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수소 가스 센서 Hydrogen gas sensor

수소 가스는 친환경 차세대 에너지원으로 주목받지만, 작은 불꽃에도 폭발을 일으킬 수 있는 위험한 가연성 물질이다. 이러한 수소 가스를 검출할 수 있는 센서를 수소 가스 센서라 한다.
수소 가스의 누출로 인한 사고 예방, 수소 연료 전지 시장 등 다양한 수소 분야에 적용 가능하다.

Device architecture of the tandem gasochromic-Pd-WO3/graphene/Si optoelectronic hydrogen sensor.
Sensing mechanism of the Pt@rGO nanocomposite sensor toward hydrogen
Gas sensing mechanism of Au/rGO/ZnO sensor in (a) air (b) air with UV light, and (c) H2 environment with UV irradiation.

그래핀 수소 가스 센서의
장점 및 비교

그래핀 기반의 실온에서 정밀측정이 가능한 수소 가스 센서

폭발성을 가지고 있는 수소 가스 검지에 유용하며, ppm 또는 ppb 수준의 고성능 센서 전자이동도가 우수하므로 적은량의 가스농도로도 정밀 가스량 측정 가능

공법	CNT 및 기타 센서	그래핀랩 Sensor
동작온도	CNT 및 기타 센서 300°C~500°C	그래핀랩 Sensor RT (상온)
소비전력/히터유무	CNT 및 기타 센서 매우 크다 (히터 유)	그래핀랩 Sensor 매우 작다 (히터 무)
응답성	CNT 및 기타 센서 매우 작다 (자유전자 수가 적음으로 전류량이 적고 반응성이 작고 측정이 어려움)	그래핀랩 Sensor 매우 크다 (측정 용이)
회복성	CNT 및 기타 센서 매우 느림 (수 Min~수십 Min)	그래핀랩 Sensor 매우 빠름 (수 Sec 이내)
반응속도	CNT 및 기타 센서 매우 느림 (수 Sec~수 Min)	그래핀랩 Sensor 수 Sec
측정단위	CNT 및 기타 센서 ppm (100만분의 1)	그래핀랩 Sensor ppb (10억분의 1)
환경온도	CNT 및 기타 센서 -20°C~80°C	그래핀랩 Sensor -20°C~80°C