| 초록 |
호기는 휘발성 황산 화합물 (VSC)뿐만 아니라 다양한 휘발성 유기 화합물 (VOC)를 가지고 있다. 이들은 당뇨병, 폐암, 구취와 같은 일부 질병의 조기 진단을 위한 바이오마커로 사용할 수 있으며, 그 중 구취는 H2S의 과도한 농도와 관련이 있다. 정확한 질병 진단을 위해 작은 크기, 비용 효율성, 빠른 응답, 휴대성 및 간단한 작동이 필요하며, 이를 위해 금속 산화물 기반 가스 센서를 사용할 수 있다. 특히, 1차원 금속 산화물은 큰 표면적으로 상당한 양의 가스 분자와 반응할 수 있다. 하지만 일반적으로 금속 산화물 가스 센서는 고온에서 작동하고 에너지 소모가 높아 스마트폰 및 소형 전자기기에 적용하기가 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법 중 하나로서 자가 발열이 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 CuO 기능화한 SnO2-ZnO 코어-쉘 나노선을 제작하여 자가 발열 조건에서 H2S 가스 감응 특성을 조사하였다. 제작된 센서는 여러가지 ZnO 쉘 두께 (0, 5, 30, 60, 80 nm)에 따른 가스 감응 거동을 조사하였으며, 80 nm의 쉘 두께를 가진 CuO 기능화한 SnO2-ZnO 코어-쉘 나노선 센서가 5 V의 낮은 인가전압에서 더 얇은 쉘 샘플들보다 더 나은 H2S 가스 감응 특성을 가짐을 확인하였다. 이러한 결과는 SnO2-ZnO 이종 계면, CuO NP의 스필오버 효과와 H2S 가스에 대한 CuS로의 변화하는 것에 기인한다. 이에 따라 질병의 조기 진단을 위한 바이오마커로서 H2S 가스 검출을 위한 휴대용 장치에 저전력 소모 가스 센서를 내장할 가능성을 보여준다. |
