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 서대전IC 구봉터널 차량 16대 추돌사고…12명 부상(영상있음)
  2. 李대통령 충청 메가통합론 지방선거 금강벨트 달구나
  3. 사실상 무산된 대전충남 행정통합... 이제부터가 시작
  4. 대전교통공사, 대전역 유휴공간에 ‘도심형 스마트팜' 개장
  5. '불꽃야구2' 올해도 대전에서 한다
  1. 민경배, 민주당 복당 후폭풍 속 "비판 겸허히 받아들일 것"
  2. 대전 서구, 청년정책 참여 기구'서청넷'출범
  3. 지역 국립의대 입학 정원 확 키운 정부…교육 여건 마련은 어떻게?
  4. 사라져 버린 구리로 만든 교량 이름판
  5. ‘봄이 왔어요’

헤드라인 뉴스


[대전에서 하룻 밤 더] 관광 소비액 5조원 목전 둔 대전

[대전에서 하룻 밤 더] 관광 소비액 5조원 목전 둔 대전

대전은 최근 타지에서 유입되는 방문객 수가 급격히 늘고 있다. 2025년 기준 9000만 명이 넘는 외지인이 지역을 찾았다. 주요 백화점을 찾는 소비자부터 '빵의 도시'란 이름에 걸맞게 성심당을 비롯한 여러 제과점을 탐방하는 이른바 '빵 관광'이 주된 요인으로 꼽힌다. 다만, 쇼핑과 식·음료 업종에 소비가 집중되다 보니 방문객을 지역에 머물게 할 핵심적인 유인책이 부족하다는 지적이 나온다. 외부 방문객이 대전에서 지갑을 열고, 소비하게 되면 그만큼 지역경제 활성화 측면에서 긍정적인 효과를 기대할 수 있다. 이에 중도일보는 대전 방문..

6·3 지방선거, 충청권 4개 시·도 광역단체장 대진표 윤곽
6·3 지방선거, 충청권 4개 시·도 광역단체장 대진표 윤곽

6·3 지방선거를 70여 일 앞두고 충청권 4개 시·도 지방정부를 이끌 광역단체장 여야 후보들의 대진표가 윤곽을 드러내고 있다. 국민의힘이 현역 시·도지사 중 김영환 충북지사를 제외한 이장우 대전시장, 최민호 세종시장, 김태흠 충남지사를 단수공천한 가운데 더불어민주당은 본선행 티켓을 놓고 당내 주자들 간 본격적인 내부 경쟁이 펼쳐지고 있다. 지역 정치권은 최근 대전·충남통합 이슈가 사그라지면서 빠르게 지방선거 체제로 전환, 여야 최대 격전지 금강벨트에서 건곤일척(乾坤一擲) 승부를 예고하고 있다. 특히 충청권 4개 시·도별 지방정부..

이장우 대전시장·김태흠 충남지사 공천… 김영환 충북지사 탈락
이장우 대전시장·김태흠 충남지사 공천… 김영환 충북지사 탈락

국민의힘은 6월 3일 지방선거에 출마할 대전시장 후보로 이장우 현 시장, 충남도지사 후보로 김태흠 현 지사를 공천했다. 반면 김영환 충북도지사는 공천에서 제외하고 추가 접수를 한다. 국힘 공천관리위원회는 16일 보도자료를 통해 “충북도지사 후보와 관련해 심도 있는 논의를 거친 결과, 공천 대상에서 제외하고 기존 신청자 외에 17일 추가 접수를 받아 최종 후보를 결정하기로 했다”고 밝혔다. 이어 “이번 결정은 현 도지사의 공적과 업적을 부정하거나 평가절하하기 위한 것이 결코 아니다”라면서 “충북 발전을 위해 헌신해 오신 훌륭한 경륜과..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘반려견과 함께’ ‘반려견과 함께’

  • ‘그날의 함성 다시 한 번’…인동장터 독립만세운동 기념행사 ‘그날의 함성 다시 한 번’…인동장터 독립만세운동 기념행사

  • ‘봄이 왔어요’ ‘봄이 왔어요’

  • 사라져 버린 구리로 만든 교량 이름판 사라져 버린 구리로 만든 교량 이름판