KR20230069633A - Ph SEMSOR AND TEMPERATURE SENSOR USING A NANOMATERIAL-METAL OXIDE FLEXIBLE COMPLEX - Google Patents

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KR20230069633A
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정대웅
정동혁
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한국생산기술연구원
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Abstract

본 발명의 일 실시 예는 수질 측정을 위한 pH센서 및 온도 센서에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 pH센서는 전극;및 상기 전극 표면상에 다공성 나노 소재층이 형성되어 수소이온을 선택적으로 감지하는 감지부;를 포함하고, 상기 다공성 나노 소재층은 나노 소재-금속산화물 유연 복합체로 구성될 수 있다. 상기 나노 소재-금속산화물 유연 복합체를 이용한 pH센서 및 온도 센서는 안정적으로 값을 측정할 수 있고, 우수한 감지 특성을 가질 수 있으며 유연한 물질로 구성되어 있어서 굴곡진 부분이나 휘어진 부분에 적용이 가능하다. An embodiment of the present invention relates to a pH sensor and a temperature sensor for measuring water quality. A pH sensor according to an embodiment of the present invention includes an electrode; and a sensing unit for selectively sensing hydrogen ions by forming a porous nanomaterial layer on the surface of the electrode, wherein the porous nanomaterial layer is a nanomaterial-metal. It may be composed of an oxide flexible composite. The pH sensor and temperature sensor using the nanomaterial-metal oxide flexible composite can measure values stably, have excellent sensing characteristics, and can be applied to curved or bent parts because they are composed of a flexible material.

Description

나노 소재-금속산화물 유연 복합체를 이용한 pH 센서 및 온도 센서{Ph SEMSOR AND TEMPERATURE SENSOR USING A NANOMATERIAL-METAL OXIDE FLEXIBLE COMPLEX}pH sensor and temperature sensor using nanomaterial-metal oxide flexible composite

본 발명은 pH 센서 및 온도 센서에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 나노 소재-금속산화물 유연 복합체를 이용한 pH 센서 및 온도 센서를 제공한다. The present invention relates to pH sensors and temperature sensors. More specifically, a pH sensor and a temperature sensor using a nanomaterial-metal oxide flexible composite are provided.

최근 나노 기술의 발달에 따라, 탄소 나노 튜브 등의 나노 물질을 이용하여 각 종 센서의 연구 개발이 증가하고 있다. 탄소나노튜브 등의 나노 물질을 이용하여 센서의 감지부를 형성하는 경우, 매우 큰 표면 대 부피비 및 나노 크기의 감지부로 인하여 정밀도가 뛰어나고 빠른 응답속도를 보이며 상온에서 작동할 뿐 아니라 소비전력이 적다.Recently, with the development of nanotechnology, research and development of various types of sensors using nanomaterials such as carbon nanotubes are increasing. When the sensing part of the sensor is formed using nanomaterials such as carbon nanotubes, it has excellent precision and fast response speed due to a very large surface-to-volume ratio and nano-sized sensing part, operates at room temperature, and consumes less power.

또한, 증착 또는 코팅 등의 공정에 의해 다른 소재로 형성된 구조체에 나노 물질을 결합시켜 감지부를 형성함으로써, 제조가 용이하고 소형으로도 제작 가능하다는 장점이 있다.In addition, by forming a sensing unit by combining a nanomaterial with a structure formed of another material by a process such as deposition or coating, there is an advantage in that it is easy to manufacture and can be manufactured in a small size.

그런데, 기존의 상용화 되어 있는 pH센서들은 대부분 형광물질을 이용하여, pH농도에 따른 H+(수소이온)과 반응하는 형광물질에 의해 발광되는 빛을 감지하여 측정한다. However, most of the existing commercially available pH sensors use fluorescent materials to detect and measure light emitted by fluorescent materials that react with H + (hydrogen ions) according to the pH concentration.

이러한 방식들은 특성평가를 위한 발광부와 수광부가 필요하며, 감지 물질이 결합된 멤브레인의 색변화, 발광부와 수광부의 시간에 따른 발광량 변화에 따른 감도 변화가 크게 나타나는 문제점이 있다. 또한, pH농도 이외에 다른 수질 항목(온도 등)을 측정하기 위해서는 별도의 센서 제작이 필요해 전체 측정시스템의 크기가 커지는 문제점이 있다.These methods require a light-emitting part and a light-receiving part for characteristic evaluation, and have a problem in that the color change of the membrane to which the sensing material is bonded and the sensitivity change according to the change in the amount of light emitted by the light-emitting part and the light-receiving part over time appear large. In addition, in order to measure other water quality items (temperature, etc.) in addition to the pH concentration, there is a problem in that the size of the entire measurement system increases because a separate sensor is required.

대한민국 공개특허 제 2021-0048233호Republic of Korea Patent Publication No. 2021-0048233

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 나노 소재 및 금속 산화물을 활용하여 유연한 특성을 가지고 고농도의 수소이온을 흡착할 수 있도록 하는 pH센서 또는 온도 센서를 제공한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a pH sensor or temperature sensor that can adsorb high-concentration hydrogen ions with flexible characteristics using nanomaterials and metal oxides. .

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned technical problem, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 pH센서를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, one embodiment of the present invention provides a pH sensor.

