It is considered that the urea injection DeNOx SCR(Selective Catalytic Reduction) system is the only promising method to satisfy the worldwide NOx emission standards. As for theoretical aspect, reactants of NO and $NO_2$ with $NH_3$ produce $H_2O$, $N_2$ and $O_2$ which do not harm human beings and environmental as well. The realization of maximum NOx conversion (without using a post oxidation catalyst) is only possible with closed loop controlled urea dosing. It means built-in $NH_3$ gas sensor have to be developed for detecting accurate $NH_3$ concentration for the feedback system. Using YSZ(Yttria-Stabilized Zirconia) as a solid state electrolyte and ZnO, $SnO_2$, $In_2O_3$ respectively as a sensing material, this thesis aims to make a dependable $NH_3$ gas sensor for the promising solution of DeNOx technology, having a reproducible electric output signal, a high sensitivity and fast response.
Urea SCR DeNOx system(Urea를 환원제로 사용하는 선택적 촉매 저감법 : Urea Selective Catalytic Reduction DeNOx system)은 전세계 NOx(질소산화물) 배출기준을 충족시킬 수 있는 유일하면서도 유망한 방법으로 알려져 있다. 이론적인 면에서 볼 때, NO와 $NO_2$가 암모니아와 반응을 하면 인체는 물론 환경에도 무해한 $H_2 O$와 $N_2$, $O_2$로 분해된다. Post oxidation catalyst를 사용하지 않고 이처럼 NOx를 최대한 분해하는 것은 Urea의 분사량이 조절되는 closed loop system에서만 가능하다. 이것은 feedback system을 위해 정확한 암모니아 농도를 측정할 수 있는 암모니아 가스 센서가 개발되어져야 함을 의미한다. 고체전해질로 YSZ(Yttria-Stabilized Zirconia)를 사용하고 감지물질로 각각 ZnO, $SnO_2$, $In_2 O_3$를 사용하는 센서 제작을 통해 본 논문에서는, DeNOx 기술의 유망한 해결책을 위해 재현성 있는 electric output signal을 지니고 높은 감도와 빠른 응답속도를 자랑하는 안정적인 암모니아 가스 센서 제작을 목표로 연구를 진행하였다.
