| 초록 |
수소는 연료전지나 수소자동차 등 새로운 에너지원으로 각광받고 있다. 그러나 4%이상의 수소는 공기중에서 폭발성을 가지게 된다. 이러한 특성은 수소의 누설을 탐지 할 수 있는 센서의 중요성을 부각시킨다. 대부분의 수소감지 센서는 수소의 누설여부를 탐지 가능하지만 직접적으로 수소가 누설되고 있는 부분을 탐지 할 수가 없다. 이러한 이유로 누설부위를 시각적으로 쉽게 확인가능한 센서가 필요하다. 본 연구에서는 RF magnetron sputter를 이용하여 증착한 MoO3를 기반으로 Pd을 e-beam evaporator를 통하여 증착하여 수소 착색 반응을 관찰하였다. 수소 가스 착색을 확인하기 위해 4%, 10%, 20% 농도의 질소수소혼합가스를 진공상태의 데시케이터 안에 주입하여 착색 반응을 확인하였다. 수소 노출 전/후의 반응에 대하여 색수차 값과 UV-vis의 반사도, 투과도를 이용하여 광학적 변화에 대한 정량적 분석 값을 제시하였다. Pd가 증착된 MoO3는 수소에 반응하여 가시광부터 근적외선 영역 전체의 투과도가 떨어짐으로 인하여, 박막의 색상의 변화를 육안으로도 관찰 가능하여 쉽게 수소의 누설을 확인 할 수 있다. 또한, Pd가 증착된 MoO3는 비가역적 반응과 가역적 반응을 수소 노출 양에 따라서 조절 가능함을 보여준다. 수소 노출 전의 상태에서는 시간에 따른 특성변화가 없지만 수소에 노출 된 이후부터는 시간이 지날수록 수소에 대한 가역적인 반응성 부분이 사라지고 비가역적으로 변한채로만 있게 된다. 본 메커니즘이 PET, PC등 다양한 유연 기판 등에서도 동일한 것을 분석, 제시하였으며, 이를 통하여 다양한 분야에서의 수소 착색 센서로서의 적용을 기대할 수 있다. |
