Abstract
The measurement dissolution sensor system using GMR-SV device with magnetic sensitivity of 0.8 %/Oe and Mg-film thick of 200 nm and Mg-foil thick of 50 mm was fabricated and characterized. During the water dissolving process of Mg-film and Mg-foil, the subtle variation of magnetic field by the decrease of current in solenoid was detected by the GMR-SV sensor. The variations of Mg bubble number and ORP as a function of time for three different kinds of edible, tap, and distilled water, are measured and compared. A After 45 min, the speed of fast dissolving Mg was shown the order of edible > tap > DI water. The variation of output magnetoresistance as a function of dissolved time of Mg-film and Mg-foil for edible water, which is composed of mineral content of $0.8{\sim}5.4\;mg/l$ was investigated. The response times for the dissolution in edible water were 5 min and 20 min, respectively. From the measurement of dissolving time and speed for Mg-film and Mg-foil using GMR-SV device, the mineral Mg sensor system in edible water can be possible to develop.
자장감응도가 약 0.8 %/Oe인 거대자기저항-스핀밸브(GMR-SV) 소자를 이용하여 두께 200 nm의 Mg-박막과 두께 $50\;{\mu}m$의 Mg- 포일이 물속에서 녹는 Mg 용해도 측정 센서 시스템을 제작하였다. Mg-박막과 Mg-포일이 각각 용해할 때, 증가하는 저항으로 인한 전류 감소가 솔레노이드 내부의 자기장의 변화를 일으켜 GMR-SV 센서로 감지되었다. Mg이 음용수와 반응하여 발생하는 방울수와 산화환원전위(ORP)의 시간 변화율을 측정하여 일반 수돗물과 증류수의 것과 비교하였다. 미네랄 Mg함량이 다른 3가지 물에서 Mg 용해속도가 큰 차이를 보였다. 또한 Mg-박막 일 경우, 출력신호의 자기저항 값이 최소 $43.6\;{\Omega}$로 떨어졌으며 자기저항의 급격한 변화가 5분 이내에 나타났고, 그 변화율은 ${\Delta}R/{\Delta}t=0.18\;{\Omega}/min$ 이었다. Mg-포일 일 경우, 20분 이내에 $0.3\;{\Omega}/min$이었다. 음용수에 담긴 Mg-박막이나 Mg-포일의 용해시간과 용해속도를 측정하여 알칼리 환원수로 변환을 감지하는 미네랄 Mg 용해센서 개발이 가능할 것으로 사료된다.
