초미세 영역에서 동시에 제작된 여러 종류의 나노소재. (사진=KAIST 제공)
한국과학기술원(KAIST)은 기계공학과 박인규 교수팀이 스마트폰 등 모바일 기기에 탑재할 수 있는 초소형·초절전 공기오염 측정센서의 원천기술을 개발했다고 24일 밝혔다.
현재 시중에 나와 있는 공기오염 측정 센서는 소모 전력이 많은 데다 부피가 크고 여러 유해가스를 동시에 측정할 때 정확도가 낮은 단점이 있다.
박 교수팀은 수백 마이크로미터 폭의 미세 유동과 초소형 가열장치로 수 마이크로미터만을 국소적으로 가열하는 '극소영역 온도장 제어기술'을 이용해 여러 종류의 기능성 나노소재를 하나의 전자칩에 쉽고 빠르게 집적하는 기술을 개발했다.
대표적으로 공기오염 측정에 사용되는 센서 소재인 반도체성 금속산화물 나노소재 기반의 전자칩을 제작했다.
이 기술은 여러 종류의 센서용 나노소재를 적은 양으로도 동시에 제작할 수 있어 모바일 기기에 탑재할 초소형·초절전 가스 센서를 만들 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.
고밀도 전자회로, 바이오센서, 에너지 발전소자 등 다양한 분야에 응용도 가능하다.
KAIST 박인규 교수는 "이번에 개발한 기술은 모바일 기기용 공기오염 센서는 물론, 바이오센서, 전자소자, 디스플레이 등 다양한 융합기술 발전에 크게 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.
이번 연구는 교육부의 글로벌프론티어사업, 미래창조과학부의 나노소재 기술개발사업, BK21사업의 지원을 받아 수행됐다.
연구 결과는 네이처(Nature)의 자매지인 '사이언티픽 리포트'(Scientific Reports) 1월 30일자 온라인 판에 실렸다.