수소 가스 폭발 위험, 색 변화로 빠르게 감지한다

KIST, 수소 가스 누출 지점 확인할 수 있는 감응형 변색 기술 개발

KIST, 수소가스 누출 색 변화로 확인할 수 있는 센서 기술 개발 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

(서울=연합뉴스) 조승한 기자 = 수소 가스가 누출된 지점을 색상 변화를 통해 쉽고 빠르게 맨눈으로 확인할 수 있는 센서 기술이 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 박유신 센서시스템연구센터 선임연구원 연구팀이 유용상 고려대 바이오의공학과 교수팀과 공동연구를 통해 실제 환경에서 수소 가스가 누출된 지점을 확인할 수 있는 가스 감응형 변색 기술을 개발했다고 3일 밝혔다.

수소는 산소와 만나면 폭발할 위험이 커서 가스 누출을 감지하는 센서 기술이 필요하다. 현재는 저항식이나 전기화학식 센서가 쓰이는데 부피가 크고 비싸 작은 설비에 적용하기 어렵고 농도 정보만 제공해 어디에서 가스가 누출됐는지 확인하기는 어려웠다.

센서 구조에 변화를 줘 수소를 흡수하면 다양한 색상을 가지도록 제작한 꽃무늬 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

연구팀은 이에 수소를 잘 흡수해 산소와 수소가 결합하는 촉매 역할을 하는 물질인 팔라듐에 주목했다.

산소와 수소가 반응해 만들어진 물 분자는 바로 증발하는데, 연구팀은 수소와 산소만 투과하는 고분자 박막을 팔라듐 박막으로 감싸는 센서를 개발해 박막 위에 나노미터 두께 물 층이 만들어지도록 했다.

이렇게 만들어진 물 층은 센서의 빛 반사에 영향을 줘 센서의 색이 변하게 된다고 연구팀은 설명했다.

박 선임연구원은 "후속 연구에서는 더 낮은 수소 농도에서도 빠르게 동작하는 고성능 변색 센서 기술을 확보하는 것이 목표"라고 말했다.

이번 연구 결과는 지난 6월 광학 분야 국제학술지 '포토닉스'에 실렸다.

수소 누출에 따른 센서 색 변화 영상 [KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

shjo@yna.co.kr

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