[한국대학신문 윤솔지 기자] 장인섭 GIST 교수팀(지구‧환경공학부)은 미생물 연료전지 실용화의 난제로 꼽혀왔던 ‘전력오버슈트(Power-overshoot)’ 현상을 해결했다고 20일 밝혔다.

미생물 연료전지란 유기물로부터 전자를 회수해 전기에너지로 전환할 수 있는 미생물 기반의 연료전지 기술이다.

미생물 연료전지의 성능을 평가하기 위해서 방전시험이 수행되는데 이 과정에서 전력오버슈트 현상이 발생한다. 전력오버슈트는 낮은 전압 영역에서 생산되는 전류가 감소함에 따라 상대적으로 높은 전압 영역에서 생산되는 전류보다 낮아지는 현상이다.

시스템의 실용화를 위해서는 다양한 요구전압 조건에서 안정적으로 전류를 생산해내야 하지만 전력오버슈트 현상으로 인해 낮은 전압 조건에서는 전류를 안정적으로 생산할 수 없었다.

전력오버슈트가 발생하는 이유로는 △유기물의 고갈 △시스템 내부저항의 증가 △음극부에서의 바이오필름 형성 등이 있지만 요인간의 상관관계가 파악되지 않아 시스템을 빈번히 셋업해야 하는 경우가 많았다.

연구팀은 전력오버슈트 현상을 일으키는 원인들이 전자의 전류 생산 능력에 영향을 미치는 인자들이라는 것을 파악했다. 따라서 부족한 전자를 외부로부터 공급하는 방식을 통해 전력오버슈트 현상이 일어나는 것을 막는데 성공했다.

장인섭 교수는 “이번 연구는 다양한 요구전압 하에서도 안정적인 전류를 생산할 수 있는 미생물연료전지 기술의 기틀을 마련한 것”이라고 말했다.
이번 연구는 화학 분야의 학술지 《켐서스켐(ChemSusChem)》 에 지난달 11일자 온라인에 게재됐다.