주요 메뉴 바로가기 (상단) 본문 컨텐츠 바로가기 주요 메뉴 바로가기 (하단)

사람 폐 쏙 빼닮은 ‘센서’…미세먼지 주범, 이산화질소 실시간 측정

유니콘팩토리 조회수  


’10억분의 1′ 초저농도 이산화질소도 측정 가능…1만번 이상 구부려도 센서 성능 유지

DGIST(대구경북과학기술원) 연구팀이 초저농도 이산화탄소를 측정할 수 있는 센서를 개발했다. / 사진=DGIST(대구경북과학기술원)

국내 연구진이 사람의 폐를 본떠 초저농도의 ‘이산화질소'(NO2)를 실시간 측정할 수 있는 센서를 개발했다. 이산화질소는 미세먼지 주범 중 하나로 심혈관 질환과 퇴행성 뇌 질환을 유발하는 기체다. 연구진이 개발한 센서는 구부려도 에너지 효율과 성능을 유지해 향후 헬스케어 기기에 적용이 기대된다.

13일 과학계에 따르면 권혁준 DGIST(대구경북과학기술원) 전기전자컴퓨터공학과 교수 연구팀은 최근 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 이같은 내용을 포함한 연구 논문을 게재했다.

대기 중 이산화질소를 측정·관리하려면 센서 개발이 중요하다. 센서 성능은 저농도 기체를 신속히 측정할 수 있어야 한다. 기존 이산화질소 모니터링 센서는 기체가 만드는 빛을 감지하는 화학적 방식을 활용했다.

하지만 화학적 방식은 부피가 크고 비용이 많이 들뿐더러 측정 범위가 한정적인 문제를 지닌다. 이를 극복하고 반도체식 센서를 고안했지만, 저농도 기체를 검출하는 데 한계가 있고 높은 작동 온도를 요구하는 한계가 있었다.

이에 DGIST 연구팀은 ‘레이저 유도 그래핀'(LIG·Laser-Induced Graphene)을 통해 고감도 이산화질소 측정 선세 개발에 나섰다. 그래핀은 잘 휘어지면서도 강도가 강철보다 200배 높은 ‘꿈의 신소재’로 불리는 물질이다. 특히 사람의 폐에서 착안한 계층적 기공(氣孔·숨구멍) 구조를 고안하는 데 집중했다.

연구팀은 그래핀을 활용해 ‘나노-다공성’을 갖는 금속유기구조체를 만들었다. 이를 통해 사람 폐와 유사하면서도 초저농도 이산화질소를 모니터링하는 센서를 만드는 데 성공했다. 연구팀은 기존 이산화질소 센서와 새로 개발한 센서 성능을 비교 분석했다.

그 결과 연구팀이 개발한 센서는 초저농도인 0.168 ppb(1ppb는 10억분의 1)를 15초만에 측정했다. 이 센서는 레이저 공정을 이용해 진공 장비와 같은 복잡한 기반 시설 없이도 간편하게 전극을 형성할 수 있었다. 또 최대 1만번 이상 구부려도 가스 센서의 성능을 유지했다.

권혁준 교수는 “대기오염을 효과적으로 측정·관리하기 위해 사람의 폐를 착안해 센서를 제작했다”며 “이 센서를 향후 고성능 웨어러블(Wearable·구부리는) 기기 등에 적용해 개인별 맞춤형 건강관리 정보를 제공할 수 있는 방안을 찾겠다”고 밝혔다.

이번 연구는 임형태 DGIST 전기전자컴퓨터공학과 박사생이 제1저자로, 권혁준 교수가 교신저자로 참여했다. 연구는 과학기술정보통신부와 교육부 지원을 받아 수행됐다.

