폐수처리·전력생산 동시 가능한 미생물연료전지 상용화 앞당겨

<자료문의>

☎ 02-2100-6829, 교과부 기초연구지원과장 염기수, 사무관 송영동

☎ 062-715-3279, 광주과학기술원 환경공학부 장인섭 교수

□ 폐수를 처리하면서 동시에 전력도 생산할 수 있는 미생물연료전지 기술 상용화에 난제로 여겨졌던 현장 적용성을 실질적으로 높일 수 있는 시스템이 국내 연구진에 의해 개발되었다.

○ 광주과기원 장인섭 교수(45세)와 김대희 박사(제1저자)가 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)과 미래유망융합기술파이오니어사업 등의 지원으로 수행되었고, 화학분야의 권위 있는 학술지인 ‘앙게반테 케미’의 자매지인 ‘켐서스켐(ChemSusChem)’지에 5월 8일자로 게재되었다. (논문명 : Scaling-Up Microbial Fuel Cells: Configuration and Potential Drop Phenomenon at Series Connection of Unit Cells in Shared Anolyte)

□ 미생물연료전지는 미생물을 이용해 에너지를 만드는 장치로, 최근 이 장치가 폐수처리와 대체에너지 활용에 기여할 수 있는 것으로 알려져 전 세계 연구자들의 주목을 받고 있다.

○ 미생물연료전지는 오·폐수 내에 존재하는 유기물의 화학에너지를 미생물의 촉매작용을 활용해 전기에너지로 직접 전환하는 생물전기화학 장치이다.

○ 미생물연료전지로 하·폐수 또는 폐기물을 처리한다면 쓸모없는 유기물 오염물질들을 전기에너지로 생산할 수 있는 지속가능한 원료로 활용할 수 있어, 하·폐수 처리를 위한 비용 절감과 전기에너지 생산에 따른 경제적 이득이라는 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있는 꿈의 기술이다.

○ 최근 지구온난화, 일본원전사태 등을 겪으며 미생물연료전지에 대한 관심은 더욱 높아졌고, 우리나라 ‘2012 미래 유망 10대 신기술’에도 선정(한국과학기술기획평가원 주관)되는 등 미생물연료전지 기술에 대한 관심은 뜨겁지만, 현재 상용화를 위해 봉착된 난관(폐수처리공정의 현장적용성 등)을 해결하는 것이 무엇보다도 절실하다.

□ 장인섭 교수 연구팀은 지금까지 실험실 규모로 이루어진 연구를 실제 현장에서 적용할 수 있도록 미생물연료전지의 묘듈시스템*과 직렬로 연결하여 실제 폐수처리공정에서 적용할 수 있도록 전력을 크게 향상시켰다.

※ 모듈시스템(modulation) : 각각의 단위 셀을 쌓아 하나의 셀 형태로 운전하는 시스템

○ 장 교수팀은 기존의 연구팀이 보유하고 있는 기술(2007년 미생물을 이용해 합성가스를 전기에너지로 전환하는 기술 등)들을 바탕으로, 시스템의 구조적인 측면에서 접근하여 모듈시스템과 직렬로 연결하는 방법을 도입해, 폐수처리공정 현장에 적용할 수 있는 미생물연료전지 시스템을 개발하였고, 현재 우리나라와 미국 등에 특허를 출원한 상태이다.

□ 장인섭 교수는 “이번 연구결과는 미생물연료전지 기술의 현장적용성을 크게 향상시킨 것으로, 미생물연료전지 기술의 상용화에 한 걸음 더 접근했다고 볼 수 있다”고 연구의의를 밝혔다.

출처 : 교육과학기술부