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사업화 대상기술

기술명 : 수정진동자(QCM)를 이용한 스모크 및 연기감지 센서 기술

Key-word(국문)수정진동자센서 | 연기 센서 | 스모크 센서 | 미세입자 검출 센서
Key-word(영문)Quartz crystal microbalance(QCM) | smoke sensor | fine dust detection

광학 방식이나 광산란방식의 미세먼지 측정과 연기감지 센서 기술이 대부분인
상황에서 대기중의 미세먼지 측정이나 가정내 연기 감지 센서의 오동작을 보완해줄 수
있는 연기 센서 기술이 필요함. 종래의 공기청정기에 설치되어 있는 광학식 미세먼지 센서는
센서간 편차가 매우 크고 대기 중 먼지 환경에는 수명이 매우 짧아 실내 환경에서만 제한적으로
사용 됨. 또한 종래의 화재 감지 센서는 너무 민감하게 동작하여 오동작 빈도가 잦은 문제점이 있음.
수정진동자 센서는 진동자 표면에 흡착하는 미세 질량에 이해 공진주파수가 바뀌는 원리로
~ ng 수준의 질량을 감지할 수 있어 습도 변화의 감지와 연기 감지 및 공기중 부유 미세먼지를
측정할 수 있음. KETI의 QCM센서는 저렴한 전자부품인 수정진동자 소자를 이용하였으며,
미세질량 변화에 의해 전압신호를 출력하는 간단한 회로구성으로 IoT 센서임. 연기 입자의
증가 정도를 감지하여 출력전압의 증가로 출력함.

○ 연기와 대기중 미세먼지를 정성적으로 검출하는 IoT 센서 시스템

- 센서표면과의 흡탈착 원리를 이용하므로 실내외 연기의 증가나 미세먼지의

증가를 검출할 수 있음.

- QCM 기반의 IoT 센서는 하루 중 습도 변화를 출력할 수 있음.

- QCM 공진소자와 주파수 변화를 읽는 간단한 회로로 구현되어 IoT 센서에 적합함.

○ 화재시 연기의 측정에 적합

- 연기의 증가 정도에 따라 전압출력이 커지므로 적절한 cut-off 레벨을 설정하여

기존 화재(연기) 감지기의 오동작을 보완할 수 있음.

- 저렴한 QCM 공진기를 사용하므로 센서 노화시 공진기모듈만 교체하여 사용할 수 있음.

○ 공기 중 초미세입자의 증가와 연기 감지 및 부엌의 공기질 관리를 이한 센서로 활용할 수 있음.

○ 수정진동자 공진기를 마이크로나노 공진기로 교체하면 먼지나 연기 검출을 위한 마이크로센서로 활용할 수 있음.

주소 : (13509) 경기도 성남시 분당구 새나리로 25 (야탑동) KETI 한국전자기술연구원 대표전화 : 031-789-7000

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