국내 연구진이 그래핀을 나일론, 폴리에스터 같은 섬유 표면에 코팅해 공기 중의 유해가스 유무를 탐지할 수 있는 섬유형 고감도가스센서를 개발했다.
한국전자통신연구원(원장 김흥남, ETRI)은 17일 나노융합센서연구실 이형근 박사와 건국대 융합신소재공학과 윤용주 교수팀이 1천번 구부려도 정상 작동하고 의류·웨어러블(착용형) 기기에 적용할 수 있는 섬유형 유연 가스센서를 개발했다고 밝혔다.
이 연구 결과는 네이처출판그룹(NPG)이 발행하는 학술지 '사이언티픽 리포트'(Scientific Reports, 6월 6일자) 온라인판에 게재됐다.
연구진은 나일론, 면, 폴리에스터 등 기존 섬유 표면에 분자접착제를 이용해 탄소 원자가 6각형 벌집 모양으로 결합해 원자 한 개 층의 얇은 막을 이루는 그래핀을코팅해 공기 중 가스 농도를 측정할 수 있는 섬유형 가스센서를 개발했다.
섬유 표면에 코팅된 환원된 산화 그래핀이 매연가스에 포함된 이산화질소(NO₂)를 만나면 그래핀 산화물의 고유 저항이 바뀌며, 그 변화를 분석하면 가스 농도를알 수 있다.
연구진은 이 센서는 대기 중 이산화질소를 50ppb 농도까지 측정할 수 있고 구부림이나 세탁 등 환경요인에도 강해 세탁을 하거나 1천번 구부려도 성능이 유지되는것으로 확인됐다고 밝혔다.
이 가스센서를 향후 웨어러블 기기나 의류 등에 부착하면 유해가스 유무를 쉽게알 수 있을 것이라며 화재진압 현장이나 맨홀 내부 등의 공기상태도 센서가 연결된장치를 통해 확인할 수 있을 것이라고 연구진은 덧붙였다.
ETRI는 이 기술은 섬유의 대량 생산공정에 바로 적용할 수 있다며 기술을 유연전자소자 업체나 웨어러블 기기업체, 섬유형 필터 관련 업체 등에 이전, 3년내 상용화를 기대하고 있다고 밝혔다.
이형근 박사는 "섬유형 가스센서는 기존 고체기판 일변도로 개발된 가스센서와는 달리 유연하면서도 실생활에 밀접하게 사용되는 섬유를 기반으로 개발돼 일상생활에 큰 변화를 줄 수 있을 것"이라고 말했다.
scitech@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>