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우수기술

[한양대학교 ERICA] Pt코팅 나노섬유가 증착된 열화학 가스센서
분야
전자/전기

열화학 센서 및 그 제조 방법

보유기관 및 연구자 : 한양대학교 ERICA 재료화학공학부 / 좌용호 교수

개발상태
4/9

기술완성도

TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
특허정보

거래 조건 :
추후 협의
상담신청 기술문의

기술개요

○ 본 기술은 열화학 센서 및 그 제조 방법에 관련된 것으로, 기판 구조체, 베이스 섬유, 및 촉매층을 포함하고, 타겟가스와의 반응 면적이 증가된 열화학 센서 및 그 제조 방법에 관한것임

기술개발 배경

○ 최근 들어 수소 가스는 자동차 연료전지, 수소 엔진, 반도체 박막 처리등 다양한 분야에서 활용이 주목되고 있음

기술활용분야

○ H2,H2S,SOx,NOx등의 가스 센서

시장동향

○ 2014년 기준 세계 가스센서 시장은 약 28억 달러 규모이며, 2021년까지 연평균 4.5% 성장하여 약 38억 달러의 시장을 형성할 것으로 전망되며, 화학 관련 산업체에서 빈번하게 발생하는 안전사고와 화학가스 누출 및 폭발로 인한 인명피해가 지속적으로 발생되어 가스센서 시장은 성장세가 기대됨
○ 2014년 기준 국내 가스센서 시장은 약 1.9억 달러 규모이며, 2021년까지 연평균 6.4% 성장하여 약 2.93억 달러의 시장을 형성할 것으로 추정됨

기존기술 한계

○ 수소 가스는 4~75%의 넓은 폭발농도 범위로 인하여 센서 특성에 있어서 다른 가연성 가스들 보다도 더욱 정밀하고 완벽한 감지가 요구됨

개발기술 특성

○ 저비용, 고효율 및 고신뢰성을 갖는 열화학 센서 개발
○ 타겟가스와의 반응 면적이 증가된 열화학 센서 개발
○ 촉매의 특성이 향상된 열화학 센서 개발

기술 구현

○ 습식 전해 증착을 이용하여 칼코지나이드계(Bi2Te3) 물질을 증착시키는 공정을 개시거나, 전기방사법으로 폴리머를 포함하는 나노섬유를 방사시키는 공정을 개시하거나, 피라미드 형태의 실리콘 기판을 형성하는 공정을 개시함
○ 나노섬유의 양이 증가될수록, Pt의 면이 증가하여 수소 반응이 활성화되어 온도가 증가하고, 나노 섬유가 텍스쳐링된 기판 상에 형성되어, 기판의 올록부들 사이에 걸치는 형태로 배치되어, 입자 대비 표면적이 최대화됨

주요 도면, 사진

[기판 및 시드층의 SEM 촬영사진]

연구자 정보