본 발명의 일 실시예에 따른 pH센서는, 전극;및 상기 전극 표면상에 다공성 나노 소재층이 형성되어 수소이온을 선택적으로 감지하는 감지부;를 포함하고, 상기 다공성 나노 소재층은 나노 소재-금속산화물 유연 복합체로 구성될 수 있다. A pH sensor according to an embodiment of the present invention includes an electrode; and a sensing unit for selectively detecting hydrogen ions by forming a porous nano-material layer on the surface of the electrode, wherein the porous nano-material layer is a nano-material- It may be composed of a metal oxide flexible composite.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 나노 소재-금속산화물 유연 복합체는 다공성 나노 소재의 외부와 내부에 금속산화물이 코팅될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the nano-material-metal oxide flexible composite may be coated with a metal oxide on the outside and inside of the porous nano-material.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 나노 소재는 탄소나노튜브(CNT), 탄소섬유, 그래핀 (Graphene) 및 그래핀산화물 (Granpehen Oxide)에서 선택된 1종으로 구성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the nanomaterial may be composed of one selected from carbon nanotube (CNT), carbon fiber, graphene, and graphene oxide.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 금속 산화물은 산화니켈(NiO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화코발트(Co3O4), 산화구리(CuO) 및 산화아연(ZnO)에서 선택된 1종으로 구성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the metal oxide is nickel oxide (NiO), tin oxide (SnO 2 ), tungsten oxide (WO 3 ), cobalt oxide (Co 3 O 4 ), copper oxide (CuO), and zinc oxide (ZnO).

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 금속 산화물은 다공성 나노 소재의 내부 기공에 위치되어 수소이온 감도가 향상되도록 할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the metal oxide may be positioned in the internal pores of the porous nanomaterial to improve hydrogen ion sensitivity.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 금속 산화물은 전자총 증발(e-beam evaporation), 스퍼터링(Sputtering) 또는 전기 증착(electro-deposition), 딥 코팅, 스프레이 코팅, 스핀 코팅 또는 인쇄 프린팅 방식으로 나노 소재 내,외부에 코팅되어 다공성 나노 소재 내부 기공에 상기 금속 산화물이 위치되도록 할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the metal oxide is a nano material by e-beam evaporation, sputtering or electro-deposition, dip coating, spray coating, spin coating or printing printing method. The metal oxide may be coated on the inside and outside so that the metal oxide is positioned in the pores inside the porous nanomaterial.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 금속 산화물이 전해 도금(electro-deposition)방식에 의해 코팅된 경우 공정이 4분 내지 10분 동안 수행될 수 있다. In one embodiment of the present invention, when the metal oxide is coated by an electro-deposition method, the process may be performed for 4 to 10 minutes.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 pH 센서는 1.2% 내지 28%의 감도를 나타낼 수 있다. In one embodiment of the present invention, the pH sensor may exhibit a sensitivity of 1.2% to 28%.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 온도센서는, 전극;및 상기 전극 표면상에 다공성 나노 소재층이 형성되어 수온에 따른 저항의 변화를 선택적으로 감지하는 감지부;를 포함하고, 상기 다공성 나노 소재층은 나노 소재-금속산화물 유연 복합체로 구성될 수 있다.A temperature sensor according to another embodiment of the present invention includes an electrode; and a sensing unit having a porous nanomaterial layer formed on the surface of the electrode to selectively detect a change in resistance according to water temperature, and the porous nanomaterial layer is formed on the surface of the electrode. The layer may be composed of a nanomaterial-metal oxide flexible composite.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 나노 소재-금속산화물 유연 복합체는 다공성 나노 소재의 외부와 내부에 금속산화물이 코팅될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the nano-material-metal oxide flexible composite may be coated with a metal oxide on the outside and inside of the porous nano-material.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 온도 센서는 0ºC 내지 40ºC 온도 범위에서 1.1% 내지 5%의 저항 변화율(감도)를 나타낼 수 있다.In one embodiment of the present invention, the temperature sensor may exhibit a resistance change rate (sensitivity) of 1.1% to 5% in a temperature range of 0ºC to 40ºC.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 나노 소재-금속산화물 유연 복합체를 이용한 pH센서 및 온도 센서에 관한 것으로서, 상기 나노 소재-금속산화물 유연 복합체를 이용한 pH센서 및 온도 센서는 안정적으로 값을 측정할 수 있고, 우수한 감지 특성을 가질 수 있으며 유연한 물질로 구성되어 있어서 굴곡진 부분이나 휘어진 부분에 적용이 가능한 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, it relates to a pH sensor and a temperature sensor using a nanomaterial-metal oxide flexible composite, wherein the pH sensor and temperature sensor using the nanomaterial-metal oxide flexible composite can stably measure values. It has excellent sensing characteristics and is made of a flexible material, so there is an effect that can be applied to curved or bent parts.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노 소재(CNT yarn) 및 금속산화물(MnO2) 유연 복합체를 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노 소재(CNT film) 및 금속산화물(CuO2) 유연 복합체를 활용한 센서를 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노 소재(CNT) 내,외부에 금속산화물(CuO2)을 코팅한 경우 전해 도금 시간에 따른 표면 특성을 확인 할 수 있는 주사전자현미경(SEM)이미지이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 pH센서의 전해 도금 시간에 따른 pH감도 특성 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 벤딩 전과 벤딩 후의 나노 소재-금속산화물 유연 복합체를 이용한 pH센서의 pH측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 센서의 온도에 따른 감도 특성 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탄소나노튜브의 성장과정을 나타낸 그래프 및 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탄소나노튜브의 성장과정을 나타낸 모식도 및 주사전자현미경(SEM)이미지이다.
1 is a view showing a nanomaterial (CNT yarn) and a metal oxide (MnO 2 ) flexible composite according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a sensor using a nanomaterial (CNT film) and a metal oxide (CuO 2 ) flexible composite according to an embodiment of the present invention.
3 is a scanning electron microscope (SEM) image capable of confirming surface characteristics according to electrolytic plating time when a metal oxide (CuO 2 ) is coated on the inside and outside of a nanomaterial (CNT) according to an embodiment of the present invention. .
4 is a graph showing changes in pH sensitivity characteristics according to electroplating time of a pH sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the pH measurement results of a pH sensor using a nanomaterial-metal oxide flexible composite before and after bending according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing a change in sensitivity characteristics according to temperature of a temperature sensor according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph and schematic diagram showing a growth process of carbon nanotubes according to an embodiment of the present invention.
8 is a schematic diagram and a scanning electron microscope (SEM) image showing a growth process of carbon nanotubes according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in between. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