DGIST(대구경북과학기술원) 연구팀이 사람의 폐를 본 뜬 구조체로 초저농도 이산화질소를 측정할 수 있는 센서를 개발하는 데 성공했다. / 사진=DGIST(대구경북과학기술원)

유니콘팩토리
content@newsbell.co.kr

댓글0

300

댓글0

[차·테크] 랭킹 뉴스

  • [시승기]신형 기아 스포티지 LPG, 경제성·편리함으로 승부… ‘업무용 차량’으로 제격
  • 도지코인(DOGE) 상승 평행 채널 패턴?, 고래 활동증가까지…시세 3달러설 전망 힘싣나
  • “미친 성능으로 귀환” .. 진짜 AMG 벤츠, 585마력의 럭셔리 하이브리드 세단의 ‘등장’
  • “1,000만 원 싸도 안 사요”.. 가성비 앞세운 中 전기차, 국내 반응은 ‘싸늘’
  • “이대로 사라질 줄 알았나”… 단종됐던 인기 세단, 부활 소식이 들리자 ‘깜짝’
  • “치솟는 기름값에 결국”.. 소비자들이 선택한 車, 5년 새 2배 비중 늘어

[차·테크] 공감 뉴스

  • “역대 최강 롤스로이스 등장” .. 세계 최초 공개, 그 강력한 모습에 ‘깜짝’
  • “캐스퍼, 베뉴의 대항마 등장”.. 티구안과 비슷한 디자인의 신형 소형 SUV에 ‘소비자들 주목’
  • "이러니 인기 있을 수 밖에 없지" 디 올 뉴 팰리세이드 풀체인지 이후 새롭게 선보인 9인승, 하이브리드 주목할 수 밖에 없는 이유
  • “150만 대 판매 신화”… 또 한번 진화한 SUV, 더욱 강렬해진 모습에 ‘깜짝’
  • “이게 미래형 전기차?”.. BMW가 갑자기 공개한 신형 i3에 대한 힌트, ‘관심 집중’
  • [차세대 유니콘](34) 삼성전자·현대차에 AI 공정 자동화 솔루션 공급하는 ‘마키나락스’… 윤성호 대표 “일본 시장도 공략”

당신을 위한 인기글

  • “3천만 원으로 스포티지 잡는다” 토레스 하이브리드, 예비 오너들 사로잡는 사양 공개
  • “한남동 건물 60억 세금 추징” 이하늬의 1억 원대 벤츠 AMG, 탈세 의혹에 눈길
  • “이건 진짜 선 넘었지” 4기통에 1억 5천 받는 벤츠 오픈카
  • “월 50만원에 5시리즈 오너된다!” 국산차만큼 저렴해진 수입차 근황
  • “코란도가 이렇게 나와야지” 아빠들 지갑 싹 털릴 터프한 SUV 공개
  • “전기 밴은 나야 둘이 될 수 없어” 폭스바겐에 도전장 내민 기아 PV5, 승자는?
  • “일본산 지바겐 나온다!” 강력한 오프로드 성능에 하이브리드 연비까지 갖춘 렉서스 GX
  • “가정 교육을 어떻게 받은 거니” 17세 소년, 흡연하다 무면허 적발

함께 보면 좋은 뉴스

  • 1
    북한군 단독 인터뷰 조선일보 기자 “국정원 음모론 사실 아냐”

    뉴스 

  • 2
    로봇개와 스마트 귀마개, 포스코의 '인텔리전트 팩토리' 혁신

    뉴스 

  • 3
    은퇴한 안내견 조이, 7년 의정생활 마무리

    뉴스 

  • 4
    “유럽 시골 마을이 떠오르는 풍경”… 한국의 알프스라고 불리는 숨은 여행지

    여행맛집 

  • 5
    '스타쉽 新 걸그룹' 키키, 개성 넘치는 커밍순 포토…짙어진 '젠지美'

    연예 

[차·테크] 인기 뉴스

  • [시승기]신형 기아 스포티지 LPG, 경제성·편리함으로 승부… ‘업무용 차량’으로 제격
  • 도지코인(DOGE) 상승 평행 채널 패턴?, 고래 활동증가까지…시세 3달러설 전망 힘싣나
  • “미친 성능으로 귀환” .. 진짜 AMG 벤츠, 585마력의 럭셔리 하이브리드 세단의 ‘등장’
  • “1,000만 원 싸도 안 사요”.. 가성비 앞세운 中 전기차, 국내 반응은 ‘싸늘’
  • “이대로 사라질 줄 알았나”… 단종됐던 인기 세단, 부활 소식이 들리자 ‘깜짝’
  • “치솟는 기름값에 결국”.. 소비자들이 선택한 車, 5년 새 2배 비중 늘어

