땀으로 전력생산 '미생물 연료전지' 실용화 걸림돌 해결

GIST, 전압역전현상 극복 '성능저하 원인' 규명
장인섭 GIST 교수.<사진=한국연구재단 제공>장인섭 GIST 교수.<사진=한국연구재단 제공>
땀과 배설물로 전력을 생산하는 '미생물 연료전지'의 실용화를 앞당길 연구성과가 나왔다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 장인섭 GIST(광주과학기술원) 교수팀이 미생물 연료전지 실용화의 걸림돌 가운데 하나인 전압역전현상을 극복할 방안을 제안했다고 12일 밝혔다. 

바이오연료전지는 이론적 발생전압이 낮아 단위셀(Unit Cell)을 길이방향, 즉 직렬로 연결하는 방식으로 출력을 높인다. 하지만 이 과정에서 단위셀의 전압이 역전되는 전압역전(voltage reversal) 현상이 빈번하게 발생해 전체 시스템의 성능이 저하되는 것이 실용화의 걸림돌 가운데 하나였다.

연구팀은 이 현상에 대한 특징과 추정 원인을 찾기 위한 연구 끝에 전압역전의 근본적인 원인이 시스템을 구성하는 단위셀들 간의 성능 차이 때문임을 알아냈다. 연구팀은 단위셀 내 양극과 음극의 반응속도 차이 또는 단위셀간 성능의 불균형을 최소화하는 것이 해결책임을 밝히고 각 셀들의 균형을 유지할 수 있는 방안을 제시했다.

연구팀 관계자는 "산화환원효소를 사용하는 극소형 효소연료전지 시스템 집적화에 제안한 방식을 우선 적용할 계획"이라며 "미생물연료전지 매크로시스템의 효율화에 대한 연구를 지속할 것"이라고 말했다.

연구결과는 국제학술지 트렌드인 바이오테크놀로지에 지난달 21일자로 게재됐다. 
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