[한국기술뉴스] 울산대학교 전기전자공학전공 김현철교수 연구팀은 수소에 감응도가 높으며 반응 및 회복 속도가 빠른 수소 센서를 개발했다. 개발된 기술은 울산대학교 산학협력단을 통해 2020년 05월 29일 특허를 출원(출원번호 제1020200065128호)했다. 특허 명칭은 '수소 센서 및 이의 제조 방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

천연자원의 고갈과 환경문제가 심각해지면서, 화석연료를 대체할 친환경 연료에 관한 관심이 증가하고 있습니다. 수소에너지는 오염물질을 생산하지 않으면서도 거의 무한한 사용이 가능한 친환경 연료입니다. 또한, 수소는 전력과 달리 수송 중에 발생하는 손실이 없으며, 저장이 쉽다는 장점이 있습니다. 하지만, 수소는 일정 농도 이상 존재할 때 폭발의 위험이 있습니다. 수소의 폭발 문제를 예방하기 위해서는 누수 현상을 빠르게 발견해야 합니다. 하지만, 기존의 수소 센서는 수소에 대한 반응 속도와 회복 시간이 느리다는 문제가 있습니다.

울산대학교 김현철 교수 연구팀은 수소에 대한 높은 반응 속도와 높은 회복 속도를 지닌 수소 센서를 개발했습니다.

실리콘이나 알루미나 기판에 스퍼터링 시스템을 이용해 금속막이 증착된 나노 아일랜드형 모재를 제작합니다. 모재에 감응 물질을 증착시켜 표면층을 형성합니다. 이후 진공 상태에서 실온으로 어닐링 하며, 전극을 형성시켜 수소 센서를 제작합니다.

연구팀은 실험을 통해 제조된 수소 센서의 성능을 확인했습니다. 제조된 수소 센서의 반응 시간과 회복 시간은 모두 3초 이내로 수소가 노출될 때 빠르게 감지하였습니다. 또한, 수소 농도가 매우 낮을 때에도 감지할 수 있었으며, 센서가 높은 내구성을 지닌 것을 확인했습니다.

본 발명품은 빠르고 정확하게 수소를 감지할 수 있어, 수소가 누출되는 초기 단계에 사고를 예방할 수 있습니다. 또한, 다른 센서에 비해 적은 양의 감응 염료를 사용해 제작 비용을 절감할 수 있습니다.

개발된 센서를 활용할 경우 누수로 인해 발생하는 사고를 예방할 수 있어, 수소 연료의 안전성과 사용성을 향상시킬 것으로 기대됩니다.