본 발명의 일 실시 예에 따른 pH센서를 설명하기로 한다.A pH sensor according to an embodiment of the present invention will be described.

상기 pH센서는 전극;및 상기 전극 표면상에 다공성 나노 소재층이 형성되어 수소이온을 선택적으로 감지하는 감지부;를 포함하고, 상기 다공성 나노 소재층은 나노 소재-금속산화물 유연 복합체로 구성될 수 있다. The pH sensor includes an electrode; and a sensing unit on which a porous nanomaterial layer is formed on the surface of the electrode to selectively detect hydrogen ions. The porous nanomaterial layer may be composed of a nanomaterial-metal oxide flexible composite. there is.

이때, 상기 나노 소재-금속산화물 유연 복합체는 다공성 나노 소재의 외부와 내부에 금속산화물이 코팅되어 상기 다공성 나노 소재의 내부 기공에 상기 금속산화물이 위치될 수 있다. In this case, in the nanomaterial-metal oxide flexible composite, the metal oxide is coated on the outside and inside of the porous nanomaterial, and the metal oxide may be positioned in the internal pores of the porous nanomaterial.

상기 나노 소재는 탄소나노튜브(CNT), 탄소섬유, 그래핀 (Graphene) 및 그래핀산화물 (Granpehen Oxide) 에서 선택된 1종으로 구성될 수 있다.The nanomaterial may be composed of one selected from carbon nanotube (CNT), carbon fiber, graphene, and graphene oxide.

상기 탄소나노튜브(CNT), 탄소섬유, 그래핀(Graphene), 및 그래핀산화물 (Granpehen Oxide) 의 나노 소재는 다공성 물질이고 p-type의 반도체 특성을 가지므로 정공이 다수캐리어가 될 수 있다. Since the carbon nanotube (CNT), carbon fiber, graphene, and graphene oxide nanomaterials are porous materials and have p-type semiconductor characteristics, holes can be a plurality of carriers.

또한, 유연한 특성이 있으므로 센서에 적용한 경우 벤딩 전후에도 안정적인 성능을 유지 할 수 있다. In addition, since it has a flexible characteristic, when applied to a sensor, stable performance can be maintained before and after bending.

또한, 상기 금속 산화물은 산화니켈(NiO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화코발트(Co3O4), 산화구리(CuO) 및 산화아연(ZnO)에서 선택된 1종으로 구성될 수 있다. In addition, the metal oxide is one selected from nickel oxide (NiO), tin oxide (SnO 2 ), tungsten oxide (WO 3 ), cobalt oxide (Co 3 O 4 ), copper oxide (CuO), and zinc oxide (ZnO). may consist of

이때, 상기 금속 산화물으로 구성된 산화니켈(NiO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화코발트(Co3O4), 산화구리(CuO), 산화아연(ZnO)은 표면적이 넓으므로 표면에 더 많은 물질을 흡착시킬 수 있어 센서에 적용된 경우 감도가 향상되도록 할 수 있다.At this time, nickel oxide (NiO), tin oxide (SnO 2 ), tungsten oxide (WO 3 ), cobalt oxide (Co 3 O 4 ), copper oxide (CuO), and zinc oxide (ZnO) composed of the metal oxides have a surface area Since it is wide, more materials can be adsorbed on the surface, which can improve sensitivity when applied to a sensor.

이때, 상기 금속산화물은 1w% 내지 6w% 의 함량이 포함될 수 있으며, 상기 나노 소재와 금속 산화물은 1 : 0.1 내지 2비율로 포함될 수 있다. In this case, the metal oxide may be included in an amount of 1w% to 6w%, and the nanomaterial and the metal oxide may be included in a ratio of 1:0.1 to 2.

이때, 상기 금속산화물의 함량이 1w% 내지 6W% 인 이유는 금속산화물의 함량에 따라 감도차이가 발생하기 때문이다. At this time, the reason why the content of the metal oxide is 1w% to 6w% is that a difference in sensitivity occurs depending on the content of the metal oxide.

또한, 나노 소재와 금속산화물의 비율이 1 : 0.1 내지 2 인 이유는 금속산화물이 비율에 따라 감지 특성이 달라지기 때문이다.In addition, the reason why the ratio of the nanomaterial and the metal oxide is 1:0.1 to 2 is that the metal oxide has different sensing characteristics depending on the ratio.

