¹Ì»ý¹° Àü±â»ýÇÕ¼ºÀ» À§ÇÑ ÁöÁöü °³¹ß µ¿Çâ
ÇѾç´ëÇб³ ±èµ¿¸³ ±³¼ö
ȯ°æ¿À¿° ¹®Á¦ÀÇ ÁÖüÀ̸ç Á¡Á¡ ±× ¾çÀÌ °í°¥µÇ¾î °¡°í Àִ ȼ®¿¬·á¿¡ ´ëÇÑ ´ëü ³ë·ÂÀÌ ÇÑâÀÎ °¡¿îµ¥ microbial fuel cellºÎÅÍ ½Å°³³ä microbial ÈÇй°Áú »ý»ê½Ã½ºÅÛ ±îÁö ¹Ì»ý¹°À» È°¿ëÇÑ Àü±â ȤÀº ¿¬·á »ý»êÀÌ ÁÖ¸ñ¹Þ°í ÀÖ´Ù. ƯÈ÷ ÃÖ±Ù¿¡´Â ¹«ÇÑÇÑ Ã»Á¤¿¡³ÊÁö¿øÀ¸·Î °¢±¤¹Þ´Â ž籤À» ÀÌ¿ëÇÏ¿© Àü±â ȤÀº ¼ö¼Ò¸¦ »ý»êÇÏ¿© ¹Ì»ý¹°¿¡ °ø±ÞÇÏ¿© ¹Ì»ý¹°ÀÇ Àü±â»ýÇÕ¼º ¹ÝÀÀÀ» ÀÏÀ¸ÄÑ ÈÇй°ÁúÀ» »ý»êÇÏ´Â ¿¬±¸°¡ ÇÑâÀÌ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ¿¬±¸°³¹ßÀÌ ¼º°øÀûÀ¸·Î ÀÌ·ç¾îÁø´Ù¸é ±âÁ¸ÀÇ ¼®À¯»ê¾÷ÀÌ ´ã´çÇÏ°í ÀÖ´Â ¿¡³ÊÁö¿ø°ú ÈÇй°Áú »ý»êÀ» µ¿½Ã¿¡ ´ëüÇÒ ¼ö ÀÖÀ» »Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó ÀÌ»êÈź¼Ò ¹èÃâ Àú°¨¿¡µµ Å©°Ô ±â¿©ÇÏ´Â Çõ½ÅÀÌ ±â´ëµÈ´Ù.
¹Ì»ý¹°À» È°¿ëÇÑ ÈÇй°Áú »ý»êÀ» À§Çؼ´Â °íºÎ°¡°¡Ä¡ ÈÇй°Áú ´ë·® »ý»êÀ» À§ÇÑ ¹Ì»ý¹° °³¹ß¸¸Å Áß¿äÇÑ °ÍÀÌ ¹Ì»ý¹° Àü±â»ýÇÕ¼ºÀ» ±Ø´ëȽÃų ¼ö ÀÖ´Â ÁöÁöü °³¹ßÀÌ´Ù. ¹Ì»ý¹°·ÎÀÇ Àü±â ȤÀº ¼ö¼Ò °ø±ÞÀ» ±Ø´ëÈÇϱâ À§Çؼ´Â ¹Ì»ý¹° Ä£ÈÀûÀÌ¸é¼ ³ÐÀº ºñÇ¥¸éÀûÀ» °¡Á® ¹Ì»ý¹°ÀÌ ÃÖ´ëÇÑ ºÎÂøµÉ ¼ö ÀÖÀ¸¸é¼µµ Àü±âÀüµµ¼ºÀÌ ¶Ù¾î³ ÁöÁöü°¡ ÇÊ¿äÇϱ⠶§¹®ÀÌ´Ù. À̸¦ À§Çؼ ¹Ì»ý¹° Å©±â°¡ ¼ö ¸¶ÀÌÅ©·Î¹ÌÅÍÀÎ °ÍÀ» °¨¾ÈÇÏ¿© ºñÇ¥¸éÀûÀ» ÃÖ´ëÇÑ Áõ°¡½Ãų ¼ö ÀÖ´Â 3Â÷¿ø ´Ù°ø¼º Àü±Ø Á¦ÀÛÀÌ ÇÊ¿äÇÏ´Ù.
