극한의 추위에 견디는 저온센서 개발성공

  • 경제/과학
  • 대덕특구

극한의 추위에 견디는 저온센서 개발성공

장재원 교수팀, 냉각·열전소자 적용 기대

  • 승인 2017-02-19 12:17
  • 신문게재 2017-02-20 13면
  • 최소망 기자최소망 기자
▲ 장재원 부경대 교수
▲ 장재원 부경대 교수
기존에 흔히 사용되는 실리콘 기반 저온센서보다 극저온(영하 263~243℃)에서 효율이 2배이상 높은 새로운 저온센서가 개발됐다.

한국연구재단은 부경대 물리학과 장재원 교수 연구팀이 기존 실리콘 표면에 금 나노입자를 형성시켜 기존 센서보다 극저온 구간에서 온도 변화에 따라 변화율이 100%, 저온 민감도는 5000%이상 향상된 저온센서 소자를 개발했다고 19일 밝혔다.

저온센서는 온도변화를 저항으로 측정하는 소자로 일반적으로 온도에 따라 저항변화율이 큰 실리콘을 재료로 쓴다.

연구팀이 실리콘 저온센서의 극저온 환경에서의 효율을 높이고자 선택한 방식은 '갈바니 대체법'이다

이 방식은 전기적인 신호를 가하지 않고 시료를 특정 금속 이온 용액에 노출 시켜 시료의 표면 에너지 상태에 따라 용액상의 금속 이온이 환원돼 시료 표면에 금속이 형성하게 하는 기법이다.

온도센서는 온도가 변화할 때 저항값의 변화가 클수록 온도 측정에 유리하지만, 실리콘을 기반으로 한 기존의 온도센서는 영하 263℃에서 온도 1℃당 20% 미만의 저항 변화율을 보이는 한계가 있었다.

연구팀은 기존 센서 소재인 실리콘 표면에 갈바니 대체법을 사용해 금 나노입자(나노크기의 금 입자)를 형성했다.

그 결과, 금 나노입자의 역할에 따라 실리콘의 전기적·열적 특성이 크게 변화할 수 있음을 확인했다.

또 기존 센서보다 영하 263~243℃의 극저온 구간에서 온도 변화에 따른 저항 변화율은 100%, 저온 민감도는 5000% 이상 향상됐다.

장재원 교수는 “이 연구는 실리콘 물질의 전기적·열적 특성을 손쉬운 공정인 갈바니 대체법으로 금 나노입자를 도입하여 크게 향상시키면서 실리콘 물질의 전기적·열적 특성이 향상되는 메커니즘을 밝혔다”며 “향후 냉각소자, 열전소자 등 실리콘 기반 소자에 적용 가능할 것으로 기대된다”고 설명했다.

최소망 기자

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 30조원대 '발전 공기업 5사' 통합 속도… 세종시 유치 가능성은
  2. 신고 30초 만에 경찰 등장… 대전서 8천만 원 보이스피싱범 현행범 체포
  3. 경찰, 이장우 시장 한화생명볼파크 스카이박스 사유화 의혹 수사
  4. 세종시 공공형 '스크린 파크골프장', 종촌종합사회복지관서 첫 선
  5. [현장취재]2026년 저출생 대응 대전지역연대 정기회의
  1. 8월 16일, 내 결혼식을 미리 본다
  2. 대한공업교육학회, '2026년 상반기 학술대회'
  3. 위기 임산부 가정 위해 두번째 백일 파티
  4. 대전시새마을회, '2026 시·구회장단 워크숍 및 남도문화 탐방'
  5. 어린이회관, 초등1학년 학생들에게 꿈돌이 호신용 경보기 보급

헤드라인 뉴스


불난 차에 뛰어든 천안 버스운전 승무원, 소화기로 화재진압

불난 차에 뛰어든 천안 버스운전 승무원, 소화기로 화재진압

천안의 한 시내버스 기사가 운행 중 차량 화재를 발견하고 신속히 초기 진화에 나서 대형사고를 막아내 화제다. 시에 따르면 24일 오후 12시 32분께 새천안교통 소속 승무원 차용준(56) 씨는 90번 노선버스 운행 중 백석현대아파트 정류장 인근에서 화재가 발생한 차를 발견했다. 차 씨는 즉시 버스를 정차한 뒤 승객들에게 양해를 구하고 버스에 비치돼 있던 소화기 2대를 이용해 초기 진화에 나섰다. 폭발 위험이 있는 상황에서도 소방차가 도착할 때까지 적극적으로 진화한 덕분에 화재는 13분 만에 완전히 완료됐으며, 추가 피해도 막을 수..

"민간인 학살 대전 골령골에 평화공원 늦출 수 없어" 합동위령제
"민간인 학살 대전 골령골에 평화공원 늦출 수 없어" 합동위령제

6·25전쟁 발발 사흘째 되는 날부터 대전형무소 수형자들이 법적 절차 없이 학살당한 사건의 76주기를 맞아 대전 산내 골령골에서 평화예술제와 위령제가 개최됐다. 골령골의 진실을 정부 차원에서 규명하는데 중요한 역할을 한 진실과화해를위한진상조사위원회의 제3기 위원들이 대거 참석했다. (사)대전산내골령골희생자유족회는 27일 오전 10시 30분 동구 산내 골령골에서 대전산내 골령골 학살사건의 76주기를 맞아 제27차 피학살자 합동위령제를 개최했다. 이곳에서는 1950년 6월 28일부터 7월 17일까지 20여 일간 법적 절차 없이 보도연맹..

방사광가속기 품은 ‘오창테크노폴리스’ 물류 동맥 뚫렸다
방사광가속기 품은 ‘오창테크노폴리스’ 물류 동맥 뚫렸다

청주 미래 경제의 핵심 심장이자 차세대 방사광가속기가 들어설 청원구 오창테크노폴리스 일반산업단지의 물류 이동 속도를 한 단계 끌어올리고 인근 주민들의 출퇴근길 숨통을 틔워줄 전용 진입도로망이 마침내 베일을 벗었다. 청주시는 오창테크노폴리스 일반산업단지 진입도로 개설 공사 과정에서 원활한 구조물 시공을 위해 그동안 우회 도로로 가동해 왔던 '지방도 507호선' 구간의 모든 공정을 마무리하고, 지난 26일부터 정상 개통과 함께 전면 통행을 전격 개시했다고 28일 밝혔다. 이번에 새롭게 뚫린 진입도로는 오창읍 가좌리와 후기리를 다이렉트로..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 갈고닦은 기술의 향연 갈고닦은 기술의 향연

  • 대한민국 패배에 실망하는 축구팬…32강 진출 불투명 대한민국 패배에 실망하는 축구팬…32강 진출 불투명

  • 개원 준비로 분주한 대전시의회 개원 준비로 분주한 대전시의회

  • 여름 반기는 주황빛 능소화 여름 반기는 주황빛 능소화