전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
홈 산업 ICT

속보

더보기

'땀으로 웨어러블기기 충전'...미생물 연료전지 실용화 '난제' 해결

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

땀으로 충전되는 웨어러블 기기, 처리장 하수를 활용한 전력생산 가능

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 국내 연구진에 의해 '미생물 연료전지' 실용화 최대 난제가 해결됐다. 이렇게 되면 땀으로 웨어러블 기기를 충전할 수 있고, 우주비행사 배설물을 지구로 되가져오지 않아도 된다. 또 처리장 하수시설에서도 전기를 생산할 수 있다. 

미생물이 땀, 오폐수 등 여러 유기물을 분해하는 과정에서 만들어지는 전자, 수소이온 등이 전극을 오가며 전기를 생산할 수 있기 때문이다. 안정성과 지속성이 뛰어나고 친환경적이라는 장점 때문에 꾸준히 '미생물 연료전지(Microbial Fuel Cel)' 개발이 이어져 왔다.

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 장인섭 한국연구재단 교수. [제공=한국연구재단] 2020.02.12 swiss2pac@newspim.com

한국연구재단은 장인섭 교수 연구팀이 미생물 연료전지 실용화의 걸림돌 가운데 하나인 전압역전현상을 극복할 방안을 제안했다고 12일 밝혔다.  

해당 성과는 국제적 학술출판사 Cell Press가 발행하는 국제학술지로부터 의뢰받아 관련 분야의 연구동향을 망라하면서 직접 도출한 연구성과를 더한 리뷰(Review) 논문으로 소개되어 더욱 주목받는다.

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

그간 이 현상에 대한 특징과 추정 원인들에 대한 논문이 발표되었으나 해결에 대한 실마리는 찾지 못한 상태였다.

연구팀 역시 전압역전현상의 발생원인에 대한 심층연구를 수행, 역전현상에 기여하는 요인들을 음극부, 양극부 등 각 부분별로 확인한 연구결과를 여러 국제학술지에 발표한 바 있다.

이같은 연구를 지속한 결과 연구팀은 전압역전의 근본적인 원인이 시스템을 구성하는 단위셀들 간의 성능 차이 때문임을 알아냈다. 단위셀 내 양극과 음극의 반응속도 차이 또는 단위셀간 성능의 불균형(imbalance)을 최소화 하는 것이 해결책임을 알게 됐다.

이에 각 셀들의 전류생산 능력(State of Current Production)이라는 용어를 제안하고, 이들간 균형을 유지할 수 있는 방안을 제시했다. 연구팀은 산화환원효소를 사용하는 극소형 효소연료전지 시스템 집적화에 제안한 방식을 우선 적용할 계획이며 미생물연료전지 매크로시스템의 효율화에 대한 연구를 지속할 계획이다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구지원사업(중견연구)의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 국제학술지 트렌드인 바이오테크놀로지(Trends in Biotechnology)에 1월 21일 게재됐다.

 

