대구경북과학기술원(DGIST·총장 국양)은 김회준 로봇공학전공 교수팀과 김상복 한국기계연구원 환경기계연구본부 박사팀이 공동연구를 통해 열가소성 플라스틱 폴리머를 활용한 초소형 미세먼지 센서를 개발했다고 16일 밝혔다. 폴리머 물성 조정을 통해 미세 먼지의 효율적으로 포집하고, 고습도 환경에서도 안정적 구동이 가능해 향후 다양한 분야 활용이 기대된다.
공동연구팀은 열가소성 플라스틱 소재인 폴리스티렌 물질을 활용해 입자와 센서 간 접촉력을 향상시킨 새로운 센서를 개발했다. 폴리스티렌 물질은 가열 온도에 따라 표면 흡착력을 달리해 입자 포집·센싱에 용이한 소재다.
연구팀은 개발한 센서에 마이크로 히터 시스템을 설치, 외부 열원이 없더라도 센서가 자체적으로 열 발생을 조절해 폴리스티렌의 흡착력을 제어할 수 있도록 했다. 설치된 마이크로 히터는 센서 흡착력 제어뿐만 아니라 외부 습기의 영향을 받아 미세 입자 표면에 발생하는 수분 응축 현상도 함께 억제시켜, 센서의 측정 신뢰도를 높였다.
김회준 교수는 “대기 미세먼지 계측 센서를 연구, 미세 입자 센서 기술 개발에 관심을 갖게 됐다”며 “실제 응용 분야에 맞는 소자 개량을 통해 다양한 환경에 적용할 수 있는 미세 입자 센서 개발이 목표”라고 말했다. 이번 연구논문은 최근 환경공학 분야 권위 있는 국제 학술지 중 하나인 '저널 오브 해저더스 머티어리얼즈'에 온라인 게재됐다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
