아주대학교는 서형탁(신소재공학과·대학원 에너지시스템학과)교수 연구팀이 위험물질인 불소 가스의 누출을 육안으로 확인할 수 있는 착색 센서를 개발하는 데 성공했다고 9일 밝혔다.

서 교수 연구팀은 불산 및 불소화합물 가스가 누설되는 경우 육안으로 바로 확인이 가능하도록 기존 남청색에서 투명으로 색깔이 변화하는 센서를 개발했다.

이 센서는 무기 소재인 텅스텐 산화물을 나노 구조로 형성한 뒤 광화학적 방식을 이용, 수소를 주입해 불산 반응에 용이하도록 소재의 화학·광학적 성질을 개선했다. 센서가 불산 가스에 반응하면 산화물의 전자 구조가 변화하고 맨눈으로 식별이 가능한 수준으로 착색 특성이 달라진다.

센서 색깔의 변화는 가스 감지 20초 이내에 발생하며, 센서는 불산 가스의 농도에도 광범위하게 반응한다.

전기 신호로도 누설 여부를 확인할 수 있다. 연구팀이 개발한 이 기술은 상온 반도체 공정을 기반으로 다양한 기판에 센서를 만들 수 있고 대량생산도 가능하다.

이번 연구 결과는 ‘가스 상태의 F 검출을 위하여 다단계 물리화학적 성질 제어를 이용한 텅스텐 산화물의 폴라론 변화 기반 색변화 연구’라는 제목으로 영국왕립화학회 발간 학술지 「물리화학 화학물리학(Physical Chemistry Chemical Physics」 최신호 표지논문으로 선정됐다.

아주대 대학원 박사과정에 재학 중인 이상연 씨가 제1저자로 공동 참여했다.

박종대 기자 pjd@kihoilbo.co.kr

기호일보 - 아침을 여는 신문, KIHOILBO

저작권자 © 기호일보 - 아침을 여는 신문 무단전재 및 재배포 금지