지금 뜨는 뉴스

  • 1
    'PSR 위반 우려 맨유, 손흥민은 현명한 영입'…'EPL 검증 공격수 영입 철회 없다'

    스포츠 

  • 2
    “공인이니까 감내”…여전히 솜방망이라는 사람 잡는 악성 댓글

    경제 

  • 3
    "수비 능력을 갖추고 싶다" 스리런+멀티 히트 신고한 루키, 왜 수비를 먼저 말했나

    스포츠 

  • 4
    차준환, 또 일냈다...2025 ISU 사대륙선수권대회 남자 싱글 은메달 획득

    스포츠 

  • 5
    전한길 “공수처·헌재, 민주당과 한통속... 이대로 가면 대한민국 망한다”

    뉴스 

[차·테크] 추천 뉴스

  • “역대 최강 롤스로이스 등장” .. 세계 최초 공개, 그 강력한 모습에 ‘깜짝’
  • “캐스퍼, 베뉴의 대항마 등장”.. 티구안과 비슷한 디자인의 신형 소형 SUV에 ‘소비자들 주목’
  • "이러니 인기 있을 수 밖에 없지" 디 올 뉴 팰리세이드 풀체인지 이후 새롭게 선보인 9인승, 하이브리드 주목할 수 밖에 없는 이유
  • “150만 대 판매 신화”… 또 한번 진화한 SUV, 더욱 강렬해진 모습에 ‘깜짝’
  • “이게 미래형 전기차?”.. BMW가 갑자기 공개한 신형 i3에 대한 힌트, ‘관심 집중’
  • [차세대 유니콘](34) 삼성전자·현대차에 AI 공정 자동화 솔루션 공급하는 ‘마키나락스’… 윤성호 대표 “일본 시장도 공략”

당신을 위한 인기글

  • “3천만 원으로 스포티지 잡는다” 토레스 하이브리드, 예비 오너들 사로잡는 사양 공개
  • “한남동 건물 60억 세금 추징” 이하늬의 1억 원대 벤츠 AMG, 탈세 의혹에 눈길
  • “이건 진짜 선 넘었지” 4기통에 1억 5천 받는 벤츠 오픈카
  • “월 50만원에 5시리즈 오너된다!” 국산차만큼 저렴해진 수입차 근황
  • “코란도가 이렇게 나와야지” 아빠들 지갑 싹 털릴 터프한 SUV 공개
  • “전기 밴은 나야 둘이 될 수 없어” 폭스바겐에 도전장 내민 기아 PV5, 승자는?
  • “일본산 지바겐 나온다!” 강력한 오프로드 성능에 하이브리드 연비까지 갖춘 렉서스 GX
  • “가정 교육을 어떻게 받은 거니” 17세 소년, 흡연하다 무면허 적발

추천 뉴스

  • 1
    북한군 단독 인터뷰 조선일보 기자 “국정원 음모론 사실 아냐”

    뉴스 

  • 2
    로봇개와 스마트 귀마개, 포스코의 '인텔리전트 팩토리' 혁신

    뉴스 

  • 3
    은퇴한 안내견 조이, 7년 의정생활 마무리

    뉴스 

  • 4
    “유럽 시골 마을이 떠오르는 풍경”… 한국의 알프스라고 불리는 숨은 여행지

    여행맛집 

  • 5
    '스타쉽 新 걸그룹' 키키, 개성 넘치는 커밍순 포토…짙어진 '젠지美'

    연예 

지금 뜨는 뉴스

  • 1
    'PSR 위반 우려 맨유, 손흥민은 현명한 영입'…'EPL 검증 공격수 영입 철회 없다'

    스포츠 

  • 2
    “공인이니까 감내”…여전히 솜방망이라는 사람 잡는 악성 댓글

    경제 

  • 3
    "수비 능력을 갖추고 싶다" 스리런+멀티 히트 신고한 루키, 왜 수비를 먼저 말했나

    스포츠 

  • 4
    차준환, 또 일냈다...2025 ISU 사대륙선수권대회 남자 싱글 은메달 획득

    스포츠 

  • 5
    전한길 “공수처·헌재, 민주당과 한통속... 이대로 가면 대한민국 망한다”

    뉴스 

공유하기