이때, 상기 금속 산화물은 전자총 증발(e-beam evaporation), 스퍼터링(Sputtering), 전기 증착(electro-deposition), 딥 코팅, 스프레이 코팅, 스핀 코팅 또는 인쇄 프린팅 방식으로 나노 소재 내,외부에 코팅될 수 있으나, 상술한 금속 산화물층의 증착방법에 한정되지 않는다. In this case, the metal oxide may be coated on the inside and outside of the nanomaterial by e-beam evaporation, sputtering, electro-deposition, dip coating, spray coating, spin coating, or printing printing. However, it is not limited to the deposition method of the metal oxide layer described above.

이때, 상기 금속 산화물 (CuO2)층이 전기 증착법(electro-deposition)에 의해 코팅된 경우 4분 내지 10분 동안 수행될 수 있다.At this time, when the metal oxide (CuO 2 ) layer is coated by electro-deposition, it may be performed for 4 to 10 minutes.

상기 전해도금법에 의한 코팅이 4분 이하인 경우 소량의 금속산화물 증착 인 문제가 있을 수 있고, 10분 이상인 경우 나노소재의 표면을 완전히 덮는 문제가 있을 수 있기 때문에 전해 도금법에 의한 코팅을 4분 내지 10분 동안 수행될 수 있다. If the coating by the electroplating method is less than 4 minutes, there may be a problem of depositing a small amount of metal oxide, and if it is more than 10 minutes, there may be a problem of completely covering the surface of the nanomaterial. It can be done in minutes.

이때, 상기 금속 산화물층의 두께는 100nm 내지 2μm 일 수 있다. At this time, the thickness of the metal oxide layer may be 100nm to 2μm.

상기 금속 산화물층의 두께가 100nm 내지 2μm 인 이유는 코팅을 4분 내지 10분 동안 수행하기 때문이며, 100nm 이하, 2um 이상의 두께에서는 감도의 변화가 미비하다. The reason why the thickness of the metal oxide layer is 100 nm to 2 μm is that the coating is performed for 4 to 10 minutes, and sensitivity change is insignificant at a thickness of 100 nm or less and 2 μm or more.

또한, 상기 pH 센서는 1.2% 내지 28%의 감도를 나타낼 수 있다.In addition, the pH sensor may exhibit a sensitivity of 1.2% to 28%.

상기 pH센서의 감도에 대한 구체적인 실험예는 후술하기로 한다. A specific experimental example for the sensitivity of the pH sensor will be described later.

상기 pH 센서의 동작 원리는 pH 농도 및 수소이온의 농도에 따라 전하 이동이 발생하여 나노 소재-금속산화물 복합체의 저항 변화가 발생한다. The operating principle of the pH sensor is that charge transfer occurs according to the pH concentration and the concentration of hydrogen ions, resulting in a change in the resistance of the nanomaterial-metal oxide composite.

상기 그래핀, 탄소나노튜브, 탄소섬유 등과 같은 나노 소재는 기본적으로 p-type의 반도체 특성을 가지므로 정공이 다수캐리어가 되며, 센서에 수소이온(H+)이 반응하면 전자가 수소이온(H+)에서 나노 소재-금속산화물 복합체로 이동하게 되고, 이때 이동한 전자와 복합체의 정공의 재결합이 발생하여 저항이 증가할 수 있다.Nanomaterials such as graphene, carbon nanotubes, carbon fibers, etc. basically have p-type semiconductor characteristics, so holes become a majority carrier, and when hydrogen ions (H + ) react to the sensor, electrons become hydrogen ions (H + ) to the nanomaterial-metal oxide composite, and at this time, recombination of the moved electrons and holes of the composite may occur, resulting in an increase in resistance.

상기 pH값이 감소하여 더욱 산성을 띌수록, 더 많은 수소이온(H+)이 존재하므로 더 많은 재결합이 발생하여 저항의 증가가 커지게 되어 이에 따라 변화된 pH 값을 측정 할 수 있다.As the pH value decreases and becomes more acidic, more hydrogen ions (H + ) exist, so more recombination occurs and the increase in resistance increases, so that the changed pH value can be measured.

본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 센서를 설명하기로 한다.A temperature sensor according to an embodiment of the present invention will be described.

또한, 상기 온도 센서는 전극;및 상기 전극 표면상에 다공성 나노 소재층이 형성되어 수온에 따른 저항의 변화를 선택적으로 감지하는 감지부;를 포함하고, 상기 다공성 나노 소재층은 나노 소재-금속산화물 유연 복합체로 구성될 수 있다. In addition, the temperature sensor includes an electrode; and a sensing unit having a porous nano-material layer formed on the surface of the electrode to selectively detect a change in resistance according to water temperature, wherein the porous nano-material layer is a nanomaterial-metal oxide. It can be composed of flexible composites.

상기 나노 소재-금속산화물 유연 복합체는 다공성 나노 소재의 외부와 내부에 금속산화물이 코팅되어 다공성 나노 소재의 내부 기공에 상기 금속산화물이 위치될 수 있다. In the nanomaterial-metal oxide flexible composite, the metal oxide is coated on the outside and inside of the porous nanomaterial, and the metal oxide may be positioned in the pores of the porous nanomaterial.

상기 온도 센서는 1.1% 내지 5% 의 감도를 나타낼 수 있으며 도 6을 참조하면 상기 온도 센서가 0ºC 내지 40º온도 범위에서 작동 한 경우, 감도가 1.1% 내지 5%인 것을 확인 할 수 있다. The temperature sensor may exhibit a sensitivity of 1.1% to 5%, and referring to FIG. 6 , it can be confirmed that the sensitivity is 1.1% to 5% when the temperature sensor operates in a temperature range of 0ºC to 40º.

