휘발성 유기화합물 10ppb의 미소 가스 감지
神戶대학 대학원 자연과학연구과의 出來成人 교수와 新코스모스電機, 日本板硝子는 휘발성유기화합물(VOC)에 대한 높은 선택성과 감도를 가진 박막형 반도체식 가스센서를 개발했다. 액층충전(LPI)라고 불리는 방법으로 금속산화물을 나노구조화한 것이 특징으로 10ppb(10억분의 1)의 미소한 가스를 검지할 수 있다. 2005년도 내에 新코스모스電機가 장치화한다.
신산업창조연구기구(神戶市 中央區)가 전체를 정리했다. LPI는 出來교수 등이 개발한 프로세스로 자기형성에 의해 나노오더에서 산화물을 성장시키는 구조. 실리콘으로 미세형상의 틀을 만들고, 수용액 속에서 산화물을 부어 틀에서 떼어내 갖가지 형상의 나노구조를 얻는다. 용액 속에 기판을 침투시키기만 하면 되는 것이므로 간편하여 양산에도 적합하다.
이 프로세스를 이용하여 가장 일반적인 반도체식 가스센서의 감(感)가스체인 산화주석을 이용해서 센서를 시작했다. 선택성을 방해하는 최대의 장해물질인 에탄올의 감도가 대폭 떨어지는 한편 키실렌이나 톨루엔, 에틸벤젠 등의 감도는 대폭 향상된다는 것을 알았다.
종래의 반도체식 가스센서는 100p
pb 이하의 VOC는 검출이 불가능했다. 또 VOC의 전체량 검출이 한계에서 선택성이 낮았다. 개발품은 농축 등의 작업이 불필요하여 순식간에 검출할 수 있다. 세계보건기구(WHO)가 정한 대표적인 VOC, 포름알데히드의 실내환경기준은 80ppb로 그것을 크게 넘어섰다.
2004년 내에 내구성을 확인함과 동시에 더욱 고감도화시켜 몇 ppb를 실현해 나갈 것이다. 또 금속산화물과 나노구조체의 조합을 다양화시켜 최적화에 한층 더 다가설 계획이다. (NK)
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