실온 수소 감지를 위한 화학적 고정화 단일층 탄소나노튜브 및 대면적 센서

Chemically Immobilized Monolayer SWCNT and Large-Area Sensors for Room-Temperature Hydrogen Detection

연구 내용

클릭 반응으로 화학적 고정화된 단일층 sc-SWNT 네트워크와 박막 산화물/코팅 공정을 결합해 실온 수소를 고감도·고선택성으로 감지하는 연구

본 연구는 반도체성 단일벽 탄소나노튜브(sc-SWNT)의 막 밀도와 두께 균일도 재현성을 확보하기 위한 화학적 고정화 전략을 기반으로 수행합니다. 기판 위에서 알카인-아자이드 클릭 반응으로 단일층 sc-SWNT 박막을 형성하고, Pd 나노입자 장식으로 수소 선택 반응을 유도합니다. 또한 스프레이 코팅 기반 무선 가스코크로믹·케미레지스트 스윈 구동 구조와 대면적 인쇄형 산화물 필름 센서를 함께 개발하여 실온 구동성과 대량 제작 가능성을 확장합니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

초기에는 단일층 sc-SWNT를 안정적으로 고정화하기 위한 화학 반응 기반 공정으로 실온 수소 센서 성능의 재현성을 확보하는 데 집중하였습니다. 이후 스프레이 코팅을 활용해 구부릴 수 있는 센서 형태로 확장하고, 가스코크로믹 색변환과 케미레지스트 응답을 동시에 구현하는 듀얼 반응 구조를 개발하였습니다. 동시에 대면적 인쇄형 산화물 필름 센서를 통해 제작 공정의 스케일 업 가능성을 확보하였으며, 관련 과제를 통해 AI 기반 실시간 모니터링 체계를 센서 활용 흐름에 포함시키는 방향으로 진행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

대면적 수소 감지 필름
스프레이 코팅 기반 센서 패키징
실시간 AI 누출 모니터링
무선 전송형 가스 감지 모듈
색변환 시각화 수소 센서
실온 구동형 저전력 감지
산화물/나노튜브 복합 감지막
습도 영향 저감 설계
산업용 누출 경보 시스템
센서 데이터 기반 유지보수