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일정한 범위에서 수소가스 누수를 검지하는 기술

전문가 제언: ○ 수소가스를 직접 탐지하는 기술로는 크게 3가지로 분류된다. 열 선형반도체식, 접촉연소 식, 기체열전도식이 있으며 열 선형반도체식은 금속산화물 반도체표면에서 가스흡착에 의한 전기전도변화를 백금선코일 양단에 나타난 저항치변화로서 측정하는 것이다. 접촉연소 식은 가연성가스에 대하여 반응하는 검지시편과 반응하지 않는 보상시편 2개의 소자로 구성되어 가연성가스에 폭로될 때 검지시편의 온도상승을 보상시편과의 저항차이에 의해서 측정하는 것이다.

○ 기체열전도식은 가스의 열전도도의 차이에 의한 발열체의 온도변화를 측정하는 것이다. 일반적으로 수소가스센서로는 접촉연소 식이 많이 이용되고 있지만 반도체식이 감도가 더 양호하다. 그러나 고감도의 계측이 어려워 최첨단 연구는 아직도 이루어지지 않고 있다. 독성 가스나 가연성가스의 농도를 측정하거나 허용 한계 농도이하에서 신호를 나타내기 위한 목적으로 사용되는 소자의 가스센서가 많이 이용된다. 접촉연소 식은 접촉연소식의 원리를 이용하여 자동기록계를 만들거나 가연성 가스가 일정농도에 도달하면 경보를 발신하는 경보장치로 이용되기도 한다.

○ 센서는 기본적인 주요한 장치로 생체에 비교하면 오감기관에 해당하며 트랜스듀서와 액추에이터는 감각 수용체와 근육에 대응하는 것으로 생각할 수 있다. 센서의 종류는 그 용도와 대상에 따라 매우 다양하다. 이 중에서 화학센서는 그 역사가 대단히 오래되었으나 실용적인 개념에서 본격적인 것은 1960년대 초부터 출현하였다. 60년대 중반에는 서미터 타입 및 촉매연소방식 가스센스가 실용화되었고 이어서 산화물 반도체 가스센서가 실용화되었다.

○ 우리나라도 산화물 반도체 가스센서가 실용화됨에 따라 화학센서 및 시스템에 관한 연구가 활발히 전개되기 시작하였다. 특히 70년대에 이온센서와 가스 및 자동차용 산소와 습도센서의 실용화에 따라 센서산업이 자리 잡기 시작하는 계기가 되어 특히 일산화탄소 감지나 수소가스 감지 등 환원가스의 감지에 크게 그 연구가 활발히 진행되어 왔다.

저자: Yuji Kubota
자료유형: 니즈학술정보