미생물 전해전지의 현황과 도전과제

전문가 제언

○ 미생물 전해전지(Microbial electrolysis cells, MECs)는 전기매개의 미생물 바이오전기화학 기술로서 전통적인 바이오기술과 비교하여 열역학적 한계를 극복하고 비교적 온화한 조건 하에서 다양한 유기물질로부터 고 수율로 수소를 생성하고, 또는 생물학적/화학적으로 불가능한 반응을 가능하게 할 수도 있어 다양한 플랫폼 기술이 되고 있으며, 폐기물 처리와 에너지 및 자원회수에 관련한 환경적인 이슈를 해결해 줄 수 있는 유망한 기술로 생각된다.

○ MECs의 수소 생산 성능은 실험적으로는 만족스러운 결과들이 보고되고 있지만, 스케일-업에서의 쿨롬 효율 및 수소 생성 속도는 실험실에서 관찰된 최고치에 크게 못 미치고 있으며, 더 나아가, 화합물 합성, 오염물 제거 그리고 금속 회수와 같은 응용분야는 아직 실험실적 연구단계에 머물러 있는 개발 초기 단계의 유망한 기술 분야로 생각된다.

○ 2009년 캘리포니아의 와이너리에서 처음 시작된 파일롯트 플랜트는 MECs에 의한 수소 생산의 실용화가 향후 2-5년 이내에는 가능할 것으로 기대되고 있으며, 2010년 호주에서의 양조장 폐수를 활용한 가성소다의 파이롯트 생산 결과는 투자비만 충분히 낮출 수 있고 생산된 가성소다를 현장의 세정제로 사용한다면 실용성이 충분히 있을 것으로 나타나고 있다.

○ MECs 관련 연구는 현재 폐수로 부터의 전기 및 수소 생성에 주로 초점이 맞추어져 있으며, 영국의 Newcastle Univ., 미국의 Virginia Polytech., Penn. State Univ., Univ. of Colorado Boulder 및 Oregon State Univ., 스페인의 Univ. of Leon, 벨기에의 Ghent Univ., 독일의 RWTH Aachen Univ. 불란서의 Univ. of Toulouse, 그리고 일본의 약과대학 등 다양한 국가의 대학에서 활발히 이루어지고 있다.

○ 국내에서의 MECs관련 연구는 1999년에 세계 최초로 무매개체 미생물 연료전지를 개발한 이례, GIST, DGIST, 한국 해양대, 부산대, 한국수자원공사, 그리고 연세대 등에서 이루어지고 있다.

저자

Zhang, Yifeng; Angelidaki, Irini

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

56()

잡지명

Water Research

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

11~25

분석자

박*규

분석물

• 미생물 전해전지의 현황과 도전과제.pdf [343,688 byte]

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