△왼쪽부터 임시형 교수 (기계공학부), 이장현 박사(산학협력단), 이준석 석박통합과정 18 (기계시스템공학과)

 
 국민대학교  (총장 임홍재) 기계공학부 임시형 교수 연구팀 (Nano Mechatronics Lab)은 저농도 휘발성유기화합물 검출을 위해 금속유기구조체 (Metal Organic Framework)기반의 금속 폼 (Metal Foam)을 흡착 물질(MOFM)로 사용하고, 흡착된 휘발성유기화합물을 저전력 열탈착으로 분리할 수 있는 마이크로 히터 및 온도 센서를 내장한 마이크로 가스 전농축기를 개발하였다. 개발된 마이크로 가스 전농축기는 낮은 탈착 온도, 고비표면적, 우수한 열전도성 및 낮은 압력강하를 특징으로 한다.  환경 모니터링 및 독성 화학물질 분석 분야에서는 휘발성유기화합물이 ~ppb 수준의 낮은 농도로 존재하기 때문에, 일반적인 가스센서로는 검출이 어려우므로, 센서의 검출 한계 극복을 위해서는 가스 전농축기는 필수적인 요소이다. 개발된 마이크로 가스 전농축기는 가스센서 또는 검출기와 결합하여 하나의 센싱 모듈로 제작이 가능하며, 기존의 가스센서 또는 검출기의 검출 한계를 획기적으로 향상시킬 수 있으므로, 저농도 유해물질 모니터링 및 분석이 필요한 모든 화학분석 분야에 적용 가능하다는 점에서 큰 의의를 가진다.

 임시형 교수 연구팀은 마이크로 가스 전농축기뿐만 아니라, 다종의 기체상 화학물질을 분리할 수 있는 마이크로 가스크로마토그래피 소자, 마이크로 가스센싱 소자 등의 소자기술 개발과 이를 통합하여 저농도 복합 기체상 화학물질을 정량/정성 분석할 수 있는 초소형 센싱 및 모니터링 플랫폼을 개발하고, 이를 안전, 환경 및 의료 등의 응용분야에 적용하는 연구를 활발히 수행하고 있다.

 본 연구는 국제 학술지 Journal of Hazardous Materials (Impact Factor: 7.65)에 “Micro Gas Preconcentrator using Metal Organic Framework embedded Metal Foam for Detection of Low-concentration Volatile Organic Compounds”라는 제목으로 지난 2월 온라인 게재하였으며, Journal of Hazardous Materials는 Journal Citation Report Rank기준 상위 4.5%에 해당하며, 환경 및 유해물질 연구분야의 권위있는 국제학술지이다.