압전 공진 압력 센서의 설계와 테스트

전문가 제언

○ 압력 센서는 광범한 분야에서 다양한 목적으로 가장 흔하게 사용되는 센서 중의 하나이다. 따라서 센서의 작동 원리 역시 다양하여 센서의 적용 범위와 목적에 따라 선택할 수 있는 여지가 풍부하다. 예컨대 미세 압력측정에는 MEMS를 이용한 반도체 센서가 많이 쓰인다. 실제로 압력 센서는 MEMS 기술 진화의 혜택을 많이 본 분야 중의 하나이다.

 

○ 최근에는 전통적인 MEMS 기술을 떠나 새로운 방법을 접목하려는 시도가 이어지고 있다. 한 예로 미국 Stanford 대학 연구팀은 전도성 고분자 물질을 이용한 압력 센서 개발에 성공했다. 신축성 고분자의 열 팽창에 의한 열잡음을 방지하기 위하여 비신축성 고분자를 이용하고, 이를 수많은 마이크로 구(球)의 집합체로 만들어 신축성을 발생시킨다.

 

○ 그러나 반도체 센서에 주로 사용되는 실리콘이나 고분자 다이어프램은 중간 수준 이상의 높은 압력에는 적용하는데 한계가 있다. 특히 높은 온도의 부식성이 강한 산업 환경에서 사용되는 압력 센서의 다이어프램은 강한 내구성을 갖는 재료와 구조로서 설계되고 제작되어야 한다. 이 논문에서 제안하는 센서가 스테인리스 스틸을 주 재료로 사용하는 것은 이러한 이유에 따른 것으로 보인다.

 

○ 국내에서도 ETRI와 서울대와 연세대, 성균관대 등 많은 대학과 연구소에서 미세 압력 센서 개발에 노력을 기울이고 있다. 그러나 산업현장에서 흔히 요구되는 10 bar 정도 이상의 중고압 측정 센서에 대한 국내의 연구개발 사례는 보기 힘들다. 세계 최고 수준의 중공업 산업을 갖고 있으면서도 그에 필요한 막대한 압력 센서를 외국에 의존하고 있다. 혹시 반도체나 MEMS의 유행을 타는 현실이 반영된 결과가 아닐까.

 

○ 이런 의미에서 이 논문은 의미가 있고, 우리를 돌아보게 만든다. 실리콘이 아닌 스테인리스 스틸 다이어프램은 투박스럽게 들릴 수도 있으나, 이는 이 논문의 근원지인 인도의 현실을 반영한 맞춤형 기술이다. 우리도 우리 산업현장에 맞는 맞춤형 기술이 필요한 것은 아닐까.

 

 

저자

Y. Sujan, G. Uma, M. Umapathy

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2016

권(호)

250()

잡지명

Sensors and Actuators, A: Physical

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

177~186

분석자

은*준

분석물

• 압전 공진 압력센서의 설계 및 테스트.pdf [503,457 byte]

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