이때, 상기 온도 센서는 수온에 따른 나노 소재의 저항이 변화하는 특성을 이용하여 수온을 측정 할 수 있는데, 상기 수질 센서가 온도를 측정하는 원리는 온도에 따라 전하이동도가 변하고 그에 따른 저항이 변화하므로, 더 낮은 온도 또는 더 높은 온도에서 전하이동도가 더 크게 변화하므로 상기 전하 이동의 차이 값을 측정하여 수온을 확인 할 수 있다.At this time, the temperature sensor can measure the water temperature by using the characteristic that the resistance of the nanomaterial changes according to the water temperature. Therefore, since the charge mobility changes more greatly at a lower temperature or a higher temperature, the water temperature can be confirmed by measuring the difference in charge transfer.

이하에서는, 제조예 및 실험예를 참조하면서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 pH센서 및 온도 센서에 대하여 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 제조예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예시이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a pH sensor and a temperature sensor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to manufacturing examples and experimental examples. In addition, the manufacturing example shown below is an example for helping understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

제조예1 : pH센서 및 온도 센서 제조Manufacturing Example 1: pH sensor and temperature sensor manufacturing

도 7 내지 도 8을 참조하여 pH센서 및 온도 센서 제조방법을 설명한다. A method for manufacturing a pH sensor and a temperature sensor will be described with reference to FIGS. 7 to 8 .

상기 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탄소나노튜브의 성장과정을 나타낸 그래프 및 모식도이다.7 is a graph and schematic diagram showing a growth process of carbon nanotubes according to an embodiment of the present invention.

상기 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탄소나노튜브의 성장과정을 나타낸 모식도 및 주사전자현미경(SEM)이미지이다.8 is a schematic diagram and a scanning electron microscope (SEM) image showing the growth process of carbon nanotubes according to an embodiment of the present invention.

상기 도 7을 참조하여 탄소나노튜브의 성장과정을 설명한다. Referring to FIG. 7, the growth process of carbon nanotubes will be described.

먼저 실리콘 기판(Si)을 준비한다.First, a silicon substrate (Si) is prepared.

다음으로, CNT 필름사(yarn of film)를 제작하기 위해, 산화알루미늄 (Al2O3) 2nm를 실리콘 기판(Si) 상에 증착한다.Next, 2 nm of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is deposited on the silicon substrate (Si) to produce a CNT film yarn.

다음으로, 상기 산화알루미늄 (Al2O3)층 상에 철(Fe) 3nm 내지 7 nm를 스퍼터링(Sputtering) 혹은 전자총 증발(e-beam evaporation)방법을 이용하여 두께를 모니터링하면서 증착한다. 이렇게 완성된 기판을 열화학 기상증착챔버에 투입하고 아르곤(Ar)과 수소가스(H2)를 주입하면서 상온에서 750 ºC 까지 온도를 상승시킨다. 이때, 상기 온도가 상승함에 따라 필름 형태의 Fe 이 나노파티클 형태로 변하게 된다.Next, 3 nm to 7 nm of iron (Fe) is deposited on the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) layer while monitoring the thickness using a sputtering or e-beam evaporation method. The substrate thus completed is put into a thermal chemical vapor deposition chamber, and the temperature is raised from room temperature to 750 ºC while injecting argon (Ar) and hydrogen gas (H 2 ). At this time, as the temperature rises, Fe in the form of a film is changed into the form of nanoparticles.

다음으로, 상기 열화학 기상증착챔버가 750 º온도로 유지된 상태에서 아세틸렌(C2H2)를 주입하는 경우, Fe 나노파티클 상에 탄소가 증착되어 탄소나노튜브를 형성하였다.Next, when acetylene (C 2 H 2 ) was injected while the thermochemical vapor deposition chamber was maintained at a temperature of 750º, carbon was deposited on the Fe nanoparticles to form carbon nanotubes.

이렇게 만들어진 CNT는 도1 혹은 도2 와 같이 방적사(yarn)나 필름 (film) 형태로 제작할 수 있다.The CNTs made in this way can be produced in the form of yarn or film as shown in FIG. 1 or 2.

상기 도 8을 참조하여 탄소나노튜브 내,외부에 금속산화물을 코팅 하는 방법을 설명한다.Referring to FIG. 8, a method of coating a metal oxide on the inside and outside of the carbon nanotube will be described.

상기 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 탄소나노튜브의 성장과정을 나타낸 모식도 및 주사전자현미경(SEM)이미지이다.8 is a schematic diagram and a scanning electron microscope (SEM) image showing the growth process of carbon nanotubes according to an embodiment of the present invention.

상기 탄소나노튜브 내,외부에 금속산화물을 코팅하기 위해 먼저, 전기화학계측기(Potentiostat/Galvanostat) 장비를 활용하여 Ag/AgCl을 기준전극으로 사용하고 앞서 제작된 CNT 방적사(yarn) 또는 CNT 필름(film)을 상대 전극 및 작업전극으로 사용하였다.In order to coat the inside and outside of the carbon nanotubes with metal oxides, first, Ag/AgCl is used as a reference electrode using an electrochemical measuring instrument (Potentiostat/Galvanostat), and then the CNT yarn or CNT film (film) prepared in advance is used. ) was used as a counter electrode and a working electrode.

