▲ 수소감지센서의 제작원리.

도시바가 빠른 탐지와 저소비 전력을 실현한 수소감지 센서를 개발했다. 또한 반도체 생산라인에서 생산이 가능해 저렴한 비용으로 대량생산이 가능한 것으로 나타났다.

도시바는 감지속도 저하 없이 기존보다 100분의 1이하의 낮은 소비와 수소 가스를 감지하는 수소 센서를 개발했다고 20일 밝혔다.

가연성 가스인 수소의 안전한 사용을 위해서는 누설시 신속하게 감지하는 수소센서가 요구되고 있다.

또한 수소감지기는 배터리로 구동되기 때문에 다양한 장소에 설치하는 것이 가능하지만 지속적으로 수소를 감지하기 해선 전력을 덜 소모하는 배터리가 필요하다. 하지만 기존 수소센서들은 감지속도 향상을 위해 히터에 의한 가열이 필수여서 소비전력이 10mW~수W로 큰 것이 문제였다.

이에 도시바는 반도체사업에서 축적된 가공기술을 응용해 센서막 팔라듐계 금속유리를 이용한 독자적인 MEMS 구조를 개발하고 센서에 적용함으로써 빠른 탐지와 저전력의 양립을 실현했다.

상시 가열하지 않아도 수소 감지가 가능하며 소비전력이 적은 MEMS 구조를 채용해 기존의 100분의1이하인 100μW의 낮은 소비 전력으로 동작하는 것이 가능하다.

또한 수소 흡장 합금으로 알려진 팔라듐을 비정질 합금인 팔라듐계 금속 유리를 채용해 수소와의 결합을 억제하고 기존의 고속 검출이 가능한 수소 센서와 같은 수준인 몇 초에서 검지를 실현했다.

뿐만 아니라 이 센서는 반도체 생산 라인에서 1장의 웨이퍼를 통해 다수의 센서를 제조 할 수 있기 때문에 저렴한 비용으로 대량 생산하는 것이 가능하다.

도시바는 “이번 개발을 통해 구조, 제조 공정을 최적화해 연료전지자동차 및 수소 스테이션 등 수소관련 시장이 확대될 2020년 이후의 실용화를 위한 연구개발을 진행할 것”이라 밝혔다.

한편, 이번 기술에 대한 세부사항은 대만에서 개최되는 ‘MEMS에 관한 국제 회의 'Transducers2017’에서, 6월20일 발표됐다.