미량 금속 첨가 산화 그래핀과 Multi-task 1D Res-Net을 활용한 가스 센서 개발 (2025.05.11)

미량 금속 첨가 산화 그래핀과 Multi-task 1D Res-Net을 활용한 가스 센서 개발

기계공학과 전성찬 교수 연구팀은 (제1저자 Liu Tianci 석사, 공동 저자 황윤지, 홍종우, 황태종 통합과정) 미량 금속이 첨가된 산화그래핀 기반 가스 센서를 개발하였다. 기존의 금속 산화물 기반의 가스 센서는 가스 감응 능력이 좋은 대신 구동 온도가 높다는 단점이 있어 본 연구에서는 산화그래핀에 1%의 극미량 금속을 첨가하여 상온에서도 충분히 높은 가스 반응성을 도달할 수 있도록 센서를 제작했다. 산화 그래핀과 4가지 미량 금속의 조합으로 제작된 3X3 센서는 10ppm의 에탄올 가스에서는 산화그래핀만 사용했을 때보다 반응성이 10,000% 상승한 놀라운 결과를 얻었다. 또한 1D-ResNet 모델을 설계하여 가스 센서 데이터로부터 가스의 종류와 농도를 추론하는 multi-task가 가능하게 하여 차량 배기 가스로부터 엔진 이상 유무에의 활용을 제시하여 실증적인 연구 성과를 보여주었다. 센서의 개발 및 분석 방법, 활용 분야까지 제시한 본 연구 결과는 Advanced Science (IF: 14.3, JCR 7.6%)에 게재되었다.

관련 논문 링크: https://doi.org/10.1002/advs.202500412