새로운 센서로 수소차 스파크 위험 제거… 안전한 수소 경제 앞당겨

청정 재생 연료인 수소는 지속가능한 에너지 미래의 일부지만, 인화성 우려로 수소 전기차 동력원으로서 광범위한 사용이 제한돼 왔습니다. 수소차는 현재 배터리 전기차보다 훨씬 빠르게 충전되고 더 멀리 주행할 수 있습니다. 하지만 수소 동력의 마지막 관문 중 하나는 수소 검출의 안전한 방법 확보다.

스파크 없는 광학 기반 센서

연구진이 저렴하고 스파크가 없으며, 기존 모델보다 더 민감하고 빠른 광학 기반 수소 센서를 개발했습니다. 대부분의 상용 수소 센서는 수소 기체와 상호작용 시 활성 물질의 전자 신호 변화를 검출하는데, 이는 전기 스파크로 수소 기체 점화를 유발할 수 있습니다. 새 센서는 전자장치 없이 수소 존재를 검출합니다.

수소 경제 전반에 필수적인 안전 기술

수소 동력은 전기차 동력 외에도 많은 응용이 있습니다. 인화성 완화 기술은 필수적입니다. 수소 누출 검출과 농도 제어를 위한 견고한 센서는 생산, 유통, 저장, 석유 정제·비료·야금·전자·환경과학·보건안전 등 수소 기반 경제의 모든 단계에서 중요합니다.

기존 센서의 3대 과제 해결

수소 센서의 3대 핵심 문제는 응답 시간, 감도, 비용입니다. 현재 주류 H₂ 광학 센서 기술은 고가의 단색파장기를 사용해 스펙트럼을 기록한 후 스펙트럼 이동 비교 분석을 필요로 합니다.

새 나노센서는 수소 검출 농도를 100ppm 수준에서 2ppm으로 낮췄으며, 센싱 칩 비용은 몇 달러에 불과합니다. 새 광학 장치는 나노스피어 템플릿에 팔라듐-코발트 합금층을 코팅하는 나노제조 기술에 의존합니다. 존재하는 수소는 빠르게 흡수된 후 LED로 검출되고, 실리콘 검출기가 투과광 강도를 기록합니다.