초록 ▼

□ 연구개요
본 연구를 위해 직접천이형 밴드갭을 갖는 ZnO 나노선을 기반으로 한 복합구조 나노물질을 합성하여, 센서 소자를 제작하고, 특정 온도를 유지하여 가스를 검출하는 과정에서 자외선의 조사를 통해 자외선 유무에 따라 2종의 가스를 검출하는 다중 가스 검출 센서를 제작하는 것이다.

□ 연구 목표대비연구결과
- ZnO 나노입자 기반의 복합구조 나노 감지재 합성
우리 연구에서는 ZnO를 기반으로 하는 나노입자, 나노선 등을 합성하고, 이에 metal decoration, metal oxide decor

□ 연구개요
본 연구를 위해 직접천이형 밴드갭을 갖는 ZnO 나노선을 기반으로 한 복합구조 나노물질을 합성하여, 센서 소자를 제작하고, 특정 온도를 유지하여 가스를 검출하는 과정에서 자외선의 조사를 통해 자외선 유무에 따라 2종의 가스를 검출하는 다중 가스 검출 센서를 제작하는 것이다.

□ 연구 목표대비연구결과
- ZnO 나노입자 기반의 복합구조 나노 감지재 합성
우리 연구에서는 ZnO를 기반으로 하는 나노입자, 나노선 등을 합성하고, 이에 metal decoration, metal oxide decoration 등을 통한 다양한 조성의 나노물질을 합성하였다. 또한, 나노물질을 합성함에 있어 중공구조, 다결정 구조 등의 나노입자와, 튜브, 와이어, 로드, 다결정 구조 등의 다양한 형상의 물질을 합성하였다. 이를 위해 vapor-liquid-solid (VLS), hydrothermal, electrospinning 등의 방법이 활용되었으며, 이들을 복합적으로 적용하여 상기 표기된 다양한 물질을 합성하였다.

- Sensing system 구축
본 연구의 수행을 위해, 우리 연구팀이 보유한 시스템을 개선하여 기판의 가열과 동시에 UV의 조사가 가능한 시스템을 구축하였다. 또한, 이 시스템에 습도 조절장치를 부착하여, 0% ~ 90%의 습도 조절이 가능하도록 시스템을 구축하였다.

- UV 조사 유무에 따른 센싱 특성 측정
본 연구를 수행하며, 주요 목표인 자외선 조사를 통한 다양한 연구가 진행되었으며, 이를 통해 UV조사 유무에 따른 다종 가스 검출 특성을 측정할 수 있었다.

- 3편 이상의 SCI 논문 게재
본 연구를 통해 3편 이상의 JCR Ranking 10 % 이내의 SCIE 논문 3편을 게제하였고, 1편이 major revision 중에 있다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
- 현재 개발된 가스센서는 한 센서 감지재에서 하나의 가스만을 검출하고 있으며, 다종 검출의 경우 두 가스간 선택성을 확보하고있지 않으나, 본 연구 결과를 통해 다중 가스를 높은 선택성으로 검출할 수 있음,
- 기존 센서의 경우 고온 검출이 필수였으나, 이 센서의 경우 낮은 온도에서도 높은 감응 특성을 얻을 수 있어 에너지 소모를 최소화하며, 각종 모바일 기기에 장착이 가능하다.
- 새집 증후군과 대기오염 등 다양한 가스의 검출이 필수적이나, 센서별 하나의 가스만 검출하여 구조가 복잡해질 수 있으나, 이 센서를 통해 이러한 한계를 극복 가능하다.
- 기존의 비슷한 센서 연구 방식에서 탈피하여 새로운 특성을 갖는 센서를 연구 및 개발할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 2-1. Sensing system 구축 ... 5
• 2-2. Nanomaterial의 합성 ... 6
• 2-3. 합성된 nanomaterial의 물성 분석 ... 7
• 2-4. 제작된 센서의 가스 검출 특성 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 13
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 19