| 초록 |
연구개발 목표 및 내용 최종 목표 압전 캔틸러바 방식 고선택성, 고내습성 화학센서용 소재개발 및 측정시스템 구축 전체 내용 〇 가스센서용 압전 캔틸러바 센서 구조 구현 - 무게변화에 따른 공진주파수의 변화로 목표 물질을 감지할 수 있는 캔틸러바형태의 MEMS 구조 센서를 설계 - 압전 소자에서 발생하는 공진을 측정하기 위해 증폭 신호 체계 구축 및 임피던스어날라이저 측정 setup 〇 고선택성, 고 신뢰성 센싱소재 개발 - 반도체형 가스센서 소재를 기반으로 다양한 나노구조를 합성하여 나노 구조 엔지니어링 기술 개발 - 경시변화를 개선 목적으로 열처리 공정 등 후처리 공정 개발을 통한 안정성 확보 기술 개발 〇 머신러닝을 통한 전자현미경 이미지 분석법 개발 - 높은 신뢰수준의 나노입자의 형태 분류 및 유의미한 최소샘플 양을 통계적으로 분석할 수 있는 분석법 개발 〇 온•습도에 따른 MEMS화학센서 측정 시스템 구축 연구개발성과 - 반도체형 물질인 ZnO, SnS2 소재개발을 진행하였으며, 최종적으로 SnS2-SnO2 이종접합구조를 개발하여 3개월간 평균 294.8의 감도를 유지하고 타가스 대비 10이상의 소재 개발을 완료함.(논문 3건, 특허 1건) - Cu(lO3)2 소재개발을 통해 NO2외 H2S에 대한 선택성이 15이상의 소재개발을 완료함. - ANSYS simulation을 통한 캔틸레버의 형상 및 공정 최적화를 통해 MBMS cantilever 최적화 완료. 공진주파수 측정 시스템 구축 후 가스감지소재 적용 후 가스센서 활용 가능성 확인. - 기계학습법을 활용한 나노입자 전자현미경 이미지 분석법을 개발하여, 높은 신뢰수준의 나노입자의 형태 분류 및 최소샘플 양을 통계적으로 분석완료.(논문1건, 특허 1 건) - 온습도 측정 시스템 구축을 통해 신뢰성 높은 가스센서의 특성평가 시스템 set-up완료. 이를 통해 3차년도 기준 84건(교외 26건)의 장비 활성화 진행을 완료함. 연구개발성과 활용계획 및 기대효과 휴대가 가능한 저전력 고 선택비, 저농도의 가스 센서로 활용하여, 검지센서, 매연감지, 음주측정기 및 수소센서 제품으로 응용이 예상됨. 또한 본 캔틸러바 화학센서를 적용하면 환자의 호흡기에 포함되는 유기물의 검출에 의한 폐암검사, 와인숙성검사 뿐만 아니라 항원 항체 반응을 이용한 바이오 센싱 가능함. (출처 : 요약문 2p) |
