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기술정보
전기화학식 가스센서

전기화학식 가스센서는 전해질 내에서 양극과 음극의 화학반응(산화 환원 반응)에 의해 발생하는 전류 값의 변화를 감지하는 것으로서 민감도(sensitivity), 가스 선택성(selectivity), 안정성(stability), 재현성(repeatability) 등의 면에서 다른 감지 방법의 센서들 보다 우수한 특성을 나타냅니다.

  • 민감도
    sensitivity
  • 가스 선택성
    selectivity
  • 안정성
    stability
  • 재현성
    repeatability
  • 다른
    감지 방법의
    센서들보다
    우수한 특성

전기화학식 가스센서는 작동 원리에 따라 갈바닉 전지 방식과 정전위 전해방식으로 구분되며, 갈바닉 전지 방식으로는 산소 가스센서, 정전위 전해방식으로는 유독가스(CO, NO, H2S 등) 센서에 응용되고 있습니다.

아래의 그림은 전기화학식 갈바닉 전지 방식의 산소가스 센서의 구조를 나타내는 것으로서, 센서의 작동은 외부에서 산소가 센서 내부로 유입될 때 다음과 같은 화학반응에 의해 양극과 음극 사이에 산소 농도에 비례하는 전류가 발생하게 됩니다.

전기화학식 갈바닉 전기방식의 산소가스 센서의 구조
  • 양극에서의 산화
    2Pb + 2H2O → 2PbO + 4H+ + 4e-
  • 음극에서의 환원
    O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O
Working electrode : CO + H2O → CO2 +2H++2e-
Counter electrode : 1/2 O2 + 2H++2e- → H2O
Overall reaction : CO + 1/2 O2 → CO2

이러한 화학 반응에 의하여 가스농도에 비례하는 전류가 발생하며, 이때 발생된 전류를 이용하여 가스의 농도를 결정할 수 있습니다.

화학 반응에 의하여 가스농도에 비례하는 전류가 발생하며, 이때 발생된 전류를 이용하여 가스의 농도를 결정할 수 있습니다.

전기화학식 가스센서는 저 전력으로 구동하며, 작은 크기로 제작이 가능하여 휴대용 가스센서로의 개발이 가능하다는 장점을 바탕으로 환경오염 및 각종 산업현장의 대기상태를 감지?유지할 수 있는 다양한 제품에 응용할 수 있습니다.