다음으로, 수용액이 포함된 전해도금 배스(bath) 내부에 6.4g 0.2M CuSO4·5H2O과 8.5 3M C3H6O3을 넣은 다음 산성도(pH)가 11이 유지될 수 있도록 NaOH을 10g 첨가하였다. Next, 6.4g 0.2M CuSO 4 5H 2 O and 8.5 3M C 3 H 6 O 3 were put into the electrolytic plating bath containing the aqueous solution, and then NaOH was added so that the acidity (pH) was maintained at 11. 10 g was added.

이때, 상기 전해도금 배스(bath)의 온도는 50ºC를 유지하였고 도금 시간은 4분 내지 10분으로 하여 나노 소재-금속 산화물 유연 복합체를 제조하였다.At this time, the temperature of the electroplating bath was maintained at 50ºC and the plating time was 4 to 10 minutes to prepare a nanomaterial-metal oxide flexible composite.

다음으로, 상기 나노 소재-금속 산화물 유연 복합체에 전극을 연결하여 pH센서 및 온도 센서를 제조하였다.Next, a pH sensor and a temperature sensor were prepared by connecting electrodes to the nanomaterial-metal oxide flexible composite.

도 8(a)를 참조하면, 실리콘 기판 상에 형성된 탄소나노튜브(CNT)가 방적사(yarn) 형태로 형성되는 과정을 확인 할 수 있는 모식도로서 상기 탄소나노튜브(CNT)의 한 가닥씩 방적사(yarn) 형태로 형성되는 것을 확인 할 수 있고, 상기 도 8(b) 내지 도 8(c)를 참조하면, 탄소나노튜브(CNT)가 방적사(yarn)형태로 형성되는 과정을 확인 할 수 있는 주사전자현미경(SEM) 이미지이다. Referring to FIG. 8(a), as a schematic diagram showing a process in which carbon nanotubes (CNTs) formed on a silicon substrate are formed in the form of yarns, each strand of the carbon nanotubes (CNTs) is spun yarn ( It can be confirmed that it is formed in the form of a yarn, and referring to FIGS. 8(b) to 8(c), a scan that can confirm the process of forming a carbon nanotube (CNT) in the form of a yarn This is an electron microscope (SEM) image.

실험예Experimental Example

도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노 소재(CNT) 및 금속산화물(MnO2) 유연 복합체를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a flexible composite of a nanomaterial (CNT) and a metal oxide (MnO 2 ) according to an embodiment of the present invention.

도 1 (a)는 나노 소재(CNT yarn) 및 금속산화물(MnO2) 유연 복합체의 실제사진이고, 도 1 (b)는 나노 소재(CNT) 및 금속산화물(MnO2) 유연 복합체의 단면을 확인 할 수 있는 주사전자현미경 (SEM)이미지이고, 도 1 (c)는 나노 소재(CNT yarn) 및 금속산화물(MnO2) 유연 복합체의 표면을 확인 할 수 있는 주사전자현미경 (SEM) 이미지이다. Figure 1 (a) is a real picture of a nanomaterial (CNT yarn) and metal oxide (MnO 2 ) flexible composite, Figure 1 (b) confirms the cross section of the nanomaterial (CNT) and metal oxide (MnO 2 ) flexible composite It is a scanning electron microscope (SEM) image that can be done, and FIG. 1 (c) is a scanning electron microscope (SEM) image that can confirm the surface of a nanomaterial (CNT yarn) and a metal oxide (MnO 2 ) flexible composite.

상기 도 1(a) 를 참조하면, 상기 나노 소재(CNT yarn) 및 금속산화물(MnO2) 유연 복합체의 표면 특성을 확인 할 수 있다. 또한, 상기 도 1(b)를 참조하면, 상기 나노 소재(CNT yarn) 가 실 형태 점을 확인 할 수 있다. Referring to FIG. 1 (a), the surface properties of the flexible composite of the nanomaterial (CNT yarn) and metal oxide (MnO 2 ) can be confirmed. In addition, referring to FIG. 1(b), it can be confirmed that the nanomaterial (CNT yarn) has a yarn shape.

또한, 상기 도 1(c)를 참조하면, 상기 나노 소재(CNT yarn) 표면에 금속 산화물 층(MnO2) 이 형성된 것을 확인 할 수 있고, 상기 나노 소재(CNT) 내부 기공에 구형의 금속 산화물이 위치된 것을 확인 할 수 있다. 또한, 상기 도 1(c)를 참조하면 상기 나노 소재(CNT) 표면에 구형의 금속 산화물이 형성된 것을 확인 할 수 있다.In addition, referring to FIG. 1(c), it can be confirmed that a metal oxide layer (MnO 2 ) is formed on the surface of the nanomaterial (CNT yarn), and a spherical metal oxide is formed in pores inside the nanomaterial (CNT). location can be checked. In addition, referring to FIG. 1(c), it can be confirmed that a spherical metal oxide is formed on the surface of the nanomaterial (CNT).

도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노 소재(CNT film) 및 금속산화물(CuO2) 유연 복합체를 활용한 센서를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a sensor using a nanomaterial (CNT film) and a metal oxide (CuO 2 ) flexible composite according to an embodiment of the present invention.

상기 도 2(a)는 나노 소재(CNT film) 및 금속산화물(CuO2) 유연 복합체의 확대한 모습을 나타내는 실제이미지이고, 상기 도 2(b)는 나노 소재(CNT film) 및 금속산화물(CuO2)의 단면을 볼 수 있는 주사전자현미경 (SEM) 사진이다. 2(a) is a real image showing an enlarged view of a nano material (CNT film) and a metal oxide (CuO 2 ) flexible composite, and FIG. 2 (b) is a nano material (CNT film) and a metal oxide (CuO 2 ). 2 ) This is a scanning electron microscope (SEM) picture in which a cross section can be seen.

