배터리로 작동하는 마크 슬롯 경보를 구현하는 메탄 센서 기술

요약

　기존 제품 대비 약 1/2000의 초저전력 소비를 실현한 메탄 센서를 개발했습니다

배경

　도시마크 슬롯 소비단계에서의 안전성과 보안성을 더욱 향상시키기 위해서는 마크 슬롯경보기의 보급률을 높이는 것이 바람직하다 그러나 기존의 마크 슬롯 경보기는 AC 전원이 필요하며, 이와 관련된 설치 제한 등의 문제도 보급률 증가를 저해하는 요인 중 하나이다 따라서 설치상의 제약을 해결하기 위해 전원 배선이 필요 없는 배터리 구동식 마크 슬롯 경보기를 만들고자 하는 욕구가 있었습니다

　하지만 도시마크 슬롯의 주성분인 메탄을 검지하려면 센서(산화주석)를 섭씨 약 400도까지 가열해야 하는데, 마크 슬롯 경보 유효기간인 5년이라는 긴 배터리 구동을 구현하는 것은 '꿈의 기술'로 여겨져 왔다 오사카마크 슬롯(Osaka Gas)는 초저전력 소비를 달성하는 메탄 센서를 개발했습니다

특징

　개발된 메탄 센서는 나노미터 수준의 특수한 미세 구조를 지닌 '나노 기둥 구조' 산화주석 박막(사진)을 사용해 기둥 사이의 틈(수 나노미터) 사이로 메탄 분자가 침투할 수 있어 높은 메탄 감도를 얻을 수 있다
　또한, 메탄만 선택적으로 투과시켜 알코올 등 다른 성분을 연소 제거하는 능력을 지닌 선택촉매 기술을 활용하고, 이를 얇은 산화주석막 위에 겹겹이 쌓아 메탄만을 검출하고 오경보를 억제하는 것이 가능하다 또한, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 기술을 적용해 발열 반응성 향상을 통한 박막히터와 간헐구동(감지 순간에만 발열, 이후 휴지)을 통한 국부 발열 적용으로 기존 센서 대비 약 1/2000 수준의 초저전력 소모를 달성했으며, 마크 슬롯 경보기를 배터리로 5년 동안 구동할 수 있는 소비전력 수준을 달성했다

　이 센서를 탑재한 세계 최초의 배터리형 마크 슬롯 경보기(3년 수명 제품)가 2015년에 상품화되었습니다

향후 이니셔티브

　메탄 센서 개발을 통해 얻은 지식을 활용해 마크 슬롯 경보기 이외의 용도로 확대하는 것도 검토해보겠습니다