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Co-polyaniline 피복을 이용한 광섬유 습도센서

전문가 제언: ○ 습도센서는 공기 또는 기체 중에 포함된 수증기(water vapor)를 감지하여 습도를 측정하는 소자로서 제조분야 및 산업분야에서 널리 사용된다. 과거에는 기계적 및 전기적 소자가 주로 사용되었으나 최근에는 반도체 소자를 이용한 습도계가 기존 습도계에 비하여 기술적으로 또는 경제적으로 여러 가지 장점이 많기 때문에 많이 사용되는 추세이다. 이러한 상용화된 습도센서는 저항 습도센서(resistive humidity sensor), 열전도도 습도센서(thermal conductivity sensor) 및 용량성 습도센서(capacitive humidity sensor) 등이 있다.

○ 용량성 습도계는 센서의 유전상수의 변화가 상대습도에 거의 직접 비례하는 것을 이용한 것이다. 저항 습도센서는 도전성 폴리머, 소금 또는 처리된 기판과 같은 흡습성 매체의 전기적 임피던스의 변화를 측정하는 것이다. 이때 임피던스 변화는 습도와 역 대수 관계를 가진다. 열전도도 습도센서는 건식 공기의 열전도도와 수증기를 포함한 공기의 열전도도 간의 차이를 정량화하여 절대습도를 측정하는 것이다.

○ 박막증착, 이온 스퍼터링 및 세라믹/실리콘 코팅과 같은 반도체 기술의 발전은 경제적이면서 화학적 및 물리적 오염에 강한 높은 정밀성을 갖는 습도센서 제작을 가능하게 한다. 그러나 어떠한 센서도 모든 응용을 만족할 수는 없다. 그런 의미에서 이 글에서 기술한 광섬유 습도센서는 기존 센서에 비하여 전기적 잡음이 거의 없고, 내구성이 좋으며, 소형화가 용이하고, 실시간 감시와 원격전송이 가능한 장점이 있다. 따라서 산업공정에서 습도를 측정하고 제어하는 데 많은 응용이 기대된다.

○ 이 글에서 기술한 Co-polyaniline 피복을 이용한 광섬유 습도센서는 8초의 응답시간과 1분의 복구시간 등의 측정특성을 갖고 있어 공기 중의 상대습도 측정이 기대되지만 암모니아, 탄산가스 및 수소 등의 가스에서는 반응이 적어 이것이 앞으로 풀어야 할 과제다.

저자: Anu Vijayan, Madhavi Fuke, Ranjit Hawaldar, Milind Kulkarni, D.Amalnerkar, R.C.Aiyer
자료유형: 학술정보