전원 공급 어려운 수중서 작동
나노 입자 표면 코팅 기술 적용
수질검사 등 다양한 분야 적용

한국세라믹기술원이 수중에서 배터리 등 전원 없이 동작할 수 있는 센서를 개발했다.

한국세라믹기술원은 이승협 박사와 김도은·아룬 연구원이 표면 에너지를 제어해 전원 없이 주위 환경을 감지하는 센서 소자 원천기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

일반적으로 센서는 전기로 동작해 전원이 필수적이지만 전원이 공급되기 어려운 환경인 수중에서는 일반적인 센서 구동에 한계가 있었다.

이에 연구팀은 자기 계층화(Self-stratification) 방식으로 나노 입자를 강하고 균일하게 코팅하는 기술과 전원 공급 없이 표면에너지를 제어하는 방식으로 액체 유입을 조절하는 기술을 개발했다.

개발한 무전원 센서는 3D 프린팅으로 제작된 플라스틱 구조에 나노 입자 표면 코팅 기술을 적용했다.

코팅된 센서는 초발수 특성으로 표면에 공기를 머금고 물은 튕겨내는 성질을 가져서 센서 표면 전체에는 공기로 이루어진 얇은 막을 형성한다. 그 결과 센서 안에 용매를 담는 것은 물론 외부에서 액체 유입도 차단하게 된다.

특히 일반적인 나노 구조는 기계적인 충격에 취약한 특성을 보이지만 개발한 나노 코팅 기술을 적용한 구조는 추가적인 접합 소재 없이 높은 내구성을 가진다.

이승협 한국세라믹기술원 박사는 "수중 환경 변화 감지, 수질 오염 검사 등 전원 연결이 어려운 환경에서 센서 작동 해결책을 찾았다"며 "개발된 나노 표면처리 기술을 응용하면 3D 프린팅 기술과 연관된 다양한 분야에 적용할 수 있다"고 말했다.

이번 연구 성과는 지난달 25일 나노 레터스(Nano Letters) 표지논문으로 게재됐다. 

 

 

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