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유기무기 하이브리드 재료의 센서기술에 응용

전문가 제언: ○ 유기무기 하이브리드 재료는 단순히 유기물과 무기물의 특성을 발현하는 것 이외에도 상승효과로 개별 재료가 갖지 못한 구조나 물성, 기능을 나타내기 때문에 근래에 주목을 받고 있다. 무기와 유기를 조합하는 방법은 다수 존재하며 또한 복합화 수준도 나노 수준에서 마이크로 수준까지 다양하다. 다양성이 최대 특징인 유기 무기 하이브리드 재료는 종래 재료를 능가하는 여러 기능을 발휘할 수 있을 것으로 판단하여 나노 수준의 재료의 설계와 구조, 기능에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

○ 유기무기 하이브리드 재료를 가스센서에 사용하기 위해서는 검지대상 가스를 인식하는 분자 인식기능과 그 정보를 전기신호로 변환하는 신호 변환기능을 유기와 무기재료가 각각 선택적으로 수행하는 개념이 필요하다. 화학 반응성이 큰 유기물이 검지대상인 가스분자를 선택적으로 인식하고 얻어진 화학적 정보를 전하나 이온 등을 매개로 하여 무기화합물에 전달되며 여기서 전기적 신호로 변환시켜 외부에 출력토록 하는 것이다.

○ 본고는 유기무기 하이브리드 재료의 센서로서 이용을 위한 최근의 연구 성과를 설명하고 있는데 가스 센서로는 인터칼레이션형 가스센서와 입자분산형 센서를 그리고 압력센서로는 탄성을 나타내는 폴리머에 도전성 무기입자를 분산한 재료를 사용한 센서에 대하여 설명하고 있다. 유기물 단독 또는 무기물 단독으로는 얻을 수 없는 특성이 유기하이브리드 재료로 얻을 수 있고 다양한 용도로 이용이 가능한 센서의 개발이 가능할 것으로 예상하고 있다.

○ 주택에서 방출되는 시크 하우스(sick house) 증후군의 휘발성 유기화합물(VOC) 중 유해가스의 효율적인 농도 측정 필요성이 증가함에 따라 종래의 검출기보다 신속하고 유해가스를 선택적으로 측정할 수 있는 유기무기 하이브리드 재료의 가스 검출기에 관심이 증대되고 있는 등 유기무기 하이브리드 재료의 이용은 계속 확대되고 있으며 이들에 대한 연구도 가속되고 있다. 새로운 재료 개발에 좋은 참고 자료가 될 것으로 생각된다.

저자: Matsubara, Ichiro, Itoh, Toshio
자료유형: 학술정보