광주과기원 장인석 교수팀, 전력향상 기술 개발 ［헤럴드경제=신상윤 기자］폐수를 처리하면서 동시에 전력도 생산할 수 있는 ‘미생물연료전지’ 상용화 기술이 개발됐다. 이에 따라 해당 기술의 상용화가 앞당겨질 전망이다.

교육과학기술부는 광주과학기술원(GIST) 환경공학부의 장인석 교수와 김대희 박사가 실험실의 ‘미생물연료전지’를 실제 현장에 적용할 때 문제로 꼽혔던 성능 저하 현상을 해결했다고 28일 밝혔다.

‘미생물연료전지’는 하ㆍ폐수 안에 존재하는 유기물의 화학에너지를 미생물 촉매작용을 이용해 전기에너지로 직접 전환하는 생물전기 화학장치이다. 이 전지는 쓸모없는 하ㆍ폐수를 원료로 전기에너지를 생산할 수 있어 꿈의 기술로 주목받고 있다.

그러나 ‘미생물연료전지’는 상용화를 위한 대규모 제작시 전압 강하로 문제를 겪어왔다. 전지 안의 전극 크기를 키우면 전자가 이동하는 거리가 길어져 에너지 손실이 나타났던 것이다.

폐수처리-전력생산 동시에…‘미생물연료전지’ 상용화 눈앞
폐수처리-전력생산 동시에…‘미생물연료전지’ 상용화 눈앞

전극 크기를 키우지 않은 대신 하나의 전지 안에 여러 전극을 직렬로 연결했을 때도 마찬가지였다. 여러 전극이 전지 안의 전해질 용액을 공유하며 성능이 떨어졌다.

이 같은 문제를 극복하기 위해 연구팀은 모듈시스템(modulaion)을 도입했다. 이는 각각의 전지(셀)를 쌓아 하나의 연료전지처럼 운용하는 방법이다. 연구팀은 모듈시스템으로 여러 ‘미생물연료전지’를 직렬로 연결, 실제 폐수처리 공정에서 적용할 수 있도록 전력을 크게 향상시켰다.

이번 기술은 우리나라와 미국 등에 특허를 출원한 상태이며, 화학 분야 세계적 권위지인 ‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie)’의 자매지인 ‘캠서스켐(ChemSusChem)’에 8일자로 게재됐다.

장 교수는 “이번 연구결과는 ‘미생물연료전지’ 기술의 현장 적용성을 크게 향상시킨 것”이라며 “‘미생물연료전지’ 기술의 상용화에 한 걸음 더 접근했다고 볼 수 있다”고 말했다.

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