초록 ▼

1. 최종목표
◦ 나노선 네트워크 구조를 이용한 고감도, 고신뢰성 가스센서 개발
◦ 양산이 가능한 나노선 네트워크 센서의 구조 및 제조방법에 대한 핵심특허 확보
◦ 저온공정을 이용하여 다양한 산화물 나노선을 electrode 위에 직접 합성하는 공정 개발
◦ 나노선 네트워크 구조 센서를 이용한 에탄올, CO, NO₂ 가스 고감도 검출
◦ 상용화가 용이한 낮은 기저저항 가스센서 물질 개발
2. 개발내용 및 결과
◦ 5 nm의 Au 촉매가 도포된 알루미나 센서 소자 기판을 활용하

1. 최종목표
◦ 나노선 네트워크 구조를 이용한 고감도, 고신뢰성 가스센서 개발
◦ 양산이 가능한 나노선 네트워크 센서의 구조 및 제조방법에 대한 핵심특허 확보
◦ 저온공정을 이용하여 다양한 산화물 나노선을 electrode 위에 직접 합성하는 공정 개발
◦ 나노선 네트워크 구조 센서를 이용한 에탄올, CO, NO₂ 가스 고감도 검출
◦ 상용화가 용이한 낮은 기저저항 가스센서 물질 개발
2. 개발내용 및 결과
◦ 5 nm의 Au 촉매가 도포된 알루미나 센서 소자 기판을 활용하여 CVD 공정으로 최저 625°C의 온도에서 SnO₂ 나노선 직접 합성 성공
◦ 과제의 가스 감도 목표치 (200 ppm 에탄올 : 저항변화 30배, 30 ppm CO : 2배, 30 ppm NO₂ : 2배) 감도를 크게 뛰어넘는 SnO2 나노선 네트워크 가스센서 개발 (100 ppm 에탄올 : 저항변화 267배, 30 ppm CO: 7.41배, 2 ppm NO2: 12배)
◦ 에탄올, CO 가스의 경우 최소 5 ppm, NO2 가스의 경우 최소 1 ppm의 농도에서도 높은 감도로 가스 검출
◦ 에탄올 가스에 30 cycle 반응 시 기저저항에 1.7%의 변화를 보여 과제 목표였던 5% 이내의 저항 변화와 비교하여 크게 우수한 가스센서 제작
◦ 대량의 기판에 공정을 진행 공정을 편의성을 확대하고 대량생산 기술 확보
3. 사업성과
◦ 기술적 성과
◦ 고온에서 불안정 하며 손상이 되는 Pt 히터를 대체할 RuO2를 새로운 히터 물질로 개발 하여 히터의 손상 최소화
◦ Au electrode에 직접 나노선을 성장시킴으로써 electrode와 나노선 간의 접합을 개선시켜 센서의 안정성 증대
◦ 대량의 기판에 공정을 동시에 진행, 공정을 편의성을 확대하고 대량생산 기술 확보
◦ 대량생산이 용이 하며 가스센서의 우수한 선택성 및 높은 감도를 부여하기 위한 신물질 개발 관련 핵심 특허 확보
◦ 경제적 성과
◦ Sb 첨가로 인한 기저 저항을 낮추어 센서 구동을 위한 히터 파워 절약 가능
◦ 나노 구조체 slurry를 제작 할 필요 없이 단일 공정으로 센서 소자에 나노선을 직접 합성함으로써 공정 단계 단축 (제품 가격 경쟁력 향상)
◦ 매우 간편한 CVD 공정으로 대량의 나노선 네트워크 가스센서 제작 가능
◦ 사회적 성과(일자리 창출 등)
◦ 본 과제를 진행함으로써 보다 많은 경험을 갖는 박사급 인력을 다수 배출
◦ 고감도 고신뢰성 에탄올 가스센서 제작으로 고성능 음주측정 가스센서 실현.
◦ 자동차 외기유입을 자동으로 조절하는 고성능 AQS(Air Quality Sensor) 시스템 기반 연구
4. 기술개발결과 활용계획
◦ 나노선 네트워크 가스센서의 상용화 및 양산을 위한 핵심특허의 확보
◦ 센서 장기 안정성 확보 (Cycling & Lifetime 연구)
◦ 나노선 네트워크 설계 및 공정의 참여 기업 기술 이전 및 양산
5. 기술개발자료의 보안관리
◦ 연구개발의 기술임치 및 특허 출원ㆍ등록 실적
◦ 출원명 :　크롬이 첨가된 산화구리를 이용한 가스센서 및 그 제조 방법
출원번호 : 10-2012-0075460
출원일 : 2012-07-11
◦ 출원명 :　아연 산화물-인듐 산화물 복합 나노 섬유 가스센서 및 그 제조 방법
출원번호 : 10-2013-0018945
출원일 : 2013-02-22
◦ 출원명 :　산화몰리브덴을 이용한 휘발성 염기 질소 가스센서 및 그 제조 방법
출원번호 : 10-2013-0061903
출원일 : 2013-05-30