Çѱ¹¼¶À¯¼ÒÀ翬±¸¿ø

  Çѱ¹¼¶À¯¼ÒÀ翬±¸¿ø

  • Home
  • Sitemap
  • Contact us

»ê¾÷±â¼úÁ¤º¸

  • Home
  • >
  • Á¤º¸¸¶´ç
  • >
  • »ê¾÷±â¼úÁ¤º¸
ûÁ¤ ¿¡³ÊÁö¸¦ ÃËÁøÇÏ´Â ¹ÚÅ׸®¾Æ
¿¬±¸¼Ò 2013-04-04 7145

¹ÚÅ׸®¾Æ´Â °Ç°­¿¡ ÇʼöÀûÀÎ ÀÓ¹«¸¦ ¼öÇàÇÏ´Â Àΰ£ÀÇ Ã¼³»¿¡ »óÁÖÇϸç Á¾Á¾ Áúº´À» À¯¹ßÇϰųª À¯»çÇÑ Æ¯¼º°ú °ü·ÃÀÌ ÀÖ´Ù. ¹Ì±¹ ¾Ö¸®Á¶³ª ÁÖ¸³´ëÇÐ(ASU; Arizona State University) ¹ÙÀÌ¿ÀµðÀÚÀÎ ¿¬±¸¼Ò(Biodesign Institute) ¼Ò¼ÓÀÇ ¿¬±¸¿øÀÎ Joseph Miceli´Â ARB(anode respiring bacteria)¶ó°í ¾Ë·ÁÁ® Àִ ƯÁ¤ ¹Ì»ý¹°À» ¿¬±¸Çß´Ù. ±×·¯³ª Miceli´Â °Ç°­°ú Áúº´¿¡¼­ ARBÀÇ ¿ªÇÒÀ» Á¶»çÇϱ⠺¸´Ù´Â ÀÌ·¯ÇÑ ¹Ì»ý¹°ÀÌ Æó±â¹°À» Á¤È­ÇÏ°í Àü±â ¶Ç´Â ¼ö¼Ò ÇüÅÂÀÇ À¯¿ëÇÑ ¿¡³ÊÁö¸¦ »ý»êÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ´É·Â¿¡ ´ëÇÏ¿© Á¶»çÇß´Ù.

¹ÙÀÌ¿ÀµðÀÚÀÎ ¿¬±¸¼ÒÀÇ Swette ȯ°æ »ý¸í±â¼ú ¼¾ÅÍ(Swette Center for Environmental Biotechnology)¿¡¼­ ¹Ì»ý¹° Àü±âÈ­ÇÐ ÀüÁö ¿¬±¸ÆÀ Ã¥ÀÓÀÚÀÎ Krajmalnik-Brown°ú Cesar TorresÀÇ Ã¥ÀÓ ÇÏ¿¡¼­ Miceli´Â ¿¬±¸¸¦ ¼öÇàÇß´Ù. ÀÌ ¼¾Åʹ ȯ°æ¿À¿° Á¦°Å(ƯÈ÷ ¼öÀÚ¿ø¿¡¼­)¿Í Æó¼ö·ÎºÎÅÍ Ã»Á¤¿¡³ÊÁö »ý»êÀ» Æ÷ÇÔÇÑ »çȸ ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇϱâ À§ÇÏ¿© ¹Ì»ý¹°ÀÇ ¿¬±¸¿¡ Çå½ÅÇÏ°í ÀÖ´Ù.

»ê¼Ò¸¦ ÇÊ¿ä·Î ÇÏ´Â ¹ÚÅ׸®¾Æ¸¦ ¾ð±ÞÇϸ鼭, ¿¬±¸ÁøÀÌ ½ÄÇ° °¡°ø¿¡¼­ ÀÌ·¯ÇÑ ¿À¿°¿øÀ¸·ÎºÎÅÍ Æó¼ö¸¦ ó¸®ÇÏ´Â ¹æ¹ý Áß Çϳª´Â È£±â¼º ¹Ì»ý¹°(aerobic organism)À» »ç¿ëÇÏ´Â °ÍÀ̶ó°í Miceli´Â ¹àÇû´Ù. µû¶ó¼­ ¿¬±¸ÁøÀÌ È£±â¼º ¹Ì»ý¹°À» È°¿ëÇÏ°íÀÚ ÇÑ´Ù¸é, È­ÇÐÀû ¿À¿°¹°ÁúÀ» ºÐÇØÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ¹ÚÅ׸®¾Æ¿¡ ¿µ¾çÀ» °ø±ÞÇÏ´Â °ÍÀ» µ½±â À§ÇÏ¿© ½Ã½ºÅÛ¿¡ »ê¼Ò¸¦ ÁÖÀÔÇؾ߸¸ ÇÑ´Ù°í Miceli´Â ¼³¸íÇß´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ »ê¼ÒÀÇ ÅõÀÔ¿¡´Â »ó´çÇÑ ºñ¿ëÀÌ ¼Ò¿äµÈ´Ù. ½ÇÁ¦·Î ÀÌÀüÀÇ ¿¬±¸µéÀº È£±â¼º ¹Ì»ý¹°¿¡ °ø±ÞµÇ¾î¾ß¸¸ ÇÏ´Â Ãß°¡ ¿¡³ÊÁö°¡ Æó¼ö 󸮿¡ ÅõÀԵǴ ¿¡³ÊÁö °¡°ÝÀÇ ¾à 50%¸¦ Â÷ÁöÇÑ´Ù°í Á¦¾ÈÇÑ ¹Ù ÀÖ´Ù.

