[스크랩] [과학] 전기를 만드는 미생물

[오태광의미생물이야기] 전기를 만드는 미생물

관련링크 [오피니언] 오태광의 미생물 이야기   유가가 폭등하면서 에너지 자원 빈국인 우리로선 더욱 어려운 상황을 맞고 있다. 혹시 살아 있는 생물로 전기를 만들어 마음대로 사용하는 방법은 없을까?         물론 가능하다. 전기가오리.전기뱀장어 등은 몸속에 발전기를 가지고 전기를 만든다. 하지만 우리가 전기를 에너지로 사용하기 위해서는 무엇보다 끊임이 없어야 한다. 즉 전기에너지는 연속적 생산이 무엇보다 중요하다. 그러나 전기뱀장어가 만드는 전기는 연속적 생산이 불가능하다.         그렇다면 과연 미생물로는 전기를 연속적으로 만들 수 있을까? 시도는 1960년도 미국 우주항공국(NASA)에서 우주선 폐수를 처리하기 위해 시작됐다. 효율성이 낮아 연구가 더 진척되지 못했지만 미생물이 전기를 연속적으로 생산할 수 있다는 것은 확인했다.         일반적으로 산소로 호흡하는 미생물은 유기물질을 분해해 수소와 전자를 만든다. 이 중 전자는 미생물 몸속 산소로 전달되고 결국에는 음극으로 흘러 전기를 생산한다. 전자를 생산해 산소로 전달하기 때문에 몸 밖으로 빼내기 위해서는 반드시 중간에 전달체가 있어야 한다. 미생물로 전기를 생산할 때의 어려움은 바로 이 중간전달체의 값이 비쌀 뿐 아니라 사용 시 환경을 오염시킨다는 것이었다. 이 어려움은 바로 우리나라 미생물학자의 노력에 의해 해결됐다.           전자를 산소에 전달하지 않고 생물의 몸에 박혀 있는 시토크롬이란 색소단백질로 전달하는 슈와넬라라는 신규 미생물을 발견한 것이다. 전기 생산 원리도 간단하다. 철판으로 만든 전극을 생활폐수에 담가두고 슈와넬라라는 미생물을 넣어 주면 된다. 그러면 생활폐수를 영양분으로 미생물이 자라나고, 충분히 자란 미생물은 음극인 철판에 달라붙어 쉽게 전기를 생산한다.       생활폐수를 정화시키면서 전기도 얻을 수 있다는 일석이조의 효과가 있다. 미생물을 이용한 전기 생산량은 초기에 1㎥에 40㎜W 정도로 미미했다. 거듭된 노력으로 현재는 90배 이상 증가한 3.6W까지 증가했다. 아직 경제적 생산에는 턱없이 미치지 못한다. 적어도 ㎤당 1W 수준으로 전기를 생산해야만 의미가 있다.       지난해에 저명한 학술지 '내이처'는 지오박터라는 미생물에서 전자 전달에 획기적인 아주 작은 선이 발견됐다는 논문을 실었다. 머리카락 굵기의 10만분의 1인 나노 굵기의 미생물 전기선이 발견된 것이다. 이런 미생물 전기선은 획기적인 전기 생산도 가능하게 할 것이다. 여러 가지 미생물을 섞어 만든 전극은 전기 생산을 여섯 배 이상 많게 할 수 있다. 이처럼 속속 개발되는 신기술은 미생물을 이용한 무공해 청정 전기의 실용화를 앞당길 수 있을 것이다.         미생물을 이용한 전기 생산 과정을 미생물 연료 전지(MFC)라고 부르고 있다. 미생물 연료전지로는 야자열매 하나면 라디오를 50시간 정도 들을 수 있는 전기를 생산할 수 있다. 또한 바다 속이나 호수 밑에 가라앉아 있는 유기 침전물질에 산소가 없는 곳에서 자라는 유황 미생물을 전극으로 사용해 무인도의 등대라든지 호수가의 가로등을 밝히는 날이 멀지 않았다. 또          요즘 기술로는 1000가구가량 사는 아파트의 생활폐수에 미생물을 넣어 전기를 생산할 경우 60W 정도의 전등을 켤 수 있는 미미한 전기만을 생산하지만 고형물질을 상당히 줄일 수 있어 폐수 처리로는 아주 유용한 기술이다. 더 많은 가능성은 미생물유전체 해독 기술에 있다. 미생물 내 전기 생산 방식을 유전체 수준에서 완벽하게 이해하면 더 효율적인 생산이 가능할 것이다.       자, 이 정도라면 보이지 않는 미생물을 알고 친하게 지내는 것이 우리에게 얼마나 큰 이익인지 충분히 알 수 있지 않은가? 오태광 한국생명공학연구원 미생물유전체 사업단장 *普賢 註   '미생물'과 '생물'의 차잇점은 뭘까요? 단지 크기의 차이??? 벗님들, 한번 답변 해 보실래요?*^*^*_()_

출처 : 화엄경보현행원(부사모)

글쓴이 : 普賢 원글보기

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