또한, 상기 도 2(c) 는 나노 소재(CNT) 및 금속산화물(CuO2)가 코팅된, 상기 도 2(c)는 상기 도 2 (b)의 확대된 표면을 확인 할 수 있는 주사전자현미경 (SEM) 이미지이다. In addition, FIG. 2(c) is a scanning electron microscope capable of confirming the enlarged surface of FIG. 2(b) coated with nanomaterials (CNT) and metal oxide (CuO 2 ). (SEM) image.

이때, 상기 도 2 를 참조하면, 다공성 구조인 나노 소재 (CNT film) 내부에 구형의 금속산화물이 위치된 것을 확인할 수 있다.At this time, referring to FIG. 2 , it can be confirmed that the spherical metal oxide is located inside the nanomaterial (CNT film) having a porous structure.

도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노 소재(CNT) 내,외부에 금속산화물(CuO2)을 코팅한 경우 전해 도금 시간에 따른 표면 특성을 확인 할 수 있는 주사전자현미경 (SEM)이미지이다.3 is a scanning electron microscope (SEM) image capable of confirming the surface characteristics according to the electrolytic plating time when a metal oxide (CuO 2 ) is coated on the inside and outside of a nanomaterial (CNT) according to an embodiment of the present invention. .

상기 도 3 은 전해도금법을 이용하여 나노 소재(CNT) 내,외부에 금속산화물(CuO2)을 코팅한 경우 표면 특성을 확인 할 수 있는 주사전자현미경 (SEM)이미지로서, 도 3(a)는 4분, 도 3(b)는 6분, 도 3(c)는 8분, 도 3(d)는 10분 동안 전해도금(electro-deposition)을 수행하였다.3 is a scanning electron microscope (SEM) image that can confirm the surface characteristics when a metal oxide (CuO 2 ) is coated on the inside and outside of the nanomaterial (CNT) using the electroplating method, and FIG. 3 (a) is Electro-deposition was performed for 4 minutes, FIG. 3(b) for 6 minutes, FIG. 3(c) for 8 minutes, and FIG. 3(d) for 10 minutes.

상기 3을 참조하면, 전해 도금을 수행하는 시간이 길어질수록, 상기 나노 소재(CNT) 내,외부 코팅된 금속산화물(CuO2)의 크기가 커지는 것을 확인 할 수 있다. Referring to 3 above, it can be confirmed that the size of the metal oxide (CuO 2 ) coated on the inside and outside of the nanomaterial (CNT) increases as the electroplating time increases.

도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전해 도금 시간에 따른 pH감도 특성 변화를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing a change in pH sensitivity characteristics according to an electrolytic plating time according to an embodiment of the present invention.

상기 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노 소재-금속산화물 (CuO2) 유연 복합체는 pH가 증가하는 경우 저항변화율(감도(%))가 상승할 수 있고, 상기 전해 도금(electro-deposition)이 8분 수행된 경우 가장 높은 감도 특성을 나타내는 것을 확인 할 수 있다.Referring to FIG. 4, the nanomaterial-metal oxide (CuO 2 ) flexible composite according to an embodiment of the present invention may increase the resistance change rate (sensitivity (%)) when the pH increases, and the electrolytic plating ( When electro-deposition) was performed for 8 minutes, it can be confirmed that the highest sensitivity characteristics are exhibited.

도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 벤딩 전과 벤딩 후의 나노 소재-금속산화물 유연 복합체의 pH측정 결과를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing pH measurement results of a nanomaterial-metal oxide flexible composite before and after bending according to an embodiment of the present invention.

상기 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 나노 소재-금속산화물 유연 복합체는 굽히기 전과 굽힌 후의 pH측정 결과가 유사한 것을 확인 할 수 있다. Referring to FIG. 5, it can be confirmed that the nanomaterial-metal oxide flexible composite according to an embodiment of the present invention has similar pH measurement results before and after bending.

상기 도 5와 같은 결과를 나타내는 이유는 나노 소재가 유연한 특성을 나타내므로 굽힌 후에도 우수한 성능을 유지할 수 있다. The reason for the results shown in FIG. 5 is that the nanomaterial exhibits a flexible property, so that excellent performance can be maintained even after bending.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 센서의 온도에 따른 감도 특성 변화를 나타낸 그래프이다. 6 is a graph showing a change in sensitivity characteristics according to temperature of a temperature sensor according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도센서는 0ºC 내지 40º온도 범위에서 1.1% 내지 5%의 저항 변화율(감도)를 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 6 , the temperature sensor according to an embodiment of the present invention may exhibit a resistance change rate (sensitivity) of 1.1% to 5% in a temperature range of 0ºC to 40ºC.

또한, 상기 도 6을 참조하면 온도가 증가함에 따라 저항이 증가됨을 확인 할 수 있다. In addition, referring to FIG. 6, it can be confirmed that the resistance increases as the temperature increases.

