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소형화 가능한 고감도 그래핀 수소 기체 센서
분야
전자/전기

소형화 가능한 고감도 그래핀 수소 기체 센서

보유기관 및 연구자 : 한국원자력연구원

개발상태
4/9

기술완성도

TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술개요

그래핀(Graphene)에 이온빔 또는 플라즈마 처리를 통한 결정 결합을 형성하여 수소에 대한 흡착에너지를 높였으며, 수소를 선택적으로 센싱할 수 있는 수소 감지 센서 제조 기술

기존기술 대비 개선점

제조공정이 비교적 간단하며 소형·경량화로 실용적인 고감도 수소 기체 센서
수소에 대한 흡착 성능을 개선하여 수소 기체의 농도를 정확히 측정할 수 있어 수소 기체 센서로서 유용하게 이용될 수 있음
복잡한 화학공정없이 단순 이온빔 조사 및 플라즈마 처리로 그래핀 자체로 수소 감지 센서를 제조할 수 있어 경제적임
소형화가 가능하여 필요한 곳에 큰 부피를 차지하지 않고 설치할 수 있어 실용적임
이온빔 조사 세기, 이온빔 종류 등을 조절하여 그래핀 상에 형성되는 결정 결합의 형태 또는 크기를 조절함으로서 센서의 민감도 조절이 용이하여 적은 유량의 수소 기체도 용이하게 검출할 수 있음