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미생물연료전지의 군집구조와 기능의 이해

전문가 제언: ○ 미생물 연료전지(Microbial fuel cells, MFC)는 유기 물질로부터 전기를 끌어 오기 위하여 미생물을 동원한다. 전기화학적으로 활성이 있다고 보는 박테리아에 대한 기본적인 이론은 이들을 실제 상황에 적용할 때, 무엇보다도 최대의 출력을 보여주는 미생물 연료전지를 구하는 것이다. 미생물에 대한 전기화학적 연구 접근은 기존의 전기화학적인 연료전지의 경우와는 사뭇 다른 미생물의 군집에 대한 구조와 기능을 이해하는 것이 중요하다.

○ 이글은 MFC를 연구하는 연구자들에게 미생물학적 그리고 전기화학적 연구방법에 대한 접근법을 제시하고 있다. 박테리아에 의해서 전기가 생산되는 것은 100년 이상 되었다. 그 이후부터 외인성의 질병이나 증상을 유발하는 매개체의 도움이 없이 세포외 전자이동을 박테리아가 수행하게 끔한 것이 수십 년이 걸렸다. 지난 수십 년 동안 디자인이나 성능에서 거듭된 개선책과 break-through가 MFC를 외부생체발전 미생물을 지속적인 에너지 생산과 발전을 하게끔 견인역할을 했다.

○ 외부생체발전 박테리아에 대한 연구를 통하여 발전에 대한 핵심 인자에 대한 이해가 많이 진전되었고, 대부분의 경우 MFC를 연구하는 기법에서 혼합 군집에 대한 지식이 연구자로 하여금 미생물의 실질적인 전기화학 활동도를 더 이해하게 되어 많은 진전을 이루게 되었는데, 이글은 이러한 방법론에 대한 기술이 담겨 있다. 또 이들의 연구는 혼합 배양이 순수 배양보다 훨씬 더 많이 사용되었는데, 그것은 재료의 공급과 간단한 운전이 더 광범위하게 채택 될 수 있었기 때문이다.

○ 국내도 미생물 연료전지에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 한국수자원 연구소가 하폐수 처리와 동시에 에너지를 생산하는 기술에 대한 연구를 최근에 하였고, ETIS와 순천대가 가축분뇨를 이용한 MFC를 역시 최근에 연구하였다. 한국해양대는 Nafion 용액의 도입, 경남과기대와 수원대 등이 연속식 MFC의 운전에 대한 연구 등이 있다. MFC에 대한 특허도 광주과기원과 영남대 및 대우조선 해양 등이 출원하였다.

저자: Wei Zhi et al.
자료유형: 니즈학술정보