swiss2pac@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
삼성 페덱 vs KIA 네일, 1차전 선발 그대로 [서울=뉴스핌] 유다연 기자=삼성과 KIA가 오는 26일로 연기된 플레이오프(PO·5전 3선승제) 1차전에서 선발을 그대로 예고했다.  [서울=뉴스핌] (좌측부터) 삼성 크리스 페덱과 KIA 제임스 네일이 오는 26일 플레이오프 1차전 선발로 나선다. [사진=삼성 라이온즈, KIA 타이거즈] 2026.10.25 willowdy@newspim.com KBO는 25일 "지난 23일부터 내린 비는 이날 오후 12시 10분 현재에도 계속 내리고 있다. 일기예보상에도 저녁까지 비 예보가 있고, 비가 그치더라도 그라운드 정비에 약 1시간 정도 소요된다. 방수포를 걷어낸 후 다시 비가 내릴 경우 다음 날 경기 개최에 영향을 끼칠 우려가 있다"고 말했다. 이어 "따라서, 금일 경기는 우천 및 그라운드 사정, 선수단 및 관중 보호 차원에서 취소하고, 26일 오후 6시 30분에 개최 예정"이라고 덧붙였다. 해당 공지에 따라 삼성과 KIA의 PO 1차전은 오는 26일 오후 6시 30분으로 연기됐다. 삼성과 KIA는 연기된 PO 1차전 선발로 크리스 페덱과 제임스 네일을 그대로 예고했다. [서울=뉴스핌] 삼성 크리스 패덱이 25일 KIA와 플레이오프(PO·5전 3선승제)를 위해 정장을 차려입고 왔다. [사진=삼성 라이온즈] 2026.10.25 willowdy@newspim.com 당초 삼성은 김지찬(중견수)-김성윤(우익수)-구자욱(지명타자)-르윈 디아즈(1루수)-강민호(포수)-박승규(좌익수)-김영웅(3루수)-이재현(유격수)-류지혁(2루수)의 라인업을 예고했다. KIA는 박정우(중견수)-박재현(좌익수)-김도영(3루수)-해럴드 카스트로(1루수)-나성범(우익수)-김선빈(2루수)-한준수(지명타자)-김태군(포수)-하주석(유격수)으로 선발 라인업을 꾸렸다. 이날 경기 취소 후 KIA 이범호 감독은 "타선은 지금 그대로 갈 생각이다. 상대성이 굉장히 중요한 것 같다"며 "내일(26일) 선수들의 컨디션을 확인해야겠지만, 아무래도 이 라인업이 가장 유리하지 않을까 싶다"고 밝혔다. 페덱은 시즌 중반 영입된 삼성 외국인 선수로, 올 시즌 13경기 7승 3패, 평균자책점 2.95를 기록했다. 올 시즌까지 미국 메이저리그(MLB) 마운드에서 공을 던졌던 페덱은 MLB 통산 132경기(119경기 선발) 32승 43패, 1홀드, 3세이브, 평균자책점 4.83을 기록했다. MLB 출신인 만큼 큰 기대를 모았던 페덱은 유독 KIA에는 2경기 2패, 평균자책점 5.25로 부진했다. 특히 KIA 김태군 상대로 3타수 2피안타(1피홈런) 6타점에 가장 약한 모습을 보였다. 이번 준플레이오프(준PO·5전 3선승제)에서 3경기 3안타(3홈런) 8타점 4득점을 기록한 김도영은 페덱 상대 타율 0.167, 6타수 1안타(1홈런) 2삼진 1타점 1득점을 냈다.  [서울=뉴스핌] KIA 제임스 네일이 오는 26일로 연기된 삼성과 2026 KBO리그 플레이오프(PO·5전 3선승제)에서 선발로 나선다. [사진=KIA 타이거즈] 2026.10.25 willowdy@newspim.com 네일은 KIA의 1선발 외국인으로 지난 2024시즌부터 마운드에서 굳건한 모습을 보여줬다. 네일은 올 시즌 31경기 13승 7패, 평균자책점 3.49를 기록했다. 삼성을 상대로는 4경기 2승, 평균자책점 3.24를 기록했다. 삼성 테이블세터를 이룬 김성윤이 네일 상대 타율 0.800, 10타수 8안타 2타점 2득점으로 극강의 모습을 보였다. 포수, 5번 타자로 예고된 강민호는 상대 타율 0.500, 4안타(1홈런) 1타점 1득점을 기록했다. 삼성과 KIA는 지난 2024년 10월 21일 광주 KIA챔피언스필드에서 열린 한국시리즈(KS·7전 4선승제) 1차전에서 삼성이 1-0으로 앞선 6회 무사 1, 2루 상황에서 우천으로 인한 서스펜디드가 선언됐다. 포스트시즌 사상 첫 서스펜디드 경기였다. 당시 삼성 원태인은 5이닝 무실점 투구를 보여줬고, 김헌곤의 선제 솔로포로 삼성이 리드를 잡았다. 하지만 이튿날은 날씨와 그라운드 사정으로 경기가 진행되지 못했다. 결국 23일 재개된 경기에서 삼성은 무사 1, 2루 기회를 살리지 못했고, KIA에 1-5로 역전패를 당했다. [서울=뉴스핌] 플레이오프 1차전이 열리기로 예정된 대구 삼성라이온즈파크 그라운드가 비로 젖었다. [사진=삼성 라이온즈] 2026.10.25 willowdy@newspim.com 바로 이어 열린 2차전에서 분위기를 가져간 KIA는 8-3으로 승리를 챙겼다. 삼성은 3차전에서야 첫 승을 챙기긴 했지만, 이미 분위기를 내준 상태로 1승 4패로 KS를 마무리했다. 10년 만의 우승을 코앞에서 놓쳤다. 이번엔 가을 태풍이 삼성과 KIA의 PO 1차전 25일 경기를 허락하지 않았다. 이번 비가 양 팀에 어떻게 작용할지도 눈길을 끈다.  willowdy@newspim.com 2026-10-25 14:44
사진
李대통령 취임 1주년 연설문집 발간 [서울=뉴스핌] 이영종 통일북한전문기자 = 청와대가 이재명 대통령 취임 이후 1년간의 연설과 주요 메시지를 종합한 '이재명 대통령 연설문집' 제1권을 발간했다고 25일 밝혔다. 총 386쪽 분량의 이번 연설문집에는 이 대통령의 국정 운영 철학과 주요 정책 기조가 담긴 각종 공식 행사 연설문은 물론, 국민과 소통해 온 SNS 메시지까지 폭넓게 수록됐다. 이재명 대통령 [사진=청와대] 구체적으로는 지난해 6월 4일 열린 대통령 취임 선서문부터 올해 5월 30일 지방선거 참여를 독려하는 SNS 메시지에 이르기까지 지난 1년 동안 발신된 주요 메시지가 망라됐다. 책의 권두에는 국정 운영의 결정적 순간들을 담은 화보 사진이 함께 실렸다. 연설문집은 온·오프라인을 통해 국민 누구나 접할 수 있도록 무료로 배포된다. 실물 책자는 입법·사법·행정부 및 지방자치단체, 공공기관, 주요 국공립·대학 도서관 등에 배포될 예정이다. 온라인 전자책(e-Book)은 청와대 홈페이지를 비롯해 정부 정책브리핑, 정책주간지 'K-공감' 웹사이트, 그리고 시중 주요 온라인 서점(교보문고·예스24·알라딘·구글북스·애플i북스·리디북스·밀리의 서재 등)에서 무료로 다운로드할 수 있다. 특히 이번 전자책에는 디지털 편의성을 강화해 연설 당시의 생중계 영상 링크를 바로 연결해 볼 수 있도록 구성했다. 아울러 노인과 장애인 등 정보 취약계층을 배려해 음성 변환용 코드를 탑재하는 등 접근성을 대폭 높였다. yjlee@newspim.com 2026-10-25 16:11
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동