한국기술교육대 에너지신소재공학과 심영석 교수, 학부생 박준하, 신도현, 이은솔, 염동욱 학생(상단 왼쪽부터 시계방향). 한기대 제공한국기술교육대학교는 에너지신소재공학과 학생들이 작성한 논문이 재료과학 등 분야 상위 5% 학술지 온라인판에 게재됐다고 20일 밝혔다.
한기대에 따르면 에너지신소재공학과 이은솔·박준하·신도현·염동욱·황승종 학생 등 5명이 작성한 '첨단 나노소재를 활용한 차세대 가스 센서' 논문(지도교수 심영석)이 학술지 'Applied Surface Science' 2월호 온라인판에 게재됐다.
학생들은 2024학년도 1학기 수강한 '센서 소자 및 실습' 교과목을 통해 최신 반도체 공정 기술과 센서 제작 기술을 직접 익히며, 설계부터 데이터 분석까지 연구 전반을 직접 수행했다.
연구를 통해 개발된 고감도 에탄올 센서는 음주 운전 방지를 위한 차량 알코올 감지기에 적용돼 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(Glancing Angle Deposition, GLAD) 기법을 활용해 나노구조를 형성하고, 플래티넘 박막의 두께(0.5, 1, 2nm)를 조절하며 최적의 촉매 활성도를 확인한 결과, 1nm 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 더욱 확대할 수 있다.
이번 연구의 주저자인 이은솔 학생은 "논문 작성 과정에서 수많은 시행착오를 겪었지만, 끊임없는 노력과 교수님의 세심한 지도 덕분에 점차 완성도를 높일 수 있었다"면서"동료들과의 긴밀한 협력 속에서 연구를 수행한 경험은 매우 값진 배움이 됐다"고 소회를 밝혔다.
심영석 교수는 "이번 연구는 학생들이 주도적인 역할을 해 국제 학술지 게재라는 성과를 거뒀다"면서 "앞으로도 학생들이 실질적인 연구 경험을 통해 미래 산업을 선도하도록 적극 지원할 것"이라고 말했다.