가스센서 및 반도체식 가스센서 자료조사

소개

*가스센서 및 반도체식 가스센서 자료조사*

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목차

1. 가스센서에 대한 이론
①가스센서란?
②가스센서의 구조 및 원리
③가스센서 기술
④결론

2. "반도체식 가스센서"를 제조하기 위한 공정
①반도체식 가스센서란
②반도체식 가스센서의 구조 및 원리
③반도체식 가스센서 구하는 식
④반도체식 가스센서 기술
⑤반도체식 가스센서 공정
⑥결론

3. 접촉연소식 가스센서
①접촉연소식 구조 및 원리, 식
②접촉연소식 가스센서 특성
③접촉연소식 가스센서의 용도

4. 전기화학식 가스센서
①전기화학식 구조 및 원리
②전기화학식 가스센서의 특성
③전기화학식 가스센서의 식

5. 고체 전해질 가스센서
①고체 전해질 가스센서란
②고체 전해질 가스센서의 구조 및 원리
③고체 전해질 가스센서의 식

6. 각종 반도체식 가스센서의 사용처

7. 참고문헌

본문내용

1. 가스센서에 대한 이론
①가스센서란?
가스를 먼저 소개하면 기체를 통틀어 이르는 말로 연료로 쓰이는 기체를 말하며, 본래 물질의 3태 중 하나인 기체를 지칭하나, 일반적으로는 화산 내지 온천에서 분출하는 가스, 산이나 해상에서 발생하는 연무, 신체 소화기내의 발효 가스 등도 가스라고 말한다. 우리의 생활환경에는 대단히 많은 종류의 위험한 가스가 존재하고 있어 최근 일반가정, 업소, 공사장에서의 가스사고, 석유콤비나트, 탄광, 화학플랜트 등에서의 폭발사고 및 오염 공해 등이 잇따르고 있으나 인간의 감각기관으로는 위험 가스의 종류를 거의 판별할 수 없다. 이에 대응하기 위해 물질의 물리적, 화학적 성질을 이용한 가스센서가 있어야 한다. 이 가스센서는 가스의 누설감지, 농도의 측정 기록, 경보 등에 사용되고 있으며 우리 생활에 없어서는 안되는 장치이다.

②가스센서의 구조 및 원리
접촉연소식센서는 가연성가스와 산소와의 반응열(연소열)을 전기신호로 변환하는 방식으로 수증기나, 온도, 습도 및 다른 잡가스의 영향을 적게 받기 때문에 가연성가스경보기에 가장 많이 사용된다. 접촉연소식센서의 원리로는 가연성 가스가 산소와 반응하면 반응열이 생기는데 접촉연소식 가스센서는 이 반응열을 전기신호로 변환해서 감지하는 방식이다. 금속의 경우 온도가 상승하면 저항값은 커진다. 대부분의 가연성 가스는 탄화수소이며 이들 가스가 완전히 산화되어 H2O와 CO2로 될 때 발열량은 가장 크다. 가스의 완전 산화는 저온에서는 일어나기 어렵고, 일어나더라도 그 반응속도는 대단히 늦다. 반응속도를 높이기 위해 완전 산화를 촉진하는 촉매를 사용하는데 완전산화반응을 하게 하기 위해서는 산소가 충분히 존재하여야 한다. 따라서 촉매표면의 산소가 과잉으로 되는 촉매가 바람직하며 촉매로는 p형반도체세라믹과 Pd, Pt 등의 촉매가 완전산화반응에 효과적이다. 반응속도를 높이는 데는 촉매를 사용하는 것과 함께 반응계의 온도를 높이는 것도 효과적이다. 결국 접촉연소식센서는 촉매를 균일하게, 될수록 많이 담지할 수 있는 다공질세라믹스를 담체로 하고 이 담체 속에 금속열선을 내장한다. 금속열선에 전원을 인가하여 담체를 가열하고 가스가 가열된 담체에 접촉하면 연소반응이 일어난다.
연소반응에 의하여 담체의 온도가 상승하고 담체내의 금속열선의 온도도 상승한다. 이에 따라 열선의 저항값이 변화하는데 그 변화값 ΔR은 온도변화 ΔT에 비례하고, ΔT는 가연성가스의 농도와 반응열에 비례한다. 접촉연소식센서를 열선이 내장되어 있어 열선식 센서라 부르기도 한다.

참고자료

· ⑴ 김원회, 김준식, [자동화를 위한 센서 공학], 성안당
· ⑵ 가스센서 기술 및 활용 현황 -한국가스공사 연구개발원 가스이용기기 연구실-
· ⑶ 김동룡, 오상균, (공학도를 위한 센서 공학 실무), 기전연구사
· ⑷ 김동화, (센서공학), 태훈출판사
· ⑸ (주)케이엔씨 http://www.newcera.co.kr
· ⑹ 해송산업 http://www.gassensor.co.kr