초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
• 최종 목표
◦ 금속 산화물 나노선 기반 가스센서의 감응 특성 향상 방법에는 금속 촉매 (Au, Ag, Pt, Pd 등) 형성 , 다양한 에너지 조사(microwave, ion beam, electron beam 등)을 통한 표면 defect 형성, 브란치 (branch) 나노선 형성 등 다양한 연구사례가 있음.
◦ 그 중 촉매를 나노선 표면에 형성하는 방법이 다른 공정에 비해 간단하고 높은 성능 개선을 할 수 있어 많은 그에 대한 다양한 연구가 진행 중에 있음. 허나, 기존 금속

□ 연구개발 목표 및 내용
• 최종 목표
◦ 금속 산화물 나노선 기반 가스센서의 감응 특성 향상 방법에는 금속 촉매 (Au, Ag, Pt, Pd 등) 형성 , 다양한 에너지 조사(microwave, ion beam, electron beam 등)을 통한 표면 defect 형성, 브란치 (branch) 나노선 형성 등 다양한 연구사례가 있음.
◦ 그 중 촉매를 나노선 표면에 형성하는 방법이 다른 공정에 비해 간단하고 높은 성능 개선을 할 수 있어 많은 그에 대한 다양한 연구가 진행 중에 있음. 허나, 기존 금속 촉매를 형성하는 방법들은 열처리 공정, 다양한 장비, 시간 (약 2시간 이상)이 필요하다는 단점이 있음.
◦ 본 연구에서 제시된 FCVD 공법은 열원의 에너지를 재료로 직접 전달하는 화염을 사용하므로 열 효율은 간접적인 기존 공정보다 높아서 큰 에너지를 빠르게 재료에 직접 전달할 수 있는 장점이 있음. 본 연구에서는 짧은 시간 (수 초 이내) 으로 표면의 형태적, 구조적, 조성적 변화를 임의로 제어하여 간단하면서도 빠르게 촉매 형성 제조 방법에 대해 연구하고자 함. 또한, 합성된 재료를 이용하여 상온 가스센싱의 새로운 메커니즘을 제시할 것임.
• 전체 내용
‣ 초간단 One-step 촉매 형성 공정 최적화
◦ 금속 촉매 - 금속 산화물 One-step 합성 공정 개발
◦ 합성된 재료의 미세구조 분석
◦ 금속 촉매 형성 공정 기술 최적화
◦ 금속 촉매 형성 합성 메커니즘 규명
◦ 기존 소재 대비 band gap, work function 등의 재료의 물성 변화 분석
‣ One-step 촉매 형성 공정이 적용된 금속 산화물 기반 상온 가스센서 개발
◦ 금속 산화물의 상온 가스 센서 특성 분석
◦ 금속 촉매 최적화를 통한 상온 가스센서 특성 분석
◦ 재료 표면의 물성의 변화 분석 및 표면 변화가 재료 전체에 미치는 영향 규명
◦ 금속 촉매가 적용된 금속 산화물의 상온 가스센싱 메커니즘 규명
‣ 정량적 연구 목표
◦ 금속 촉매 100 nm 이하 형성 확인
◦ 합성된 재료의 상온 센싱 감도 (response) 3 이상 (10 ppm 이하)
◦ 합성된 재료의 저온 (100℃ 이하) 센싱 감도 10 이상 (10 ppm 이하)
◦ 합성된 재료의 타 가스 대비 감도 200% 이상

□ 연구개발성과
SCI 논문 1건 출판 (Sensors and Actuators B:Chemical, I.F. = 7.1, Instruments & Instrumentation 분야 3%)

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
◦ 본 연구자가 제안하는 FCVD (Flame Chemical Vapor Deposition) 공법은 기존의 Flame synthesis 법을 개량하여 자체적으로 개발한 기술로 합성된 재료의 미세 구조 분석으로 얻어진 데이터를 통해 합성 원천기술을 확보 할 것임.
◦ 기존 반도체 저항식 가스센서의 문제점인 고온 동작 (200도 이상)을 해결할 것으로 예상됨.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 6
• 1) 연구수행 결과 ... 6
• 2) 목표 달성 수준 ... 18
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 19
• 5. 연구개발성과 및 활용 계획 ... 19
• 1) 연구성과 ... 19
• 2) 연구성과 활용계획 ... 19
• 6. 참고문헌 ... 20
• 끝페이지 ... 20