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안전한 수소에너지 시대로 가기 위한 수소 검출 센서

2023-10-20
조회수 438


수소에너지 시대로의 전환에 맞춰 수소 검출 센서 분야도 크게 관심을 받고 있다. 수소 검출 센서 수소 에너지를 사용하는 수소자동차, 수소 충전소, 산업용 설비 등에서 수소가스가 누출 되었을 경우, 이를 검출하고 알리는 센서로 정의할 수 있다. 수소는 가연성 가스로서, 지연성가스(예 산소) 등과 혼합되면 화재나 폭발하는 위험이 있어, 이를 검출하는 센서는 전체 수소 관련 시스템에 중요하다. 


(주)센코(대표 하승철)는 수소 검출센서를 대량 양산하기 위한 반고형 전해질 소재를 개발해 시장의 주목을 받았다. (주)센코는 개발을 위해, 2021년 포스코 그룹으로 부터 250억원의 투자를 유치하였었다.  (주)센코는 전세계 최초로 초소형 전기화학식 가스 검출 센서를 성공하였으며, 약 160 여개의 가스센서 관련 특허와 인증을 보유 중이다. 이러한 기술력을 바탕으로 (주)센코의 고객사는 약 1,000여곳이며, 미국, 영국, 인도, 중국 등에 진출해 있다. (주)센코는 수소가스를 포함한 가스검출 센서 기술력 고도화를 위해, 한국화학연구원, 서울대학교, UNIST 등과 공동 연구를 통해 액체 전해질을 대체할 수 있는 필름 소재 및 관련 공정들을 개발하여 초소형화 하는 연구개발을 진행 중에 있으며, MEMS 기술을 적용한 차세대 칩 형태의 센서 또한 개발 중이다.


[(주)센코의 수소 검출센서 Model  #SS2178]


최근, 수소에너지 관심 증가에 따라 수소 검출 센서에 대한 개발도 활발하다. 대표적으로 (주)대현에스티(대표 엄주홍) 다층 초박막 합금 촉매-전극을 이용하여 저농도(ppm 단위)에서 고농도(100%)까지 모두 검지할 수 있는 수소 센서를 개발에 성공하였다. 이 외에도 고온고습한 환경(60℃/90%, 85℃/85%)에서도 작동이 용이한 변색 수소 센서를 개발하는 등 활발히 개발을 진행 중이다. 정부출연연구기관(이하 출연연)들도 개발이 활발한데, 이 중 한국화학연구원은 주석산화물과 전극을 적용하여 미세한 수소 가스를 검지할 수 있 수소 센서를 개발하였으며, 한국표준과학연구원도 이황화몰리브덴(MoS2) 나노브랜치(nanobranch) 소재로 10조분의 1을 검지할 수 있는 수소 센서를 개발에 성공하였다. 이와 같이 수소 에너지 발전에 맞춰 수소 검출 센서도 크게 발전 중에 있다.


[(주)대현에스티가 개발에 성공한 저농도-고농도 수소농도 감지센서]


2022년 11월, 정부는 ‘청정수소 공급망 구축 및 세계 1등 수소산업 육성’이라는 국정과제를 제시하고, 이를 달성하기 위한 3대 수소경제 정책 방향(규모·범위의 성장(Scale-Up), 인프라·제도의 성장(Build-Up), 산업·기술의 성장(Level Up))을 발표하였다. 이를 위해, 수소 발전에 대한 공급의무화제도(RPS)를 도입 중이다.


[정부의 청정수소 생태계 조성방안 목표]


정부와 정책들은 수소 산업으로 변화를 가속화하고 있다. 수소에너지로의 변화는 이제 멈출 수 없는 에너지의 대변혁으로 진행될 것으로 예상된다.  기업들도 이러한 변화에 발맞춰 대응하는 자세가 필요한 것으로 판단된다.



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