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3가 이온 전도성 고체를 이용한 가스센서

전문가 제언: ○ 센서의 역할과 기능은 매우 다양하며 그 종류도 무수히 많다. 센서는 인간의 오감기능이나 초감각의 육감기능까지 수행할 수 있으므로 이러한 다양한 가능을 기본으로 하는 응용분야가 크게 확산되고 있다.

○ 많은 산업 분야 중에서 가장 중요한 것 중의 하나가 연소 배기가스 측정 및 이를 통한 연소제어 기술이다. 신뢰성 있는 가스센서가 사용된다면 연소공정 제어가 용이하여 유독가스 배출을 감소시킬 뿐만 아니라 에너지절감 효과까지 거둘 수 있다.

○ 특히 가스센서가 실용화 되려면 몇 가지 조건에 적합하여야 한다. 그 요건은 4S라고 하며 sensitivity, selectivity, stability, speed이다. 즉 감도가 우수하고, 공존하는 가스에 영향이 없어야 하며, 주위 분위기에 안정하고 내구성이 우수하며, 반응이 빠르며 여러 번 반복할 수 있어야 한다.

○ 가스센서에 대한 연구는 대부분은 반도체나 고체전해질을 이용한 센서이다. 일반적으로 고체전해질을 이용한 센서는 응답속도가 반도체식 센서에 비하여 늦은 결점이 있으나 가스선택성이 우수하다. 이 문헌에서는 고체전해질로 3가 이온을 이용하는 가스센서에 대하여 설명한다. 특히 Al3+이온 전도체을 이용한 재료개발에 관하여 기술하고 있다.

○ Al3+이온 전도체를 이용하여 개발한 재료는 화학적 및 열적으로 안정할 것으로 생각되며 좋은 발상이라고 할 수 있다. 국내에서도 세라믹 재료를 비롯하여 많은 재료연구가 진행되었다. 그러나 중요한 것은 새로운 재료의 개발과 실용화라고 생각된다. 가스센서를 연구하는 연구자들이 관심 있기를 기대한다.

저자: Shinji Tamura, et.al
자료유형: 학술정보