◎특수첨가물로 미세한 자극 전기반응/가스레인지·차배출기 등 응용폭 넓어가스가 취사용으로 널리 사용되고 가스레인지가 일상생활용품으로 보급되면서 화재나 폭발의 우려가 항상 도사리고 있다. 이러한 위험을 방지하기 위해 가스레인지에는 세라믹으로 만들어진 가스센서가 설치돼 있다. 사람의 코보다 더 민감한 이 센서는 공기중에 포함돼 있는 가스를 감지, 가스를 자동으로 차단시키는 주요부품이다.
도자기의 원료로 알려져 있는 세라믹은 인류의 역사와 함께 시작했다고 해도 과언이 아니다.
그러나 센서로 이용된 것은 불과 20여년전부터로, 일본에서 세라믹을 센서로 활용하려는 연구가 처음 시작된 것으로 알려져 있다. 무기질의 비금속 재료인 세라믹은 원래 전기적 성질이 없어 전기가 통하지 않는다. 세라믹에 특수첨가물을 섞어 외부자극에 의해 전기적 반응이 일어나도록 만든 것이 세라믹 센서이다.
가스센서는 세라믹원료에 스트론튬 산화물을 섞어 만든다. 이 혼합물은 공기중에 미량의 가스가 포함돼 있으면 표면의 전자가 움직이면서 1,000분의 1V의 미세한 전류가 흐르게 된다. 미세한 전류는 증폭기를 거쳐 가스의 유무는 물론 양까지 표시해주는 척도가 된다.
자동차가 배출하는 오염가스의 농도를 측정하는 센서도 세라믹을 사용한다. 자동문 소변기에 설치된 원적외선 센서도 세라믹을 원료로 만든다. 원적외선 센서는 인체에서 발산하는 원적외선을 감지, 작동여부를 결정한다. 이밖에 온도센서 광센서 산소센서 등에도 세라믹이 널리 사용된다.
세라믹센서는 기존 금속이나 고분자를 재료로 하는 센서에 비해 열에 강하고 쉽게 닳지 않는 장점이 있어 응용분야가 점차 확대되고 있다.<선년규 기자>
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