대학생 연구논문 국제학술지 게재...차세대 나노소재 가스센서 개발

한국기술교육대 에너지신소재공학과
학부생 전공수업 들으며 쓴 연구
상위 5% 국제학술지 게재 ‘화제’
산업현장 알코올 감지기 활용 기대

한국기술교육대 학부생들이 작성한 연구논문 ‘첨단 나노소재를 활용한 차세대 가스 센서’가 국제학술지 '어플라이드 서페이스 사이언스'에 게재됐다. 사진은 에너지신소재공학과 학부생. 한국기술교육대 제공

학부생들이 전공 수업에서 배운 내용을 바탕으로 작성한 연구논문이 국제학술지에 실려 화제가 되고 있다.

한국기술교육대(KOREATECH)는 에너지신소재공학과 이은솔·박준하·신도현·염동욱·황승종 등 학생 5명이 작성한 ‘첨단 나노소재를 활용한 차세대 가스 센서’ 논문(지도교수 심영석)이 재료과학 및 표면과학 분야 상위 5% 학술지 어플라이드 서페이스 사이언스(Applied Surface Science) 2월호 온라인판에 게재됐다고 20일 밝혔다.

학생들은 지난해 수강한 ‘센서 소자 및 실습’ 과목을 통해 최신 반도체 공정 기술과 센서 제작 기술을 익히며 설계부터 데이터 분석까지 연구 전반을 직접 수행했다.

한기대에 따르면 연구를 통해 개발한 고감도 에탄올 센서는 음주운전 방지를 위한 차량 알코올 감지기에 적용해 음식물 섭취, 공기 노출, 습도 등의 오차 발생 요인을 극복하고 기존 대비 10배 이상의 감지 성능을 보인다. 80% 상대 습도 환경에서도 안정적인 응답을 유지하는 것으로 나타났다.

연구진은 경사각 증착(GLAD) 기법을 활용해 나노구조를 형성하고, 플래티넘 박막의 두께(0.5, 1, 2㎚)를 조절하며 최적의 촉매 활성도를 확인한 결과 1㎚ 두께의 Pt 나노입자가 가장 우수한 성능을 나타낸다는 점을 밝혀냈다. 이 센서는 고습도 환경에서도 안정적으로 동작하며, 높은 선택성을 갖춘 것이 특징이다.

건설 및 산업 현장의 중장비 조작자, 철도 기관사, 항공기 조종사 등과 같이 알코올 섭취가 치명적인 사고로 이어질 수 있는 직업군에서 차량 알코올 감지기의 활용 가능성을 보여준다는 게 연구진의 설명이다. 연구진은 이번 연구 결과를 기반으로 관련 특허를 출원 중이며, 기업과의 협력을 통해 실용화를 추진할 계획이다.

천안=강태우 기자 ktw@hankyung.com