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이온화가스감지를 위한 탄소나노튜브 주입 MEMS 기반 마이크로전극시스템

전문가 제언
○ 고전압조작과 추가 이온화 소스 없이 비열 플라스마를 생산할 수 있는 짧은 갭 크기(s=6, 7, 8, 10, 12)를 갖는 CNT를 주입한 새로운 마이크로전극시스템이 소개되었다. 방전과정에서 특유의 전류-전압(I-V)과 전류-시간(I-t)이 절연체 장애방전과 유사한 열 플라스마 발생에서 자위적 거동을 보였다.

○ 갭 크기와 갭 종류에 민감한 시작효과가 마이크로미터 갭 크기와 일차원적 재료를 갖는 전극의 마이크로 방전에서 확실히 존재했다. 대기압에서 가스종류와 농도를 감시할 수 있는 가스센서로서 민감도, 선택도 및 안정도 문제가 시험되었다.

○ 결과는 같은 원리에 의해서 작동하는 종래의 장치에 비해서 안전한 조작전압(약 36볼트), 더 높은 정확도와 선택도를 포함한 현저히 개선된 성능을 보였다. 더구나 이 장치는 칩 기반성질 덕으로 MEMS 제작기술을 사용하여 손쉽게 실현되었다. 배경이 되는 물리학도 방전의 유체모델의 견지에서 정밀히 탐구되었다.

○ 다공성 양극산화알루미늄 템플래이트에 성장한 잘 정열된 다층 벽 탄소나노튜브 배열에서 전자기장 이온화에 근거한 가스 이온화된 센서가 제작되었다. 분해전압이 다른 농도의 다른 가스에서 측정되었다. 분해전압의 변화는 검출된 가스의 종류와 농도에 관계 되었다.

○ 최근 독일 함부르그-하르부르그공대(TUHH)에서 원거리에서도 유독가스를 가시적으로 식별할 수 있는 새로운 장치시스템이 개발되었다. 이 시스템을 이용하면 약 5km나 멀리 떨어진 곳에서 발생한 유독가스구름도 식별할 수 있다. 동시에 이 시스템 “SIGIS”- ‘Scanning Infrared Gas Imaging System’은 몇 초 내에 대기에 있는 유독물질을 감별한다. 이것은 앞으로 유독물질을 취급하는 광역을 감시할 수 있는 시스템으로 활용될 것으로 전망된다.
저자
Zhongyu Hou, Hai Liu, Xing Wei, Jiahao Wu, Weimin Zhou, Yafei Zhang, Dong Xu, Bingchu Cai
자료유형
학술정보
원문언어
영어
기업산업분류
정밀기계
연도
2007
권(호)
127
잡지명
Sensors and Actuators B
과학기술
표준분류
정밀기계
페이지
637~648
분석자
신*순
분석물
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