황화수소는 부패한 단백질 식품에서 발생하는 유독성 기체다. 식품 신선도 평가의 핵심 지표로 활용된다.
생기원에 따르면 지역산업혁신부문 최현석 수석연구원 연구팀이 개발한 H2S 가스 센서는 기존 300℃의 고온에서 작동하는 기존 센서보다 에너지 소모량이 적고, 200℃의 상대적으로 낮은 온도에서도 높은 감도를 유지하며 황화수소 가스를 감지한다.
또 각종 부품의 크기를 최소화할 수 있어 휴대용 기기로 상용화가 가능하다. 연구팀은 낮은 온도에서도 효과적으로 작동하는 가스 센서를 개발하기 위해 전기방사법 및 열처리기술을 활용했다. 금속 전구체와 폴리머 등을 섞은 용액을 고전압 환경에서 분사하면 다공성 섬유구조를 갖는 소재가 만들어지는 데, 이 다공성 섬유 소재를 600℃에서 1시간 가량 열처리해 '이산화주석-금 나노구조체'를 합성해 냈다.
빨대 모양의 중공 나노섬유 구조를 갖는 이산화주석-금 나노구조체는 가스와의 접촉면적이 극대화돼 저온에서도 H2S 가스를 정확하게 감지할 수 있다. 연구팀은 3D 프린터를 활용해 개발된 센서와 부품을 제작하고, 한 손에 쥘 수 있는 크기의 소형 휴대용 기기에 통합해 실시간으로 H2S 농도를 체크하며 식품 신선도를 측정할 수 있는 시스템 구현에 성공했다.
최 수석연구원은 "개발된 센서를 스마트폰과 연동해 식품 안전성을 높이는 모니터링 장치로 활용할 수 있다"며 "식품뿐 아니라 다양한 산업현장의 독성가스를 측정하는 모니터링 장치로 확대해 안전성과 에너지 효율화를 높이는 후속연구에 힘 쓸 계획"이라고 말했다.
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