[월간수소경제 편집부] 시바우라공업대학 응용화학과의 오이시 토모지(大石 知司) 교수 연구팀이 광에너지를 이용해 유연성 있는 소재 위에 수소 박막 센서를 형성하는 기술을 개발했다.

수소에너지는 연료전지를 이용한 발전 과정에서 이산화탄소를 배출하지 않아 차세대 친환경 에너지로 주목을 모으고 있다. 하지만 반응성이 높아 대기 중의 수소농도가 4% 이상일 경우 폭발을 일으킬 위험성이 있다. 따라서 수소에너지의 안전성을 높이기 위해서는 대기 중 수소농도의 변화를 손쉽게 확인할 수 있는 수소센서 개발이 필요하다.

현재는 반도체식 센서를 주로 이용 중이다. 하지만 미세한 농도 변화를 손쉽게 확인할 수 있는 방법이 적고, 센서를 성형할 수 있는 소재가 한정되어 있다는 점 등이 과제로 남아 있었다.

이에 연구팀은 수소만을 선택적으로 감지하는 물질인 산화텅스텐의 원료가 되는 용액을 만들어, 기판 역할을 하는 유기필름 위에 인쇄 및 도포했다. 다만, 휘어지는 성질을 가진 유기필름은 가열 처리 시 녹을 수 있다. 연구팀은 유기필름 위에 광에너지를 조사(照射)함으로써 두께 서브미크론 레벨의 박막을 낮은 온도에서도 형성할 수 있게 되었다.

형성된 박막은 대기 중 수소농도에 따라 연한 파란색에서 진한 파란색까지 단계적으로 색깔이 변한다. 따라서 손쉽게 수소농도를 확인할 수 있다. 수소를 감지하지 못하면 원래의 무색투명한 상태로 돌아가므로 반복해서 사용할 수 있다.

또한 유기필름의 휘어지는 성질을 이용해 수소탱크나 배관 등에 부착할 수 있다. 따라서 수소충전소나 수소를 취급하는 공장의 안전성 향상에 기여할 것으로 기대된다.