화학작용제 탐지센서로 Al 도핑된 ZnO 나노입자의 응용가능성

전문가 제언

○ 화학무기로 인한 피해를 최소화시키기 위하여 보다 낮은 농도에서 보다 신속하게 화학작용제를 탐지하기 위한 수단을 확보하는 것은 화생방 방어 전력에서 매우 중요한 요소이기 때문에, 화학작용제 탐지성능을 향상시키기 위한 탐지 소재와 방법에 관한 연구개발은 앞으로도 큰 관심을 끌 것으로 예상된다.

 

○ 최근에 금속산화물을 나노입자화 하거나, 금속산화물에 다른 물질을 도핑하거나, 그래핀(graphene)이나 탄소 나노튜브와 금속산화물의 나노 복합재(nano composite)를 사용함으로써 탐지 감도(sensitivity)가 높아지고 응답시간(response time)이 빨라졌다는 연구결과들이 발표되고 있다. 그러나 이러한 소재들이 실용화되기 위해서는 온/습도 변화가 다양한 운용환경에서 탐지성능의 안정성(stability)과 대기 중에 공존하는 환경오염 물질들을 대상으로 탐지대상 가스에 대한 선택성(selectivity)이 충분히 검토되어야 한다.

 

○ 화학작용제 중에는 금속산화물 센서표면에 피독현상(poisoning)을 일으켜 센서의 활성을 저하시킬 수 있는 유기 인과 황(organo phosphorus and sulfur) 화합물들도 있기 때문에, 이러한 화합물들에 반복적으로 노출되었을 때 탐지성능의 저하도 연구주제로 다루어져야 한다.

 

○ 국내 학계에서 알코올, 악취, 대기 오염물을 탐지하기 위해 금속산화물 가스센서의 제작과 나노구조화에 관한 연구사례가 있으나 화학작용제나 산업용 독성 화학물질의 탐지를 목적으로 한 연구는 매우 빈약한 실정이다.

 

○ 군용 화학작용제 탐지장비들은 개인 휴대용 탐지키트에서부터 화생방 정찰차에 이르기까지 전술적 목적에 따라 다양한 형태로 운용되고 있다. 금속산화물 센서는 가격이 저렴하고 소형화시킬 수 있기 때문에 앞으로 국내에서도 기초연구를 통해 여러 종의 화학작용제들에 만족할 만한 수준의 탐지성능을 갖춘 센서물질을 개발한 다음, 여기에 신호처리 기술과 공학적 설계요소들을 접목시켜 화학전이나 테러에 대비한 개인 휴대용 탐지도구로 실용화시키는 노력이 필요하다.

저자

Ran Yoo, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2015

권(호)

221()

잡지명

Sensors and Actuators, B: Chemical

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

217~223

분석자

양*식

분석물

• 화학작용제 탐지센서로 Al 도핑된 ZnO 나노입자의 응용 가능성.pdf [457,560 byte]

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