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. 20일 세종시의원 예비후보 등록...경쟁구도 눈길
  2. 충남교육청 "설 명절 주차, 걱정마세요" 도내 교육기관 주차장 무료 개방
  3. "설 연휴 대전 백화점과 아울렛 휴무일 확인하고 가세요"
  4. 설 귀성길… ACC 사고 사망자 10명 중 7명은 ‘ 주시 태만 ’
  5. 백석대학교 유아특수교육과, 전국 8개 시·도 임용고시 수석·차석 등 합격자 배출
  1. 세종시의원 선거, '지역구 18석·비례 2석' 확정
  2. 초등 졸업때 미래 나에게 쓴 편지 20년만에 열어보니…대전원앙초 개봉식 가져
  3. '학교급식법' 개정, 제2의 둔산여고 사태 막을까… 새학기 학교는?
  4. 김석필 천안시장 권한대행, 설 앞두고 전통시장 민생 행보
  5. 대전 백화점과 아울렛이 준비한 설 연휴 볼거리와 즐길거리는?

헤드라인 뉴스


[그땐 그랬지] 1992년 설날, ‘홍명’과 ‘중앙’ 장악한 청춘들

[그땐 그랬지] 1992년 설날, ‘홍명’과 ‘중앙’ 장악한 청춘들

1992년 2월 4일 설날, 대전 원도심의 극장가는 인산인해를 이뤘다. OTT도, 멀티플렉스도 없던 시절, 명절 연휴 극장은 시민들에게 최고의 오락이자 문화를 향유하는 유일한 창구였다. 당시 본보(중도일보)에 실린 빼곡한 극장 광고는 그때의 열기를 고스란히 증명한다. ▲ 홍콩 액션과 할리우드 대작의 격돌 광고의 중심에는 당시 극장가의 '흥행 보증수표'였던 홍콩 영화와 할리우드 액션물이 자리 잡고 있다. 특히 '홍콩연자(香港燕子)'는 당시 홍콩 영화의 전성기를 대변하며 중장년층과 청년층을 동시에 공략했다. 할리우드 액션물의 위세도 대..

한국 최초 근대교육기관 설립한 선교사 `친필 서간문집` 복원
한국 최초 근대교육기관 설립한 선교사 '친필 서간문집' 복원

우리나라 최초의 서양식 근대교육기관인 배재학당을 설립한 아펜젤러 선교사의 친필 서간문집이 복원된다. 한국전쟁 이후 발견됐던 이 서간문집은 교육과 외교 등 한국 근현대사를 엿볼 수 있는 사료다. 16일 배재대에 따르면, '헨리 게르하트 아펜젤러 친필 서간문집'이 국가기록원 복원 사업에 선정됐다. 서간문집은 중요한 역사적 사료로 인정받아 국가기록원의 보존 처리, 정밀 스캔으로 디지털 파일로 복원돼 연구자와 시민에게 공개된다. 1005쪽에 달하는 서간문집은 배재학당 설립자인 아펜젤러 선교사(H. G. Appenzeller, 1858-19..

지방선거 후 `세종시 3분기`...새로운 전환점 맞는다
지방선거 후 '세종시 3분기'...새로운 전환점 맞는다

2026년 '세종시=행정수도' 완성의 골든타임 한해가 다시 시작됐다. 1월 1일 새해 첫날을 지나 2월 17일 설날을 맞이하면서다. 세종특별자치시는 오는 6월 지방선거를 앞두고 '반쪽 행복도시'로 남느냐, '명실상부한 행정수도'로 나아가느냐를 놓고 중대 기로에 서 있다. 현실은 국가균형발전과 수도권 과밀 해소 대의 실현에 거리를 두고 있다. 단적인 예로 4년째 인구 39만 벽에 갇히며 2030년 완성기의 50만(신도시) 목표 달성이 어려워졌다. 중도일보는 올 한해 1~4분기 전체를 관통하는 핵심 현안과 일정을 정리하며, 행정수도 완..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 이제는 사라지거나 잊혀져 가는 명절 모습 이제는 사라지거나 잊혀져 가는 명절 모습

  • ‘건강하고 행복한 설 명절 보내세요’ ‘건강하고 행복한 설 명절 보내세요’

  • ‘대전 죽이는 통합법, 절대 반대’ ‘대전 죽이는 통합법, 절대 반대’

  • 누가 누가 잘하나? 누가 누가 잘하나?