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. 대전 목동 을지의대 캠퍼스에 본관동 신축과 노후철거 등 변화 예고
  2. 대전·세종·충남 이틀째 이어지는 폭우에 피해 신고 잇따라
  3. 충남대-국립공주대 통합 '절차' 놓고 구성원 시각차
  4. 비 오는 날 줄었는데 물폭탄은 커졌다… 달라진 충청권 여름비
  5. [기고] '국악진흥법'이 가져올 지역 혁신과 조례 제정 필요성
  1. "우주항공 특허보유 대전기업 44곳 377건… 해외출원은 소수 특정영역 국한"
  2. 초복 앞두고 삼계탕 나눔
  3. AI교육 확대 나선 대전교육… 교부금 개편 논의에 재원 마련 관심
  4. 세종시의회, 실무 역량 강화로 '일 잘하는 의회' 도약
  5. 전공의 수련환경 혁신사업 대전성모병원·세종충남대병원 선정

헤드라인 뉴스


거센 장맛비에 토사 와르르… 관리 사각지대서 사고 ‘비상’

거센 장맛비에 토사 와르르… 관리 사각지대서 사고 ‘비상’

9일까지 대전에 200㎜ 이상의 집중호우로 피해가 속출한 가운데, 올해 평년보다 많은 강수량이 예고돼 재난 발생 위험성이 커지면서 행정당국의 치밀한 대응이 요구된다. 매년 대전시와 5개구가 여름철 풍수해 대비 안전점검을 한다고 해도 잦은 극한 호우에 예기치 못한 재난 발생을 막기 위해 행정력을 모아야 한다는 지적이다. 이날 오전 산에서 대량의 흙더미가 쏟아진 유성구 송강동 토사유출 역시 지자체에서 장마철 위험 급경사지로 관리하던 구역은 아니었던 것으로 전해졌다. 9일 중도일보 취재결과, 전날인 8일 0시부터 이날 오전까지 대전에 시..

대전 이달 도시가스료, 지난달보다 0.74% 오른다
대전 이달 도시가스료, 지난달보다 0.74% 오른다

중동전쟁 장기화에 따른 에너지 물가 급등 속에 대전지역의 도시가스 평균 소비자요금도 지난달보다 0.74% 오른다. 지난해 같은 달과 비교하면 5.5% 인상된 수준이다. 9일 대전시 등에 따르면 시는 소비자정책심의위원회 심의를 거쳐 7월 1일 사용분부터 도시가스 평균 소비자요금을 소폭 인상하기로 했다. 대전시 경제국은 최근 열린 7월 월간업무보고에서 허태정 시장에게 도시가스 요금 인상안을 보고하면서, 2인 가구 기준 월 3만 7000원을 사용할 경우 월 부담액이 약 296원 늘어나는 수준이라고 설명한 것으로 전해졌다. 도시가스 요금은..

대전 전국 최초 도입한 3칸 굴절버스 `스톱` 위기
대전 전국 최초 도입한 3칸 굴절버스 '스톱' 위기

대전시가 전국 최초로 도입한 3칸 굴절버스가 임시 운행도 못해보고 '스톱'위기를 맞았다. 9일 대전시에 따르면 시는 지난해 7월 대전교통공사를 통해 차량수입대행업체와 92억 원 규모의 3칸 굴절버스 구매 계약(3대)을 체결했다. 3칸 굴절버스는 중국 CRRC사의 'ART' 차량으로 이중 1대는 지난해 10월 대전시에서 시범 운행을 하기도 했다. 하지만, 대전시가 73억의 선금을 지급한 3칸 굴절버스 2대가 결국 납품 기한인 지난달 30일까지 국내에 들어오지 못했다. 그동안 납품 차량수입대행업체가 자금난으로 이미 제작된 차량 2대를..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 폭우에 쏟아진 토사로 도로 통제 폭우에 쏟아진 토사로 도로 통제

  • 초복 앞두고 삼계탕 나눔 초복 앞두고 삼계탕 나눔

  • 어르신들 바둑·장기 한마당 어르신들 바둑·장기 한마당

  • 제10대 대전시의회 전반기 의장에 선출된 조성칠 의원 제10대 대전시의회 전반기 의장에 선출된 조성칠 의원