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1. 나노 및 마이크로 센서 기술의 기본 원리와 작동 방식을 설명해보세요.
나노 및 마이크로 센서 기술은 크기와 성능에서 혁신적인 발전을 이루고 있습니다. 이 센서들은 수 nm에서 수 μm 크기의 소자가 이용되어 민감한 측정이 가능하며, 압력, 온도, 가스 농도 등 다양한 물리적, 화학적 정보를 실시간으로 감지합니다. 작동 원리는 변형, 전기적 특성 변화, 또는 화학적 흡착 현상 등을 이용하며, 예를 들어 나노 와이어 센서는 표면 적층에 따른 저항 변화로 가스 농도를 정밀하게 측정할 수 있으며, 가스 감지 민감도는 10 ppt 수준에도 달할 수 있습니다. 또한, MEMS(미세 전기기계 시스템) 기반 센서는 작은 크기에 비해 강인성과 내구성을 갖추어, 공기질 모니터링, 의료 진단, 산업용 검사 등에 널리 활용되고 있습니다. 최근 연구에서는 센서의 민감도를 높이기 위해 나노 구조를 표면에 적용하거나, 나노전자소자를 활용하여 신호 대 잡음비를 향상시키는 기술이 도입되고 있으며, 이로 인해 센서 반응 속도는 수 ms 수준, 오차 범위는 1% 이하로 향상되고 있습니다. 이처럼 나노 및 마이크로 센서 기술은 높은 민감도와 신속한 응답성을 바탕으로, 스마트 …