초록 ▼

1. 최종목표
1) 수소 가스 검출용 표면음향파 센서 시작품 제작
2) 상온에서 4% 이하 수소 농도 검출
3) 반응시간 5초 이하에서 수소 가스 검출
4) 수소 가스 검출용 표면 음향파 센서의 설계사양 제시
2. 개발내용 및 결과
1) 수소 가스 검출용 표면음향파 센서 시작품 제작
2) 상온에서 2%, 3%, 4%, 5% 수소 농도 검출
3) 입출력 IDT 사이의 팔라듐 박막특성에 따른 표면음향파 특성해석
4) 수소 가스 유무에 따른 팔라듐 박막 전기/음향적 특성 변화해석
5)

1. 최종목표
1) 수소 가스 검출용 표면음향파 센서 시작품 제작
2) 상온에서 4% 이하 수소 농도 검출
3) 반응시간 5초 이하에서 수소 가스 검출
4) 수소 가스 검출용 표면 음향파 센서의 설계사양 제시
2. 개발내용 및 결과
1) 수소 가스 검출용 표면음향파 센서 시작품 제작
2) 상온에서 2%, 3%, 4%, 5% 수소 농도 검출
3) 입출력 IDT 사이의 팔라듐 박막특성에 따른 표면음향파 특성해석
4) 수소 가스 유무에 따른 팔라듐 박막 전기/음향적 특성 변화해석
5) 팔라듐 박막을 표면음향파 센서의 IDT 사이에 증착하여 수소 가스 검출 센서로 활용
6) 개발된 센서는 수소가스 원격 검출용 RFID 센서로 사용됨
7) 팔라듐 박막을 이용한 표면음향파의 전기적 반응도 수치모의 프로그램 개발
8) Labview 기반 표면음향파 센서 실험용 프로그램 개발
9) 수소센서 농도 조절 장치 설계/제작
10) 수소 가스 검출용 표면 음향파 센서의 설계사양 제시
<수소가스 검출용 표면음향파 센서 시작품 설계사양>
3. 사업성과
○ 기술적 성과
- 소형, 저전력 수소 가스 검출 센서 제작 기술 확보
- 원격 수소 가스 검출용 RFID 센서에 적용
- 국내에 전무한 표면 음향파 수소 가스 검출센서 기술
- 국외 표면 음향파 수소 검출 센서 기술과의 격차 해소
○ 경제적 성과
- 수소 가스 검출용 표면 음향파 센서 수입대체 효과
- 수소가스의 미래 무공해 에너지원 산업 기반기술
- 고효율 무공해 수소 에너지 산업의 국내 발전 및 국제 경쟁력에 기여
- 수소 가스의 수요자 및 생산자 측면 안전관리 및 감시 장치
- 수소 자동차, 수소가스 충전소, 수소를 에너지원으로 이용하는 제품, 수소 가스를 사용하는 연료전지 등의 분야에 적용되므로 주요 시장은 전 지구적임
- 년 간 국내 수소 산업 시장 400억 원과 미래의 년 간 세계 수소 산업 시장 5,000억 불에 대응
○ 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 과제 기간 동안 참여기업은 수소 가스 검출 표면음향파 센서에 대한 신기술을 확보함으로써 수소가스 산업에 대한 신규인력 채용 기술 분야를 확립하였음.
- 참여 학생은 초음파 제작기술, 초음파 장치 성능 모의실험 기술 등 교육과정에서 배울 수 없는 초음파 기술을 습득하여 현장에 투입 가능한 맞춤형 교육에 준하는 효과를 얻을 수 있었음.
4. 기술개발결과 활용계획
- 본 연구는 실험실 수준의 표면 음향파 수소 검출 센서, 시작품 제작 연구로 상용 센서 제작의 후속 개발 기대
- 수소 가스 검출용 표면 음향파 센서 대량생산 업체와 공동 생산/판매
- 원격 수소 검출용 RFID 표지자 시스템 제작에 활용사회적 성과(일자리 창출 등)
- 과제 기간 동안 참여기업은 수소 가스 검출 표면음향파 센서에 대한 신기술을 확보함으로써 수소가스 산업에 대한 신규인력 채용 기술 분야를 확립하였음.
- 참여 학생은 초음파 제작기술, 초음파 장치 성능 모의실험 기술 등 교육과정에서 배울 수 없는 초음파 기술을 습득하여 현장에 투입 가능한 맞춤형 교육에 준하는 효과를 얻을 수 있었음.
4. 기술개발결과 활용계획
- 본 연구는 실험실 수준의 표면 음향파 수소 검출 센서, 시작품 제작 연구로 상용 센서 제작의 후속 개발 기대
- 수소 가스 검출용 표면 음향파 센서 대량생산 업체와 공동 생산/판매
- 원격 수소 검출용 RFID 표지자 시스템 제작에 활용

목차 Contents

• 표지 ...1
• 최종보고서 제출서 ...2
• 간접비 집행내역 ...3
• 사업비 사용실적 보고서 ...5
• 개발결과의견서 ...8
• 최종보고요약서(초록) ...9
• 목차 ...11
• 제1장 서론 ...13
• 제1절 기술개발의 개요 ...13
• 1.1 수소 가스 검출용 표면 음향파 센서 ...13
• 1.2 기술개발의 필요성 및 중요성 ...14
• 1.3 국내.외 관련 기술의 현황 ...14
• 제2절 기술개발의 목표 및 범위 ...15
• 2.1 개발목표 ...15
• 2.2 개발내용 및 범위 ...16
• 제2장 기술개발 내용 및 방법 ...17
• 제1절 기술개발 내용 ...17
• 1.1 기술개발 내용 요약 ...17
• 1.2 표면음향파 센서 기본원리 ...17
• 1.3 표면음향파 센서 설계 ...18
• 제2절 기술개발 방법 ...21
• 2.1 주관 연구기관과 참여 기업의 기술개발 범위 ...21
• 2.1.1 주관연구기관 및 참여기업의 연구인력 및 기자재 활용 ...21
• 2.1.2 기술개발 조직 운영체계 ...22
• 2.2 수치모의 실험 ...22
• 2.2.1 TLM 모델링 ...22
• 2.2.2 등가회로 모델링 ...26
• 2.2.3 수소 가스 검출용 표면음향파 센서의 TLM 모델링 ...27
• 2.3 시작품 제작 및 실험 결과 ...34
• 2.3.1 압전체 기판 제작 ...34
• 2.3.2 표면음향파 센서 형상 제작 ...38
• 2.3.3 팔라듐 증착 ...38
• 2.3.4 측정 및 분석 장치 ...40
• 제3절 기술개발 추진일정별 계획대비 실적 ...45
• 제3장 사업성과 ...46
• 제1절 기술적 성과 ...46
• 1.1 기술개발의 기술적 성과 ...46
• 1.2 기타 기술적 성과 ...49
• 제2절 경제적 성과 ...49
• 2.1 미래의 수소 가스 산업 핵심 기술 ...49
• 2.2 무공해 수소 에너지 산업의 국내 발전 및 국제경쟁력에 기여 ...49
• 제4장 결론 ...50
• 제1절 성과 활용 및 기대효과 ...50
• 제2절 향후 계획 ...51
• 참고문헌 ...52