 가지고 길이가 긴 원기둥 모양의 카본나노튜브(CNT) 템플레이트를 이용하여 서로 연결
- 나노기공, 선형 메조기공*, 구형 마크로기공*이 동시에 존재하면서 기공들이 3차원적으로 연결된 구조를 설계하여 초고감도의 가스센서를 구현

기술 동향: ○ 가스센서는 유해가스 등에 의한 안전사고 방지, 식품·수산물의 품질과 신선도 판별, 실내외 환경모니터링* 등에 활용되고 있다.
* 실내외 환경모니터링 : 실내외에 존재하는 환경오염가스를 실시간으로 측정하여 대기오염 정도를 측정

○ 유해 위험가스는 ppm 단위의 저농도인 경우가 많아 초고감도의 센서 설계가 매우 중요하다. 그래서 가스센서의 감도를 높이고, 반응속도를 빠르게 하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.