따라서, 상술한 나노 소재-금속산화물 유연 복합체를 포함하는 pH센서 및 온도 센서는 유연한 특성을 가지므로 굴곡진 부분이나 휘어진 부분에 적용 가능하고 우수한 감지 특성을 가지므로 안정적으로 수질의 pH 농도 및 온도를 측정 할 수 있다. Therefore, the pH sensor and the temperature sensor including the above-described nanomaterial-metal oxide flexible composite have flexible characteristics, so they can be applied to bent or bent parts, and have excellent sensing characteristics, so that they can stably measure the pH concentration and temperature of water quality. can be measured

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (11)

전극;및
상기 전극 표면상에 다공성 나노 소재층이 형성되어 수소이온을 선택적으로 감지하는 감지부;를 포함하고,
상기 다공성 나노 소재층은 나노 소재-금속산화물 유연 복합체로 구성된 것을 특징으로 하는 pH센서.
electrode; and
A sensing unit for selectively sensing hydrogen ions by forming a porous nanomaterial layer on the surface of the electrode;
The porous nanomaterial layer is a pH sensor, characterized in that composed of a nanomaterial-metal oxide flexible composite.
제 1 항에 있어서,
상기 나노 소재-금속산화물 유연 복합체는 다공성 나노 소재의 외부와 내부에 금속산화물이 코팅되는 것을 특징으로 하는 pH센서.
According to claim 1,
The nano-material-metal oxide flexible composite is a pH sensor, characterized in that the metal oxide is coated on the outside and inside of the porous nano-material.
제 1 항에 있어서,
상기 나노 소재는 탄소나노튜브(CNT), 탄소섬유, 그래핀(Graphene) 및 그래핀산화물(Granpehen Oxide) 에서 선택된 1종으로 구성된 것을 특징으로 하는 pH센서.
According to claim 1,
The nanomaterial is a pH sensor, characterized in that composed of one selected from carbon nanotubes (CNT), carbon fiber, graphene (Graphene) and graphene oxide (Granpehen Oxide).
제 1 항에 있어서,
상기 금속 산화물은 산화니켈(NiO), 산화주석(SnO2), 산화텅스텐(WO3), 산화코발트(Co3O4), 산화구리(CuO2) 및 산화아연(ZnO)에서 선택된 1종으로 구성된 것을 특징으로 하는 pH센서.
According to claim 1,
The metal oxide is one selected from nickel oxide (NiO), tin oxide (SnO 2 ), tungsten oxide (WO 3 ), cobalt oxide (Co 3 O 4 ), copper oxide (CuO 2 ) and zinc oxide (ZnO). A pH sensor, characterized in that configured.
제 1 항에 있어서,
상기 금속 산화물은 다공성 나노 소재의 내부 기공에 위치되어 수소이온 감도가 향상되도록 하는 것을 특징으로 하는 pH센서.
According to claim 1,
The pH sensor, characterized in that the metal oxide is located in the inner pores of the porous nano-material to improve the hydrogen ion sensitivity.
제 1 항에 있어서,
상기 금속 산화물은 전자총 증발(e-beam evaporation), 스퍼터링(Sputtering) 또는 전기 증착(electro-deposition), 딥 코팅, 스프레이 코팅, 스핀 코팅 또는 인쇄 프린팅 방식으로 나노 소재 내,외부에 코팅되고, 상기 다공성 나노 소재 내부 기공에 상기 금속 산화물이 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 pH센서.
According to claim 1,
The metal oxide is coated on the inside and outside of the nanomaterial by e-beam evaporation, sputtering or electro-deposition, dip coating, spray coating, spin coating or printing printing, and the porous A pH sensor characterized in that the metal oxide is located in the pores inside the nanomaterial.
제 6 항에 있어서,
상기 금속 산화물이 전해 도금(electro-deposition)방식에 의해 코팅된 경우 공정이 4분 내지 10분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 pH센서.
According to claim 6,
A pH sensor, characterized in that the process is performed for 4 to 10 minutes when the metal oxide is coated by an electro-deposition method.
제 1 항에 있어서,
상기 pH 센서는 1.2% 내지 28%의 저항 변화율(감도)를 나타내는 것을 특징으로 하는 pH센서.
According to claim 1,
The pH sensor, characterized in that the pH sensor exhibits a resistance change rate (sensitivity) of 1.2% to 28%.
전극;및
상기 전극 표면상에 다공성 나노 소재층이 형성되어 수온에 따른 저항의 변화를 선택적으로 감지하는 감지부;를 포함하고,
상기 다공성 나노 소재층은 나노 소재-금속산화물 유연 복합체로 구성된 것을 특징으로 하는 온도 센서.
electrode; and
A sensor unit for selectively sensing a change in resistance according to water temperature by forming a porous nanomaterial layer on the surface of the electrode;
The porous nanomaterial layer is a temperature sensor, characterized in that composed of a nanomaterial-metal oxide flexible composite.
제 9 항에 있어서,
상기 나노 소재-금속산화물 유연 복합체는 다공성 나노 소재의 외부와 내부에 금속산화물이 코팅되는 것을 특징으로 하는 온도 센서.
According to claim 9,
The nano-material-metal oxide flexible composite is a temperature sensor, characterized in that the metal oxide is coated on the outside and inside of the porous nano-material.
제 9 항에 있어서,
상기 온도 센서는 0ºC 내지 40ºC 온도 범위에서 1.1% 내지 5%의 저항 변화율(감도)를 나타내는 것을 특징으로 하는 온도 센서.
According to claim 9,
The temperature sensor is a temperature sensor, characterized in that exhibits a resistance change rate (sensitivity) of 1.1% to 5% in the temperature range of 0ºC to 40ºC.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210048233A (en) 2019-10-23 2021-05-03 가천대학교 산학협력단 Chemi-capacitive sensor using nano-materials and method of manufacturing same

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210048233A (en) 2019-10-23 2021-05-03 가천대학교 산학협력단 Chemi-capacitive sensor using nano-materials and method of manufacturing same

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