ÃÖ±Ù ÀÌ¿Í °ü·ÃÇÏ¿© ¿©·¯ ¿¬±¸ °á°ú°¡ º¸°íµÇ¾ú´Âµ¥, Zhang et al. (2013)Àº bio cathode ¿ªÇÒÀ» ÇÏ´Â ¿©·¯ Àü±Ø¿¡ sporomusa ovata¸¦ ºÎÂø½ÃÄÑ acetate »ý»ê·®À» ÃøÁ¤ÇÑ °á°ú chitosanÀÌ ÄÚÆÃµÈ carbon cloth Àü±Ø¿¡¼ ÀÏ¹Ý carbon cloth Àü±Ø¿¡ ºñÇØ 6~7¹è°¡·® ¸¹Àº acetate¸¦ »ý»êÇس½´Ù´Â °ÍÀ» ¹àÇô³Â°í ±× ¿øÀÎÀ¸·Î ÀÏ¹Ý carbon cloth Àü±Ø¿¡ ºñÇØ chitosan ÄÚÆà Àü±Ø¿¡ ºÎÂøµÈ cell ¹Ðµµ°¡ 9¹è³ª Áõ°¡ÇÑ ±î´ßÀ̶ó°í º¸°íÇÏ¿´´Ù.
Nie et al. (2013)Àº graphite bio cathode¿¡ nickel nanoparticleÀ» ÄÚÆÃÇÑ ÈÄ ±× À§¿¡ nickel nanowire network¸¦ ¼º°øÀûÀ¸·Î Çü¼ºÇÔÀ¸·Î½á °èÃþ±¸Á¶¸¦ Á¦ÀÛÇÏ¿´°í ±× °á°ú Àü±ØÀÇ Ç¥¸éÀûÀ» 50¹è°¡·® Áõ°¡½Ãų ¼ö ÀÖ¾ú´Ù. ÀÌ ¶§ nickel nanowire network¿Í graphite°£ÀÇ ³·Àº adhesionÀ¸·Î ÀÎÇØ ÀϹÝÀûÀ¸·Î nickel network°¡ ¿ë¾× »ó¿¡¼ ¶³¾îÁ®³ª°¡´Â Çö»óÀÌ ¹ß»ýÇϴµ¥ ÀÌ´Â microwave Á¶»ç¹ýÀ» È°¿ëÇÏ¿© ÇØ°áÇÏ¿´´Ù. Sporomusa¸¦ ºÎÂø½ÃÅ°°í acetate »ý»ê·®À» ÃøÁ¤ÇÑ °á°ú ÀÏ¹Ý graphite bio cathode¿¡ ºñÇØ 2.3¹è Áõ°¡ÇÑ »êÃâ·®À» ±â·ÏÇÏ¿´´Ù.
Flexer et al. (2013)Àº »ó¿ëȵǾî ÆǸŵǰí ÀÖ´Â ÀÏ¹Ý Ä«º» ´Ù°ø¼º Àü±Ø¿¡ ź¼Ò³ª³ëÆ©ºê¸¦ Á÷Á¢ ¼ºÀå½ÃÄÑ ÇϳªÀÇ °èÃþ±¸Á¶¸¦ °®´Â bio anode¸¦ Á¦ÀÛÇÏ¿´´Ù. ¿©±â¿¡ geobacterae sp.·Î ÃßÁ¤µÇ´Â ´Ù·®ÀÇ ¹Ì»ý¹°·Î ±¸¼ºµÈ biofilmÀ» Çü¼ºÇÑ ÈÄ Àü·ù¹Ðµµ¸¦ ÃøÁ¤ÇÑ °á°ú ÀÏ¹Ý Ä«º» ´Ù°ø¼º Àü±Ø¿¡ ºñÇØ 3¹è°¡·® ³ôÀº Àü·ù¹Ðµµ¸¦ Çü¼ºÇÏ´Â °ÍÀ» È®ÀÎÇÏ¿´°í À̸¦ ÅëÇØ °èÃþ±¸Á¶¸¦ °®´Â ´Ù°ø¼º Àü±Ø¿¡ ´ëÇÑ ¿ì¼ö¼ºÀ» È®ÀÎÇÏ¿´´Ù.
