ETRI, 휘어지는 투명가스분자센서 개발

그래핀 히터가 집적된 그래핀 가스 센서 모식도.
그래핀 히터가 집적된 그래핀 가스 센서 모식도.

국내 연구진이 그래핀 소자를 이용해 휘어지는 투명 가스센서를 처음 개발했다.

한국전자통신연구원(ETRI, 원장 김흥남)은 21일 미래창조과학부 ‘창의연구실사업’의 지원을 받아 미세한 가스를 측정하는 플렉시블 고성능 투명 가스센서-히터 융합소자를 제작하는데 성공했다고 밝혀다.

연구진은 가스센서와 히터를 하나의 그래핀 소자로 만들어 냈다.

연필심의 재료인 흑연의 한개 층을 말하는 ‘그래핀’은 탄소원자들이 벌집모양으로 배열된 얇은 막 형태의 나노소재다. 두께가 0.3㎚ 크기로 전도성과 유연성이 우수하고 투과도가 높은 장점이 있다.

연구진은 2×2㎝크기의 그래핀 센서-히터 소자의 분자측정 및 초기화 전 과정이 수초 내에 이뤄지는 등 센싱 성능의 우수성도 확인했다고 설명했다.

연구진은 투명성과 유연성이 필요한 창문이나 자동차 앞 유리창, 유해 실험실에서 사용하는 실험용 보안경 등에 적용가능할 것으로 내다봤다.

이 기술은 나노분야 국제 학술지 ‘스몰(Small)’ 온라인판에 등재됐다. 또 학술지 뒷면표지 커버로 선정됐다.

최춘기 그래핀소자창의연구센터장은 “최근 각광받고 있는 스마트 윈도에 접목될 다양한 기능 중 고성능 가스 분자 센서 기능을 원하는 위치와 크기 그리고 디자인으로 적용할 수 있는 나노 융합 기술”이라고 말했다.

이 논문 제1저자는 ETRI 최홍규, 최진식 박사다. 유영준 박사, 최춘기 센터장은 교신저자로 이름이 올랐다. 이 연구에는 미국 컬럼비아대 재직당시 연구를 지원한 김필립 하버드대 교수, 최성율 KAIST 교수, 김기출 목원대 교수 등이 참여했다.

대전=박희범기자 hbpark@etnews.com