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. 목요경마 신설, 평일 온라인 수요 키웠나…마권 매출로 성과 검증
  2. 외딴섬 '집현동'이 뜨겁다… 9월엔 세종 '공동캠퍼스' 축제로
  3. 지역경제계 2차 공공기관 대전·충남 우선배치 요구 힘받나
  4. 대전 선도지구 구역들, 주민대표단 신청 분주한데 승인 지연돼 '발 동동'
  5. 한밭대 총장 후보 3인, ‘100년 대학’ 미래전략 놓고 열띤 공방
  1. [중도초대석]복수경 충남대병원장 "사람중심 의료혁신, 새병원 건립·AI전환 착수"
  2. [제일학원] 9월 모평 가채점 충남대 의예 281점·심리 229점 지원 가능
  3. 충청권 앵커 첫 성적표… 충남 S, 대전 A, 세종·충북 C
  4. 대전교육청 결산자료 '부실' 지적…조직 효율성·예산 집행도 도마
  5. 최교진 교육부 장관 충남대 방문… ‘서울대 10개 만들기’ 실행 속도

헤드라인 뉴스


화재전 안전관리 해온 것처럼… ‘참사’ 낸 안전공업 증거위조 발각

화재전 안전관리 해온 것처럼… ‘참사’ 낸 안전공업 증거위조 발각

74명의 사상자가 발생한 대전 안전공업 화재 이후 회사 임직원들이 안전관리 관련 서류 15개를 새로 만들거나 수정한 사실이 경찰 수사에서 드러났다. 사고 전부터 안전관리 의무를 이행해 온 것처럼 관련 자료를 꾸민 것으로, 이 때문에 실제 화재 책임을 규명하는 수사도 일부 지연된 것으로 확인됐다. 8일 대전경찰청에 따르면 경찰은 안전공업 임직원 A 씨 등 4명을 증거인멸 등 혐의로 입건해 조사하고 있다. 이 가운데 1명은 기존 업무상과실치사상 혐의 피의자이며 나머지 3명은 이번 수사를 통해 새롭게 입건됐다. 경찰 조사 결과 이들은 올..

`세종시=행정수도` 완성의 릴레이 외침… 전 국민에 닿는다
'세종시=행정수도' 완성의 릴레이 외침… 전 국민에 닿는다

22년 만의 골든타임을 지켜내기 위한 사투. '세종시=행정수도' 완성의 외침이 수도 서울의 한복판에서 지속되고 있다. 이 같은 움직임이 범국민 공감대 확산으로 이어져 낡은 '관습헌법'의 틀을 깨고, 국가균형성장의 대전환을 가져올지 주목된다. 이에 앞서 물밑에선 국가균형발전과 수도권 과밀 해소로 탄생한 행정수도의 틀이 점점 굳건히 다져지고 있다. 국민적 공감대와 여·야 정치권의 결단만 남겨두고 있기에 국회 여의도 의사당 앞 외침이 더욱 절실하게 들려오고 있다. 실제 허허벌판의 세종시는 어느덧 44개 중앙행정기관과 15개 국책연구기관을..

"태안 안면도 관광개발 연내 결단"…박수현 지사, 지역현안 적극 지원 약속
"태안 안면도 관광개발 연내 결단"…박수현 지사, 지역현안 적극 지원 약속

충남도가 석탄화력발전소 단계적 폐쇄로 심각한 경제적 위기에 직면한 태안군의 미래 발전과 체질 개선을 위해 전방위 지원에 나선다. 박수현 충남지사는 8일 태안군을 방문해 민선 9기 시·군 방문 브랜드인 '충남통(通)행' 두 번째 일정을 소화하며 발전공기업 통합본사 유치, 가로림만 해상교량 재도전, 안면도 관광지 개발 연내 결단 등 주요 현안에 대한 정면 돌파 의지를 피력했다. 박 지사는 이날 태안문화예술회관 대공연장에서 열린 군민과의 대화 행사를 통해 태안을 석탄화력발전소 폐지의 위기를 넘어 '서해안 대전환의 중심지'로 육성하겠다는..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘나눔의 의미도 배우고 책도 읽고’ ‘나눔의 의미도 배우고 책도 읽고’

  • 충남대학교와 국립공주대학교 통합 찬반 투표 시작 충남대학교와 국립공주대학교 통합 찬반 투표 시작

  • ‘고장난 전자기기 고쳐드려요’ ‘고장난 전자기기 고쳐드려요’

  • 가을 문턱…탐스럽게 익어가는 도깨비 박 가을 문턱…탐스럽게 익어가는 도깨비 박