Jourdin et al. (2014) ¿ª½Ã ÀÏ¹Ý Ä«º» ´Ù°ø¼º Àü±Ø¿¡ ź¼Ò³ª³ëÆ©ºê¸¦ Á÷Á¢ ¼ºÀå½ÃÄÑ °èÃþ ±¸Á¶¸¦ °®´Â bio cathode¸¦ Á¦ÀÛÇÏ°í ±× À§¿¡ ¿©·¯ ¹Ì»ý¹°ÀÌ È¥ÀçµÈ biofilmÀ» Çü¼ºÇÑ ÈÄ ÀÏ¹Ý graphite ÆòÆÇ°ú ºñ±³ÇÏ¿© acetate »êÃâ·®À» º¸°íÇÏ¿´´Ù. ÀÌ ¶§ Àüü Ç¥¸éÀûÀ¸·Î normalize½ÃŲ acetate »êÃâ·®À» ºñ±³ÇßÀ½¿¡µµ ºÒ±¸ÇÏ°í 2.6¹è Çâ»óµÈ acetate »êÃâ·®À» ±â·ÏÇÏ¿´À¸¸ç À̴ ź¼Ò³ª³ëÆ©ºê »óÀ¸·ÎÀÇ ¿ì¼öÇÑ ¹Ì»ý¹° ºÎÂø»Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó Çâ»óµÈ ¹Ì»ý¹° extracellular electron transfer¿¡ ±âÀÎÇÑ´Ù°í ºÐ¼®ÇÏ¿´´Ù.
¹Ì»ý¹° Àü±â»ýÇÕ¼ºÀ» ÅëÇÑ °íºÎ°¡°¡Ä¡ ÈÇÕ¹° µî ÈÇй°Áú »ý»êÀ» À§Çؼ´Â ÀÌ¿¡ ÃÖÀûÈµÈ ¹Ì»ý¹° °³¹ßÀÌ Áß¿äÇÑ ÇÑÆí ÀÌ process¿¡ ÃÖÀûÈµÈ ÁöÁöü °³¹ßÀÌ ÇʼöÀûÀÌ°í, ÀÌ¿¡ °ü·ÃµÈ ¿¬±¸°¡ µ¿½Ã¿¡ È°¹ßÈ÷ ÁøÇà ÁßÀÌ´Ù. Nanotechnology ¹ßÀü°ú ÇÔ²² °¢Á¾ ½Å°³³ä °øÁ¤ÀÌ °³¹ßµÇ¾ú°í À̸¦ Åä´ë·Î ¹Ì»ý¹° Àü±â»ýÇÕ¼º¿¡ ÃÖÀûÈµÈ ÁöÁöü °³¹ß ¹× Ç¥¸é󸮸¦ ÅëÇØ ¹Ì»ý¹° ºÎÂø¼º°ú extracellular electron transfer, Àü±âÀüµµµµ µîÀÇ ±Ø´ëÈ°¡ ÀÌ·ç¾îÁø´Ù¸é ±âÁ¸ÀÇ ¼®À¯±â¹Ý ÈÇй°Áú »ý»êÀ» ´ëüÇÒ ³¯µµ ¸ÖÁö¾Ê¾Ò´Ù°í º¸¿©Áø´Ù.
Âü°í¹®Çå
1. Zhang, T. et al. (2013) Improved cathode materials for microbial electrosynthesis. Energy Environ. Sci.. 6, 217.
2. Flexer, V. et al. (2013) The nanostructure of three-dimensional scaffolds enhances the current densioty of microbial bioelectrochemical systems. Energy Environ. Sci. 6, 1291.
3. Jourdin, L. et al. (2014) A novel carbon nanotube modified scaffold as an efficient biocathode material for improved microbial electrosynthesis, J. Mater. Chem A, 2, 13093.
4. Nie, H. et al. (2013) Improved cathode for high efficient microbial catalyzed reduction in microbial electrosynthesis cells, Phys. Chem. Chem. Phys. 15, 14290.