항공우주공학 분야 및 가스 누출감지 모니터링 분야 활용 기대
  • ▲ 김익현 교수 연구팀이 충격파 유동을 활용한 가스센싱 효율 증대 연구 논문을 발표했다. 좌측부터 비사프라카시 연구원(공동저자), 마틴 브리또 다스 교수(공동저자), 수렌다 연구원(1저자), 김익현 교수(교신저자) 순.ⓒ계명대
    ▲ 김익현 교수 연구팀이 충격파 유동을 활용한 가스센싱 효율 증대 연구 논문을 발표했다. 좌측부터 비사프라카시 연구원(공동저자), 마틴 브리또 다스 교수(공동저자), 수렌다 연구원(1저자), 김익현 교수(교신저자) 순.ⓒ계명대
    계명대학교 기계공학과의 김익현 교수 연구팀이 충격파 유동을 활용한 가스센싱 효율 증대에 관한 연구결과를 국제저명학술지인 Ceramics International 논문지(JCR 상위 8.6%, Q1 카테고리)에 ‘Enhancing the efficiency of gas sensing on perovskite BaTiO3 nanoparticles using dynamic shock wave flow environment (충격파 유동을 이용한 페로브스카이트 티탄산바륨 나노 소재의 가스센싱 효율 증대’라는 제목으로 발표했다.

    충격파 유동은 폭발과 같은 급격한 상태변화가 발생하는 경우나, 고속 흐름에 의해 높은 에너지가 순간적으로 방출되는 경우 발생하는 대표적인 비선형 유동 현상으로 항공우주공학, 기계공학, 의학분야에서도 폭넓게 응용되고 있다.

    본 연구에 사용된 티탄산바륨은 페로브스카사이트 구조를 가진 대표적인 소재이며 압전체로 많이 사용되어 전기광학 디바이스, 콘덴서, 캐패시터 등의 분야에 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 충격파 유동에 의해 변형된 티탄산바륨 나노박막 표면의 전자 및 기계적인 구조 형태가 암모니아 기체와의 상호작용을 촉진 시켜 기체 감지 성능을 향상시키는 것을 제시했다.

    이번 연구는 계명대학교의 수렌다(Surendhar) 연구원과 김익현 교수가 각각 1저자, 연구책임자로 참여하고 시바프라카시(Sivaprakash) 연구원과 마틴 브리또 다스(Martin Britto Dhas) 교수가 공동저자로 참가했다.

    김익현 교수는 “제시된 센서감지 성능향상 감지 연구결과는 충격파 유동이 필수적으로 수반되는 항공우주공학 분야에 적용 가능하고 추후 가스 누출감지 모니터링 분야에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 전했다.

    해당 연구는 한국연구재단의 우수신진연구 사업의 지원을 받아 수행됐다.