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알코올 측정성능이 우수한 결정 박막센서

전문가 제언: ○ 셀룰로오스 광자결정박막센서(CPCFS)에 알코올이 감지되면 결정상수와 평균굴절률이 증가하고, 반사되는 광선은 적색편이(redshift)현상을 나타낸다. 센서의 적색편이는 알코올 증기의 농도에 대해서 선형적으로 반응하며 구조적 색깔은 청색에서 녹색으로 변한다. CPCF는 현장에서 사용하기 용이한 알코올 측정센서이며 미래에 값싸고 우수한 음주측정기로서 주목을 받는다.

○ 자동차 내의 알코올 농도를 측정할 때 다른 VOCs(휘발성 유기화합물)에 의해서 CPCF센서가 손상을 입는 현상이 발생하지 않아야 한다. 현재 시클로헥산, 포름알데히드, 톨루엔 및 아세톤 이외의 VOCs는 CPCF센서의 콜로이드 배열을 녹이며 CPCF의 구조색깔을 청색에서 투명하게 변화시킨다. CPCF를 알코올 이외에 다른 VOCs 센서로 응용하기 위해서 센서가 손상을 받는 것을 방지해야 한다. 배리어 박막은 이러한 현상을 방지하려는 방법으로 적정할 것으로 생각된다.

○ 알코올 센서에 대한 연구는 국내외에서 활발하게 추진된다. 강원대학교의 전진영 박사는 음주운전을 방지하기 위해서 자동차 내의 알코올을 감지해서 엔진점화차단기가 작동하는 시스템을 제작했다. 알코올농도를 감지하기 위해서 Wilks Lamds 알고리즘을 활용해서 제작된 센서가 사용되었다(센서학회지 23(2014)299). Gamella M.은 땀에서 에탄올을 측정해서 혈액의 알코올농도가 즉시 추정되는 우수한 비 침투성의 전기화학적 바이오센서를 개발했다(Anal. Chin. Chia 806(2014)1).

○ 한국에서 2010～2013년에 걸쳐서 해마다 음주운전사망자수는 전체교통사고사망자의 수의 약 14.5%를 차지한다. 음주 운전자들의 알코올 농도를 정확하게 감지해서 엔진점화차단기로 자동차의 엔진점화를 결정하는 시스템이 실용화되면 교통사고를 크게 줄일 수 있을 것이다. 한국센서학회에서 활발하게 연구 활동을 하는 VOCs 센서전문가와 자동차제조업체가 협력해서 엔진점화차단기를 개발해서 실용화시킨다면 국내외의 많은 주문이 있을 것이다.

저자: Fengyan Wang, et al.
자료유형: 니즈학술정보