나노아이오닉스코리아, 지르코니아 소재 기반한 총탄화수소(tHC) 센서 개발

머니투데이

허남이 기자

국내 산소센서 업계 대표기업 ㈜나노아이오닉스코리아가 희박 산소 조건에서 총탄화수소 농도를 측정할 수 있는 센서를 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

지르코니아 소재 기반한 총탄화수소(tHC) 센서/사진제공=나노아이오닉스코리아

탄화수소 센서는 MLCC(Multi Layer Ceramic Condenser)나 페라이트 등 세라믹소재 부품의 제조공정에서 발생하는 탄화수소농도를 분석하여 공정의 이상유무를 판단함으로써 생산성을 높이는 데 활용되거나, 각종 소각로와 연소시설 등의 배출가스를 감시하여 대기오염 문제를 경감할 수 있도록 공정을 개선하는 데 활용되고 있다.

업계 관계자는 "탄화수소가 발생하는 대부분의 공정은 주로 산소가 거의 없는 조건에서 사용하거나 분자량이 큰 탄화수소가 발생하는 환경인데, 지금까지는 메탄 등 분자량이 작은 개별적인 탄화수소의 농도를 측정할 수 있는 센서를 제외하고는 다양한 종류의 탄화수소를 한 번에 측정할 수 있는 센서가 거의 없다. 탈바인더 공정 등 탄화수소가 발생하는 공정을 정밀관리 하는데 어려움이 많다"고 전했다. 이어 "유일하게 총탄화수소의 농도를 측정할 수 있는 FID(Flame Ionization Detector) 분석기는 대당 수천만원 이상의 고가제품인데다, 메탄으로 환산한 총 탄소량을 측정하는 방식이기 때문에 탄화수소 분자의 농도를 직접 측정할 수 없으며 공기투입장치 및 가열기 등 추가장치가 필요하기 때문에 제조현장에서의 활용도가 떨어질 수 밖에 없다"고 덧붙였다.

㈜나노아이오닉스코리아에서는 이러한 산업계의 수요에 대응하기 위해 새로운 방식으로 총탄화수소의 농도를 측정할 수 있는 제품개발에 착수하여 2년여의 연구를 통해 이번에 세계 최초로 개발에 성공하게 되었다. 개발 책임자인 이태원 박사에 따르면, 이번에 개발된 총탄화수소(tHC) 센서는 고체전해질인 지르코니아 소재를 기반으로 탄화수소의 산화반응을 통해 농도를 측정하는 방식으로 작동하며, 산소희박조건에서 총탄화수소 분자의 농도를 직접 측정할 수 있는 제품이다. 이 제품은 저렴한 가격으로 공급이 가능하여 탄화수소가 배출되는 다양한 산업분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 연간 수십억 원의 수입대체 및 시장 확대 효과가 있을 것으로 기대된다.

㈜나노아이오닉스코리아는 지르코니아 산소센서를 자체기술로 개발하여 생산/공급하는 국내 업체이며, 세라믹 소재를 이용한 가스센서 분야에서 최고 수준의 역량을 보유한 기업이다.

김양기 대표는 "정밀가스센서 및 분석기에 대한 개발역량을 강화하는 한편, 산업계의 수요에 대응할 수 있는 제품개발을 통해 외국산 제품에 의존하던 산업용 가스센서와 분석기 국산화에 앞장서고 있다"며 "본격적인 수출을 통해 세계시장에도 진출하여 가스분석기 분야에서 선도적인 기업으로 성장하겠다"는 포부를 밝혔다.