¹Ý´ë·Î, Miceli´Â ARB¶ó°í ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Â »ê¼Ò°¡ ¾ø´Â ȯ°æ¿¡¼­ »ýÁ¸ÇÏ´Â Çø±â¼º ¹Ì»ý¹°(anaerobic organism)¿¡ ÃÊÁ¡À» ¸ÂÃß¾ú´Ù. µû¶ó¼­ Æó¼ö 󸮸¦ À§ÇÑ ¿¬±¸ÁøÀÇ ¼º°øÀûÀÎ ÀÀ¿ëÀº »ó´çÈ÷ ºñ¿ëÀ» ³·Ãß¾úÁö¸¸, ÀÌ°ÍÀº Àý¹ÝÀÇ ¼º°øÀÌ´Ù. ARB´Â ¹Ì»ý¹°ÀÇ È£Èí È°µ¿ Áß ¼öÈ®ÀÌ °¡´ÉÇÑ ¿¡³ÊÁö¸¦ »ý»êÇÏ´Â ¶Ç ´Ù¸¥ ÀλóÀûÀÎ ¼º°ú¸¦ ¼öÇàÇÒ ¼ö ÀÖ¾ú´Ù.

Swette ȯ°æ »ý¸í±â¼ú ¼¾ÅÍ¿¡¼­ Miceli °°Àº ¿¬±¸ÁøÀº ¹Ì»ý¹° Àü±âÈ­ÇÐ ÀüÁö(MXC; microbial electrochemical cell) ±â¼úÀÇ ´Ù¾çÇÑ Ãø¸éÀ» ¿¬±¸ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ÀÌ ¿¬±¸¿¡¼­ ARB´Â ÀüÀÚ¸¦ »ý¹° ¹èÅ͸®¿¡¼­ ÀÏÁ¾ÀÇ ¾ç±Ø(anode) ¶Ç´Â À½±Ø ´ÜÀÚ(negative terminal)·Î Àü´ÞÇÑ´Ù. ÀÌÈÄ ÀüÀÚ´Â °øÁ¤¿¡¼­ »ç¿ë °¡´ÉÇÑ Àü·ù¸¦ »ý¼º½ÃÅ°´Â ¹èÅ͸®ÀÇ ¾ç±Ø ´ÜÀÚ(positive side) ¶Ç´Â À½±Ø(cathode)À¸·Î Èê·¯ Çظ®µÈ´Ù.

ÀÌ·¯ÇÑ À¯ÇüÀÇ MXC´Â ¹Ì»ý¹° ¿¬·á ÀüÁö(MFC; microbial fuel cell)·Î ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù. MECÀÇ º¯ÇüµÈ ÇüÅÂÀÇ µðÀÚÀÎÀº ¹ÝÀÀÀÇ À½±Ø ÂÊ¿¡¼­ ¼ö¼Ò(hydrogen)ÀÇ »ý»êÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù. MXC ±â¼úÀº ¾ÆÁ÷±îÁö ½ÇÇè ´Ü°è¿¡ ÀÖÁö¸¸, »ý¹° ºÐÇصǴ µÅÁö ºÐ´¢¿¡¼­ ½ÄÇ° °¡°ø Æó±â¹°¿¡ À̸£´Â ´Ù¾çÇÑ À¯±â Æó¼ö 󸮿¡ À¯¸ÁÇÑ ÇÑÆí, °øÁ¤¿¡¼­ ûÁ¤¿¡³ÊÁö¸¦ ÃßÃâÇÒ ¼ö ÀÖ¾î À©À© Àü·«À̶ó ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÇÑÆí, MEC ¹èÄ¡¿¡¼­ÀÇ ÀåÄ¡¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© Ãâ·ÂÀÇ ÇüÅ·ΠÀü±âº¸´Ù´Â ¼ö¼Ò¸¦ Çü¼ºÇϱâ À§ÇÑ Àü±âºÐÇØ(electrolysis)¸¦ ¼öÇàÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÌ °úÁ¤Àº ÇöÀç ¼ö¼Ò Á¦Á¶¿¡ »ç¿ëµÇ°í Àִ õ¿¬°¡½º ¹× ´Ù¸¥ È­¼® ¿¬·áÀÇ »çȸÀû ÀÇÁ¸µµ¸¦ ÁÙ¿©Áִµ¥ µµ¿òÀ» ÁÙ °ÍÀÌ´Ù.

