일본산업뉴스요약

부식성 가스, 변색으로 감지
히타치, 소형 센서 개발 / 인프라 설비, 육안으로 오염 판별

히타치제작소는 전자기기를 열화시키는 부식성 가스를 색의 변화로 감지하는 소형 센서를 개발하였다. 육안으로 간단하게 오염을 판별할 수 있다. 지열발전소나 하수처리장 등의 인프라 설비에서 교환시기를 판별하는 용도 등을 상정하고 있다. 2020년의 실용화를 목표한다.

유화수소나 유황가스 등의 부식성 가스는 전자기기의 기판에 포함되는 은이나 동과 같은 금속을 열화시킨다. 화산활동이 활발한 지역에 많은 지열발전소나 오수를 처리하는 하수처리장에서 주로 발생한다. 플랜트를 제어하는 장치 등이 망가지는 원인이 된다.

개발한 센서 크기는 세로 29mm, 가로 26mm, 높이 7mm다. 내부에는 은 박막을 붙였다. 공기 중의 부식성 가스가 틈을 통해 들어와 박막에 닿으면 가스 양 등에 따라 조금씩 변색하는 구조다.

복수의 하수처리장에서 시험하였다. 부식성 가스의 오염은 국제표준화기구의 기준에서 5단계로 분류한다. 지금까지는 은으로 된 판을 놓고 표면에 생기는 유화은의 양 등을 정밀 분석했었다. 간단한 신기술로도 기존 기술과 같은 분류가 가능했다.

설치한 센서의 이미지를 전송 받아 고장 위험 등을 하루 만에 전달하는 서비스를 검토하고 있다. 가격은 센서 10개당 20만엔 이하를 예정하고 있다. 지금까지는 설치했던 판을 검사기관에 보낸 후에 결과가 나올 때까지 몇 주일이 걸렸다고 한다.

색의 변화를 통해 가스의 종류를 알 수 있다. 박막은 색이 3단계로 변화한다. 은은 백색, 반응 후의 유화은은 갈색, 섞인 부분은 흑색으로 보인다. 가벼운 유화수소는 틈을 통해 안으로 들어가기 쉽고, 흑색 부분이 넓어진다. 무거운 유황가스는 좁다. 갈색 부분의 길이로 오염을 판별한다. 가스의 종류를 특정하기 위해서는 대형 장치가 필요했다.

이번에 개발한 소형 센서는 은으로 된 판을 교환하지 않아도 되며 연속하여 사용할 수 있다는 이점이 있다. 신기술은 공기가 들어오는 틈의 크기를 바꾼 2장의 박막을 내부에 넣어 센서를 교환하지 않고 오랫동안 사용할 수 있도록 하였다. 틈이 좁은 박막은 1개월 이내, 틈이 넓은 박막은 3년 정도의 오염을 조사할 수 있다.

지열발전소 등의 인프라 설비 외에 데이터센터 등에의 응용을 목표한다. 고무재료에서 미량의 유황가스가 서서히 발생하면서 컴퓨터를 손상시킨다. 내부에 센서를 넣어 두면 오염을 판별하여 고장 위험을 사전에 알 수 있다.

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