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화학지능재료 가스센서의 과제와 전망

전문가 제언: ○ 전 세계적으로 에너지의 사용이 매년 급증하고 있어서 이에 수반되는 배출가스로 인한 지구대기의 오염과 지구온난화는 심각한 수준을 넘어선지 이미 오래이다. 공기의 오염이 건강에 주는 부정적인 영향, 산성비로 인한 자연의 파괴, 온실가스가 미치는 기상이변과 지구 생태계의 변화는 자연 재앙으로 나타날 것이기 때문에 결코 더 이상 방관할 수는 없는 실정이다.

○ 1997년 12월 일본 교토에서 개최된 기후변화협약 제3차 당사국총회에서 교토의정서(Kyoto protocol)를 채택하여 지구온난화 규제 및 방지의 국제협약인 기후변화협약의 구체적 이행 방안으로, 선진국의 온실가스 감축 목표치를 규정한바 있다. 감축대상 가스는 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 불화탄소(PFC), 수소화불화탄소(HFC), 불화유황(SF6) 등의 여섯 가지이다.

○ 한국의 연간 이산화탄소 배출량은 2000년을 기준으로 했을 때 4억 3,400만 톤으로 세계 9위이며, 1990년 이후 배출량 증가가 85.4%로 나타나 세계 최고의 증가세를 기록하고 있기 때문에 2008년부터는 의무대상국으로 분류될 가능성이 높다.

○ 일체형으로 산소센서와 산소펌프를 조합시키면 가스 중의 산소분압을 알 수 있고 그 가스를 직접 산화∙환원 제어를 할 수 있다. 이 기술로서 자동차용 배기가스센서의 개발이 가능하였고, 이 기술이 발전해 가면서 NOx센서, HC센서 등이 개발 중이며 특별한 관심 가운데 수소센서의 개발도 기대를 갖게 하고 있다. 다성분 가스 경우의 활용에도 응용될 것으로 기대하고 있다.

○ 본 연구에서 전망하고 있듯이 화학적인 원리를 이용한 고체전해질 등의 재료의 가능성이 가스센서의 전망을 밝게 하고 있다. 아직도 재료분야의 연구 참여가 미흡한 실정이므로 시급히 실용화 단계까지 연구개발이 되어 대기오염 방지와 연료의 효율사용 등의 달성시기를 앞당길 필요가 있다.

저자: Hiroyuki Kaneko
자료유형: 학술정보