[기술특징 및 효과]

- 본 발명은 가스센서에 관한 것으로서, 광을 기반으로 상온에서 검출 대상 가스를 검출하는 III-V족 화합물반도체 나노구조와 그래핀을 이용한 광 기반 상온 동작 특성을 갖는 가스센서에 관한 것임

- 본 발명에 따른 광 기반 가스센서는 자외선부터 근적외선영역의 파장을 가진 광을 흡수하는 III-V족 화합물반도체 나노와이어와 그래핀 전도층을 이용하여 상온에서도 대기 중에 존재하는 특정가스를 검출할 수 있음

- 또한, 본 발명에 따른 광 기반 가스센서는 웨어러블 또는 포터블 특성을 요구하는 기기 제작에 대한 새로운 가능성을 제시할 수 있음

[국내·외 기술동향]

- 비분산적외선(NDIR Non-Dispersive Infrared)식은 여러 종류의 가스측정 원리 중에서 비접촉식의 대표적 방식으로 정확성과 신뢰성, 안정성, 긴 수명 등의 장점을 가지고 있음

- 하지만 광학계 부품의 고가로 인해 타 방식에 비해 상대적으로 가격이 높아서 NDIR식은 주로 고가의 분석기에 사용되어 왔으나 지속적으로 광학센서의 사용량이 늘어나면서 광학계 부품들의 가격이 낮아져 일상 생활 속에서도 사용할 수 있게 됨

- 기존까지는 광학식 기술은 선진국에서 앞서 있었으나 국내 기술의 발전으로 대등한 기술 수준

- 인피니언테크테크놀로지스는 광음향분광법(PAS)을 기반으로 한 CO2 센서를 개발하였으며, 양산을 계획 중: MEMS 공정을 통한 Microphone을 개발하여 오차 3%정확도로 0ppm부터 10,000ppm까지 측정 가능

- 현재 이산화탄소와 메탄은 수 센티 크기의 모듈로도 제작 가능한 기술이 개발되었고 지속적으로 소형화되고 있음

[국내·외 시장동향 및 전망]

- 전 세계 가스센서 시장은 2019년 10억 달러에서 2024년 14억 달러까지, 연평균 6.4%로 성장할 전망

- 2018년 3억 3,800백만 달러로 예측된 아시아-태평양 시장은 8.2%로 성장하여 2024년에는 5억 5,100만 달러까지 규모가 확대될 전망

- 우리나라의 환경 센서 시장은 2018년 3,810만 달러에서 연평균 성장률 10.5%로 증가하여 2023년에는 6,270만 달러에 이를 것으로 전망됨

- 하지만, 국내 기업의 내수시장 점유율은 2017년 기준 11.2% 수준으로 매우 낮은 상황이며 특히, 세계시장에서 국내기업의 생산액 비중은 2017년 기준 2.1%로 매우 낮은 수준을 유지하고 있는 실정

- 아시아태평양 지역에서 신축건물 인프라 및 건설 활동으로 인해 가스 감지기 시장이 증가했다는 점과 북미 지역의 가정에서는 가스 감지기 장치의 사용량이 증가하면서 시장 수요 역시 증가했다는 점으로부터 가스 센서나 감지기 관련 세계 시장이 전반적으로 성장할 것이라는 예측됨