리소그래피 공정 없이 제작 가능한 대기전력이 없는 수소 감지 스위치 개발 (2026.04.08)

리소그래피 공정 없이 제작 가능한 대기전력이 없는 수소 감지 스위치 개발

기계공학과 김종백 교수 연구팀은 팔라듐(Pd)의 선택적 수소 흡착 및 팽창 특성을 이용한 이중층 구조를 적용하여, 리소그래피 공정없이 제작 가능한 대기 전력 소모 없는 화학-기계식 수소 감지 스위치를 개발하였다. 본 연구팀은 정렬된 폴리머 나노섬유를 희생 구조로 활용하고, 크로뮴(Cr)과 Pd 박막을 경사 증착하여 나노갭을 갖는 Pd/Cr 이중층 캔틸레버 스위치를 제작하였다. 제작된 스위치는 수소가 없는 환경에서는 대기 전력을 거의 소모하지 않으며, 수소 노출 시 Pd 층의 선택적 수소 흡착에 의한 격자 팽창으로 인해 나노갭에서 접촉이 형성되는 스위칭 메커니즘을 구현하였다. 그 결과 0.3% H2의 검출 한계, 1.35 × 10^5 이상의 높은 on/off 전류비, 그리고 50회 이상의 반복 스위칭 구동 안정성을 확보하였다. 본 연구 결과는 Instruments & Instrumentation 분야 1위 국제학술지인 Microsystems & Nanoengineering (IF: 9.9) 에 게재되었다.

관련 논문 링크: https://www.nature.com/articles/s41378-026-01269-2