초록 ▼

□ 연구개요
⚫ 국내에서 발생하는 유독성 화학물질 유출사고가 2010년 이후 5년동안 8배로 급속히 증가하고 있지만 우리나라는 실시간 모니터링용 가스센서 기반 기술이 취약하고 센서부품을 전량수입하여 활용하고 있음
⚫ 유독성 화학 가스 유출에 의한 경제적·사회적 피해를 최소화하기 위해서는 고감도·저전력 가스센서를 개발하고 이를 활용한 실시간 유해 화학 가스 모니터링 시스템을 구축해야함
⚫ 본 연구에서는 실리콘 반도체 기술(실리콘 다이오드 소자)과 나노기술(나노 감지막)을 융합하여 고감도·저전력 가스센서를 개발할 수 있

□ 연구개요
⚫ 국내에서 발생하는 유독성 화학물질 유출사고가 2010년 이후 5년동안 8배로 급속히 증가하고 있지만 우리나라는 실시간 모니터링용 가스센서 기반 기술이 취약하고 센서부품을 전량수입하여 활용하고 있음
⚫ 유독성 화학 가스 유출에 의한 경제적·사회적 피해를 최소화하기 위해서는 고감도·저전력 가스센서를 개발하고 이를 활용한 실시간 유해 화학 가스 모니터링 시스템을 구축해야함
⚫ 본 연구에서는 실리콘 반도체 기술(실리콘 다이오드 소자)과 나노기술(나노 감지막)을 융합하여 고감도·저전력 가스센서를 개발할 수 있는지 가능성을 검증하고 선행연구를 수행하여 원천기술(전산모사, 제조기술 등)을 확보하고자 함

□ 연구 목표대비 연구결과
⚫ 실리콘 전자소자 기술과 나노기술을 융합하여 고감도·저전력 실리콘 하이브리드 가스센서 개발 가능성을 검증하고 센서개발을 위한 원천기술을 확보함
⚫ 단순한 가스센서 개발을 뛰어넘어 가스센서 특성예측을 위한 전산모사 기술, 반도체 단위공정 기술, 특성평가 기술 등의 원천기술을 확보하는 기초연구에 중점을 두고 연구를 진행함
- Trap 모델을 기반으로 가스센서의 가스 검출 메커니즘을 구현한 전산모사 기술을 개발하고 이를 활용하여 가스센서 구조 설계를 진행함
- 타겟 가스에 특화된 탄소나노튜브 합성법을 개발하여 검출 민감도를 개선함
- 평판형 실리콘 하이브리드 가스센서 제작을 위한 반도체 공정기술 레시피를 확보하고 평판형 실리콘 가스센서를 제작함
- 가스 센서 특성분석 시스템을 구성하고 제작된 가스센서의 성능평가를 진행함
⚫ 실리콘 하이브리드 가스센서는 타겟가스 검출에 특화된 감지막 기술을 접목하여 기존 실리콘 가스센서보다 우수한 감응도를 보이며 저전력으로 구동할 수 있어 유해 화학가스 모니터링 시스템 응용에 적합함

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
⚫ 본 연구의 결과물은 유해 화학가스 실시간 모니터링을 위한 시스템 개발에 활용할 수 있을 뿐만 아니라 기술 고도화를 추진하여 자동차, 스마트 시티 등 다양한 분야에 연계활용이 가능함
⚫ 가스 센서 제조업체 또는 응용업체로 기술이전을 추진하여 우리나라가 취약한 센서 기술 경쟁력을 강화할 수 있을 뿐만 아니라 농업, 국방 분야와 연계하여 新산업을 창출할 수 있음
⚫ 개발 센서기술은 기존 센서와 비교하여 우수한 경제성과 소형화의 장점을 가져 세계 시장을 선점할 수 있는 기술 경쟁력을 가지고 있으며 수입 대체 효과 및 수출을 통한 수익 창출이 기대됨
⚫ 산업 유해 가스 모니터링에 활용하여 가스 누출사고로 인한 인명피해 및 경제적 손실을 예방할 수 있음

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 배경 및 필요성 ... 4
• 2) 연구목표 및 범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 실리콘 pn 접합 다이오드 기반 가스센서 특성예측을 위한 전산모사 기술 개발 ... 6
• 2) 실리콘 하이브리드 가스센서 제작 기술 개발 ... 6
• 3) 실리콘 하이브리드 가스센서 특성평가 ... 7
• 4) 실리콘 필라 구조 접목에 따른 성능변화 예측을 위한 전산모사 기술 개발 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 1) 연구결과의 의미 ... 13
• 2) 연구결과의 중요성 및 기대효과 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 16