아주대학교 연구팀이 수소 농도를 정밀하게 측정할 수 있는 수소 센서를 개발하는 데 성공했다.

아주대는 서형탁 교수(신소재공학과·대학원 에너지시스템학과)가 다층 초박막 합금 촉매·전극을 이용한 고정밀·고신뢰성 수소 농도 센서를 개발했다고 지난 18일 밝혔다.

수소는 차세대 친환경 에너지 연료원으로 자동차, 전기 생산 분야 등 산업 전반에서 활용 영역이 확대되고 있다. 특히 수소전기차 보급이 늘면서 친환경 수송 분야에서 수소 중요성이 높아지고 있다.

하지만 수소 연료 자체 특성으로 인한 안전성 확보 문제가 한계로 지적돼왔다.

아주대 연구팀은 수소 농도의 정밀 모니터링과 신뢰성 확보를 위해 기존 화학저항식 수소 센서에 널리 활용되는 팔라디움(Pd) 촉매 전극을 탈피해 Pd(팔라디움), Ni(니켈)의 초박막을 교차로 반복 적층한 새로운 전극을 개발해냈다.

차세대 친환경 에너지로 주목받고 있는 수소 에너지 기술의 핵심인 안전성 확보에 기여함으로써 수소의 생산과 활용 기술에 널리 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

이번에 연구한 내용은 ‘수소 검지 범위 향상을 위한 다층 Pd-Ni 나노 촉매의 국소적 계면 합금화’라는 제목의 논문으로 센서 분야 국제 학술지인 ‘센서 앤 액츄에티터 B (Sensors & Actuators B: Chemical)’ 1월 1일 온라인판에 게재됐다.

아주대 이영안 박사와 Le Thai Duy 박사가 제1저자로 참여했다. 충남대학교 김현유 교수와 구미전자정보기술원 박주철 박사 연구팀도 함께 연구에 참여했다.

서 교수팀은 이번에 개발한 센서 기술을 전 세계 첨단 기술이 한자리에 모이는 ‘CES 2021’에서도 선보였다. CES는 세계 최대 정보기술·가전 박람회로 올해 11일부터 14일까지 온라인 개최됐다.

서 교수는 “이번에 개발한 수소 센서를 수소 모니터링 시스템 기술로 확대해 상용화하기 위해 추가로 기술을 개발하고 있다”며 “수소 에너지 인프라와 반도체, 석유화학 등 수소를 활용하는 산업 분야에 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 산업통상자원부와 한국에너기술평가원이 주관하는 에너지기술개발사업을 비롯해 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 해외우수신진인력지원사업, 기초연구지원사업, BK21 Four사업의 지원으로 수행됐다.

해당 기술은 국내 특허 등록을 완료했으며, 해외 특허 출원이 진행 중이다.

[ 경기신문 = 김기현 기자 ]