?전문가 제언?
○ 현대 공업에서 센서기술은 대단히 중요하다. 센서의 종류는 압력, 온도, 속도, 중량 등을 공정 중에서 즉시 모니터링하는 기술로서 작업현상을 동시에 파악할 수 있다. 본고는 자동차 배기가스중의 NOx 농도를 측정하기 위하여 페로브스카이트 산화물을 이용해서 가스농도를 측정하는 기술을 소개하였다.
○ 페로브스카이트형 산화물 NOx 센서 연구에 활용되는 산화물재료는 ZrO2, Y2O3, CeO, SrO2, NiO, Ga2O3, Sc2O3, La2O3, Sm2O3, Bi2O3, MnO, MgO, CoO, Fe2O3, BaCeO3 , BaSrO3, Gd2O3, Yb2O3, Al2O3등의 천이원소산화물과 희토류금속산화물이다.
○ 산화물은 주로 순수한 할로겐화염을 기상법이나 액상법, 고상법을 이용하여 제조한다. 산소이온 도전체인 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ) 전해질을 제조할 경우 ZrO2에 Y2O3를 8~10mol%을 혼합소결하여 센서의 주 구성재료로 사용한다. 검지극으로 사용하는 La0.8Sr0.2MO3(M=Co, Mn, Fe) 등은 질산염을 분무열분해법으로 제조하는 특징이 있다.
○ NOx 응답성 평가는 YSZ의 조성이나 페로브스카이트 조성에 따라 측정온도 범위에서 가스흡착 특성이 센서응답에 영향을 미치는데, NO2 응답이 La0.8Sr0.2MnO3는 크고, La0.8Sr0.2CoO3는 작은 특성이 있다. NO2 흡착능을 향상시키는 방법은 La3+을 Sr2+으로 치환함으로서 산소결함이 없도록 La1-xSrxMnO3(x=0, 0.2, 0.4, 0.6)으로 조절한다. 전극반응장에서는 전극면적이나 소자(YSZ)의 도전성 변화에도 NO2 응답성평가에 영향이 있다고 생각된다.
○ 우리나라에서 자동차 배기가스 중의 유해물질인 NOx, SO2, CO 가스 등을 산화분해시키는 배출가스 정제장치는 자동차에 부착되어 사용하고 있으나 가스분석용 센서에 의해 모니터링되고 있지 않다. 향후 가스센서가 개발되어 자동차 운행 중에 배출가스 조절에 의한 연비향상 기술을 개발할 필요가 있다고 생각된다.
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