일본산업뉴스요약

개 수준의 고감도 냄새 센서 개발
다이요유덴, 폭약∙마약 등 감지

다이요유덴(太陽誘電)은 ‘냄새 성분’을 분자 레벨에서 식별하는 센서를 개발했다. 사람은 감지하지 못하는 개 수준의 감도 기술로 폭약이나 마약 감지나 질병 발견 등의 용도를 상정하고 있다. 첨단 소재의 활용 방법을 연구하는 호쿠리쿠첨단과학기술대학원대학의 미즈타(水田) 교수 연구팀과 공동으로 착수했다.

냄새 센서는 냄새의 원인이 되는 가스 분자를 감지해 분류하는 센서와 분류한 분자를 해석해 냄새의 종류를 특정하는 인공지능(AI) 해석 장치로 구성된다. 동물이 냄새를 인식하는 메커니즘을 과학적으로 재현했다.

이번 개발에서 냄새 센서는 다이요유덴의 성막 기술과 미즈타 교수 연구팀이 연구하는 첨단 소재인 ‘그래핀’이라는 시트 모양의 탄소 분자 기술을 활용. 사람은 식별하지 못하는 분자 레벨로 냄새를 감지한다.

흡착막의 소재 차이에 따라 반응하는 가스도 다르다는 것을 알았다. 다이요유덴은 암모니아나 에탄올 등 16 종류의 가스에 대응하는 소재를 이용한 흡착막을 채용했다. 각각의 얇은 막으로 검출한 가스 분자의 양을 그래프화해서 AI로 분석함으로써 냄새의 종류를 분류한다.

이번 센서는 진동하는 흡착막의 진폭 변화를 보고, 얇은 막에 붙은 각각의 냄새 성분의 정도를 식별해 냄새 종류를 판별한다. 그래핀이 상당히 가벼운 소재로 만들어져 있어 분자 레벨의 질량이 부착해도 진폭이 바뀌기 때문에 분자 레벨에서의 냄새 감지를 실현했다.

다이요유덴은 냄새 센서의 가일층의 고감도화를 목표한다. 2015년부터 인간과 같은 레벨의 식별 능력을 보유한 센서를 개발. 이 센서는 공장 내외에서 기름의 유출이나 배출 가스의 이상 냄새를 감지하는 등의 활용을 전망하고 있다. 모든 업계에서 노동력 부족은 심각하기 때문에 사람을 대신할 냄새 센서 수요는 많다고 한다.

다이요유덴은 사람이 감지할 수 없는 냄새를 포착하는 센서 기술을 폭약이나 마약 감지에 활용하는 등 보안 분야에서의 활용을 상정하고 있다. 미즈타 교수는 분자 레벨의 냄새 성분을 감지할 수 있는 센서의 용도로서 “피부에서 나오는 아주 미약한 가스로 사람의 스트레스를 모니터링하는 등의 수요도 생각하고 있다”라고 말한다. 다이요유덴과 미즈타 교수가 공동 개발한 이번 센서의 제품화 시기는 아직 정해지지 않았다. 15년부터 개발하고 있는 사람이 식별할 수 있는 레벨의 냄새 센서는 이르면 20년 말에 양산화할 계획이다.

냄새 센서는 연구개발 단계로 시장 그 자체는 아직 형성되지 않았다는 과제가 있다. 코니카미놀타 등도 냄새 센서를 개발하고 있다. 다이요유덴은 앞으로도 독자적인 마케팅 외에 제품에 흥미를 갖고 있는 기업, 지방자치단체와의 용도 개발에 주력한다.

● 다이요유덴은 냄새 센서의 고감도화 추진

 -- 끝 --