KAIST 윤준보 교수팀, 나노 신소재 '나노린' 활용해 높은 소비전력 문제 해결
국내 연구진이 스마트폰에 내장해 사용할 수 있을 정도로 소비전력이 낮은 유해가스 감지 센서를 개발했다. 유해가스를 미리 감지해 알리는 '탄광 속 카나리아'가 스마트폰 속으로 들어갈 수 있게 된 것이다.
윤준보 한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 교수 연구팀은 독자 기술로 만든 나노 신소재 '나노린(Nanolene)'을 활용해 상시 동작이 가능한 초저전력 유해가스 감지 센서를 개발했다고 1일 밝혔다.
기존 센서는 금속산화물 소재를 사용한다. 생산단가가 저렴하고 소형화도 가능하지만 작동을 위해서는 섭씨 영상 수백도의 고온이 필요하기 때문에 소비전력도 10밀리와트(mW) 수준으로 높다. 스마트폰과 같은 휴대용 기기에 적용할 수 있는 유해가스 센서를 구현하기 어려웠던 이유다.
연구팀은 나노린을 활용해 이같은 한계를 극복했다. 나노린은 나노미터(nm·10억분의 1미터) 굵기의 나란한 와이어 다발들로 이뤄져있는데, 구조상 열을 효율적으로 가둘 수 있다. 고온 환경을 유지할 수 있는 '나노린 히터'를 기존 금속산화물 센서에 접목한 결과, 스마트폰에 넣을 수 있는 작은 크기와 소비전력만으로도 일산화탄소 검출에 성공했다.
윤 교수는 과거 광부들이 일산화탄소 감지를 위해 새 카나리아를 데리고 다녔던 것에 비유해 이 센서를 '스마트폰 속 카나리아'라고 평가했다. 연구팀은 "이 기술이 가스 유출로 인한 인명 사고를 사전에 막는 데 활용되길 기대한다"고 했다.
연구성과는 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)'에 지난달 12일 게재됐다.