[재료공학] 세라믹을 이용한 가스센서 종류와 원리

소개글

전기화학 에너지 변환' 이라는 수업 term paper로 제출했던 자료입니다. 가스센서, 특히 산소센서의 작동원리를 크게 2가지로 분류해서 설명한 자료입니다.
가스센서에 관한 레포트를 작성할대 참고하시면 될듯 ...

목차

1. 서론
2. 본론
- 농담전지형
- 제한전류형
3. 결론

본문내용

1. 서론

인류는 지금 2차석기 시대를 맞이하고 있으며 이 시대는 인공으로 만들어지는 돌인 세라믹이 단순히 용기나 도구로 사용되는 것 이외에 정보화 사회에 있어서 기술의 관건이 될 지능소자로서 사용되고 있다. 세라믹은 내열성, 내식성, 내마모성이라는 특성으로 인해 많이 이용되어 왔지만 이러한 특성 이외에도 전자적 기능, 광학기능, 화학기능 등 '두뇌'도 우수한 재료라 할 수 있다. 더구나 세라믹은 인간을 대신하여 감지하는 것이 가능한 각종 센서로서도 폭 넓게 이용되고 있다.
‘센서’란 한 에너지 형태로부터 다른 에너지 형태로 바꾸어 주는 역할을 하는 장치인 transducer의 한 형태로 물리 화학적 양을 측정이 용이한 전기적 양으로 변환하는 장치이다.

인간에 있어서 눈, 코, 귀, 혀, 피부 등 오감이 센서이며, 눈은 물체를 식별하는 것으로 빛을 검출하고, 귀는 소리를 듣는 것으로 압력과 음파를 검출하고, 코는 냄새로 가스나 온도를 검출하고, 혀는 맛으로 미각을 검출하고, 피부는 촉각에 의한 압력, 온도, 습도를 검출한다.
이와 달리 가스센서는 인간이 갖고 있는 5감 중 후각의 불완전성을 보완하고 그 기능을 확장시키는 고성능 인조감각기관의 하나이다. 따라서 각종 계측용이나 자동차엔진, 환경오염예방, 특히 안전 예방용으로 필수적인 장치이다. 그러므로 여기서는 가스센서 중에서 세라믹(주로 YSZ)을 이용한 가스센서의 원리와 그 응용 분야에 대해 알아보고자 한다.

참고 자료

1. A. Asada, H. Yamamoto, M. Nakazawa and H. Osanai “limiting current type of oxygen sensor with high performance.” Sensors and Actuators, B1 (1990) 312
2. J.H. Lee, C.S.Kwon, H. Kim and B.K. Kim. Sensors and Actuators B35-36 (1996) 278
3. Ceramic Gas Sensor, 포항공과대학 신소재공학과
4. T.Mori, J.Drennan, J.H.Lee and T. Ikegami “improving the ionic conductivity of yttria-stabilised zirconia electrolyte materials” Solid State Ionics 154-155 (2002) 529
5. C.M.Mari and G.B.Barbi, “Solid electrolyte potenthimetric oxygen gas sensors,”Chemical sensor technology, vol. 4. (1992) pp99-110
6. K.Ishibashi, T.Kashima and A.Asada, “Planar type of limiting current oxygen sensor”, Sensors and Actuators B13-14 (1993) 41-44.
7. R. RAMAMOORTHY, P. K. DUTTA, S. A. AKBAR,”Oxygen sensors: Materials, methods, designs and applications”