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불소·불산 ‘5초 만에 감지’ 기술 개발

포스텍 연구팀
검출한계 20배 이상 높아


▲ 수돗물을 활용한 불소·불산 검출 실험 모습. /포스텍 제공

유독물질인 불소나 불산을 5초 만에 감지할 수 있는 센서가 개발됐다.

포스텍은 창의IT융합공학과 백창기·김기현 교수, 박사과정 조현수씨가 산업현장에서 극미량 불소와 불산 등 유독물질을 감지할 수 있는 원천 센서기술을 개발했다고 17일 밝혔다.

불소·불산은 철강, 화학, 반도체, 디스플레이 등 다양한 산업현장에서 사용하는 핵심 물질이지만 누출사고 시 치명적인 피해를 발생시킨다. 불산은 일반적인 산보다 훨씬 빨리 피부에 침투하고 인체에 유입되면 신경계를 교란시키는 것으로 알려져 있다.

지난 2012년 9월 구미에서 발생한 불산 유출 사고로 5명이 숨지고 1만명이 넘는 사람이 치료를 받았으며 인근 농작물이 초토화되는 피해가 났다. 이 때문에 불소·불산 피해를 막기 위해서는 누출 즉시 조치해야 하지만 무색무취여서 조기에 감지하기 어렵다는 단점이 있다.

포스텍 연구팀은 이번에 실리콘 재료를 활용하고 반도체 공정 기술인 열증착 기법을 이용해 불소·불산 센서를 만드는 데 성공했다.

이 센서는 기존 다결정 감지막을 기반으로 한 센서보다 검출한계가 20배 이상 높은 것으로 나타났다.

기존의 5%만 있어도 감지할 수 있을 정도로 민감하게 반응한다.

이 기술은 실리콘과 반도체 공정 기술을 활용하기 때문에 대량 생산이 쉽고 크기가 작아 초소형 센서나 모바일 센서로 개발할 수 있다.

또 불산을 5초 만에 감지할 수 있어 산업현장에서 바로 활용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

김기현 교수는 “개발한 센서기술은 작게 만들 수 있는 데다 기존 센서의 약 10％ 수준으로 비용을 낮출 수 있어 상용화 가능성이 매우 크다”고 말했다. /고세리기자