폐수처리ㆍ전력생산하는 미생물연료전지 상용화된다

교과부ㆍ광주과학기술원, 성능 저하 현상 해결

폐수 처리와 전력 생산을 동시에 실행하는 미생물연료전지 기술이 상용화될 전망이다.

교육과학기술부는 광주과학기술원(GIST) 환경공학부 장인석 교수와 김대희 박사가 실험실의 미생물연료전지를 실제현장에 적용할 때 문제점으로 지적됐던 성능 저하 현상을 해결했다고 28일 밝혔다.

미생물연료전지는 하·폐수 안에 존재하는 유기물의 화학에너지를 미생물 촉매작용을 이용해 전기에너지로 직접 전환하는 생물전기 화학장치이다.

그러나 미생물연료전지는 대규모 제작시 전압이 강하하는 문제점이 드러나 상용화에 어려움을 겪어왔다. 전지 안의 전극 크기를 키우면 전자가 이동하는 거리가 길어져 에너지 손실이 나타났던 것이다.

연구팀은 문제를 극복하기 위해 모듈시스템(modulaion)을 도입했다. 이는 각각의 전지(셀)를 쌓아 하나의 연료전지처럼 운용하는 방법이다. 연구팀은 모듈시스템으로 여러 미생물연료전지를 직렬로 연결, 실제 폐수처리공정에서 적용할 수 있도록 전력을 크게 향상시켰다.

현재 이 기술은 우리나라와 미국 등에 특허를 출원한 상태다. 또 화학 분야 세계적 권위지인 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie)'의 자매지인 '캠서스켐(ChemSusChem)'에 최근 게재된 것으로 알려졌다.