커뮤니티>학과소식
글번호
524348
일 자
16.11.22 09:27:35
조회수
1464
글쓴이
정남인
제목 : 정석희 교수, 한국연구재단 '금요일에 과학터치' 강연 - 물과 에너지순환을 위한 미생물 전기화학기술

물과 에너지 순환을 위한 미생물 전기화학 기술

 

전남대학교 정석희 교수

문 의 : 전남대학교 환경에너지공학과 환경에너지융합연구실

연락처: 062-530-1857 ; sokheejung@chonnam.ac.kr ; sokheejung@jnu.ac.kr

 

금요일에 과학터치 강연영상 다시보기 (click!)

 

미국 테네시에 위치한 폐수처리장 전경
   

미국 테네시에 위치한 폐수처리장 전경.

 

연구배경

현재 지구에는 약 74.5 억명의 사람이 살고 있으며, 이들은 연간 약 21 억톤의 물을 소비하고 있다. 지구의 한계 인구 100 억명에 이르기까지 인구는 계속 증가할 것으로 예상된다. 경제가 발전하고 소득이 증가할수록 1 인당 소비하는 물은 늘어날 것이므로, 갈수록 인류의 물소비는 늘어날 것이다. 수자원의 효율적 이용과 깨끗한 수계환경 보호를 위하여 공학적으로 물을 깨끗이 처리하는 수처리 공정은 매우 중요한데, 수처리에는 우리의 예상보다 많은 에너지가 소비되고 있다. 미국기준으로 수처리 공정이 소모하는 에너지는 전체 전기에너지의 5% 라고 보고된 바 있다. 지구온난화에 대비하며 지속가능한 사회를 이뤄 나가기 위하여, 인류에게는 에너지를 적게 소모하거나 혹은 공급하는 수처리 공정이 필요하다.

 

강연내용

폐수가 보유한 에너지를 이용하면 에너지 공급형 폐수처리공정이 가능하다. 미생물 전기화학을 응용하면 폐수가 함유한 유기성 물질을 에너지로 전환하고 동시에 폐수를 정화하여 깨끗한 물을 만들 수 있는 것이다. 이와 더불어 미생물이 에너지를 생산함으로 인해 기존 폐수처리 시스템의 고질적인 문제인 슬러지 감량화가 발생하고, 닫힌 시스템이기에 악취 문제까지 해결할 수 있다.

 

    미생물 전기화학 시스템

실험실에서 운행 중인 미생물 전기화학 시스템

 

국내에서 버려지는 폐수에 함유된 에너지는 초당 6.4 GJ이며, 전력으로 환산하면 6.4 GW이다. 이는 최신 원자로 6.4 개가 생산하는 전력에 버금간다. 이 많은 에너지 자원이 버려지고 있으며, 오히려 산화처리하기 위하여 592 MW의 에너지가 소비되고 있다. 미생물 연료전지로 대표되는 미생물 전기화학 시스템은, 버려지는 폐수의 에너지 자원에서 에너지를 생산하며 폐수를 처리하는, 에너지공급형 폐수처리 시스템으로 개발되기 위하여 연구가 매우 활발히 진행되고 있다.

 

미생물 전기화학 시스템에서 전기를 발생하는 핵심적인 역할을 하는 전기를 발생하는 전자방출균은, 다양한 경로를 통해 전자를 외세포막 외부로 배출하는 미생물들이다. 최근에는 전자를 방출하는 미생물 뿐 만 아니라, 전극으로부터 전자를 받아들이며 에너지원을 확보하는 균도 발견되어 활발히 연구되고 있다.

 

미생물 전기화학 분야는 차세대 폐수처리 시스템 개발 연구 뿐 만 아니라, 고부가 가치 물질 생산이나 이산화탄소를 유용한 물질로 전환하는 연구, 오염된 토양 처리, 전기화학적인 담수화 등 물과 재생에너지에 관련된 다양한 응용 시스템의 기술 개발에 매진하고 있다.

 

1021금요일에 과학터치에서는 앞서 언급한 연구의 기본원리와 함께 강연자가 어떤 동기로 이 연구를 시작하게 되었고, 어떤 과정을 거쳐 현재의 자리에 오게 되었는지 나눌 예정이다.

 

환경에너지융합연구실 소개

환경에너지융합연구실 (Environmental Fusion Energy Technology Lab, 연구책임자 정석희)은 궁극적으로 지속가능한 사회를 목표로, 환경과 에너지의 위기를 극복하기 위하여, 다양한 분야를 융합하여 기존의 환경기술을 대체할 혁신적인 과학기술을 연구하고 있다.

 

20149월 정석희 교수의 전남대학교 환경에너지공학과 부임과 함께 본 연구실이 시작되었으며, 남태희와 강흥구 학생을 시작으로, 구본영, 김어진, 손성훈 학생이 연구실에 합류하여 현재 총 6명의 전임 연구원이 함께 하고 있다. 또한 현재까지 총 8명의 학부 연구원이 본 연구실에서 연구 경험을 쌓고 있다. 현재까지 모든 연구원들은 자과 출신들로 이루어져 있지만, 지역과 국적을 초월하여 다양한 인재들이 조화를 이루며 시너지를 이뤄가는 인적으로도 융합하는 연구실을 만들어가는 중이다.

 

연구책임자인 정석희 교수는 미생물 연료전지 연구로 세계적인 명성이 있는 펜실베이니아 주립대학교에서 석박사 과정을 마치고, 현재 전남대에서 MFC를 포함한 다양한 미생물 전기화학 시스템 연구를 수행 중이다.

 

관련자료

http://www.jnilbo.com/read.php3?aid=1476889200508583010

http://sciencetouch.nrf.re.kr/schedule/scheduleDetail.do?pdate=2016&menuId=25&seq=2057&estation=gwangju&smonth=10&searchCondition=PRESENTER&searchKeyword=%EC%A0%95%EC%84%9D%ED%9D%AC&pageIndex=1&pageUnit=10

http://www.blueplanet.nsw.edu.au/wiglobal-water-consumption/.aspx

첨부파일 첨부파일:
첨부파일이 없습니다.
목록으로
다음글 전남대 운영 광주녹색환경지원센터 최상위(s) 등급 획득
이전글 전남대 정석희 교수 연구실 국내외 학회에서 '두각'