Miceli´Â ÀÌ·¯ÇÑ ¿¬±¸°¡ °øÇÐ ¹× ¹Ì»ý¹°ÇÐ, ºÐÀÚ »ý¹°ÇÐ ¹× È­ÇÐ µîÀÌ °í·ÁµÈ ÀåÄ¡ µðÀÚÀÎÀÌ °áÇÕµÈ ±¤¹üÀ§ÇÑ ´ÙÇÐÁ¦ ¿¬±¸¸¦ ÇÊ¿ä·Î ÇÑ´Ù°í °­Á¶Çß´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ÅëÇÕÀûÀÎ Á¢±Ù¿¡¼­´Â ¹Ì»ý¹° »ýÅ°谡 ¾î¶»°Ô ÀÛµ¿ÇÏ´ÂÁö ÀÌÇØÇÏ´Â °ÍÀÌ ÇʼöÀûÀ̸ç, µû¶ó¼­ ÅëÇÕÀû Á¢±ÙÀÌ ´ëÁß °Ç°­°ú Áö¼Ó °¡´É¼ºÀ» °³¼±Çϴµ¥ Àû¿ëµÉ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀÌ´Ù.

¹Ì»ý¹° Àü±âÈ­ÇÐ ÀüÁö´Â µÎ °¡Áö ºÎºÐÀ¸·Î ±¸¼ºµÈ´Ù. ÀåÄ¡¿¡¼­ Miceli´Â º¥Ä¡-Åé(bench-top) ¿¬±¸¸¦ »ç¿ëÇß´Ù. º¥Ä¡-ÅéÀº ÀϹÝÀûÀ¸·Î À¯¸® ¿ë±â Å©±âÀÇ Ã¨¹ö·Î ÀÌ·ç¾îÁö°í ¹èÅ͸®¿¡¼­ µÎ °³ÀÇ ´ÜÀÚ·Î ±¸¼ºµÈ´Ù. ARB´Â À½±Ø ´ÜÀÚ ¶Ç´Â ¾ç±Ø è¹ö¿¡¼­ ¼ºÀåÇÏ¿© À¯±â¹° ¼·Ãë°¡ Çã¿ëµÈ´Ù.

¿µ¾çºÐÀ¸·Î À¯±â ±âÁúÀ» ¼Ò¸ðÇϱ⠶§¹®¿¡, ¹ÚÅ׸®¾Æ´Â ´ë»ç °æ·ÎÀÇ ÀÏȯÀ¸·Î °úµµÇÑ ÀüÀÚ¸¦ ³Ñ°Ü ÁÙ ÇÊ¿ä°¡ ÀÖ´Ù. ÀÚ¿¬ÀûÀ¸·Î ¹ß»ýÇÏ´Â »óÅ¿¡¼­, ¸¹Àº ¹ÚÅ׸®¾Æ´Â ÀÌ·¯ÇÑ °øÁ¤À» ¼öÇàÇϱâ À§ÇÏ¿© ȯ°æ¿¡ Á¸ÀçÇϴ öÀ» ÀÌ¿ëÇÏÁö¸¸, MXC¿¡¼­´Â ¾ç±Ø è¹ö¿¡ ÀÖ´Â Àü±ØÀÌ ÀüÀÚ ¼ö¿ëü(electron acceptor)·Î ÀÛ¿ëÇÑ´Ù. ARB´Â ÀÌ·¯ÇÑ Àü±Ø¿¡ ÀÚ¹ßÀûÀ¸·Î ´Ü´ÜÈ÷ ºÎÂøÇÏ¿© ´Ü¹éÁú°ú ´çÀÇ »ì¾Æ ÀÖ´Â ±âÁúÀ» Çü¼ºÇÑ´Ù. ²öÀû²öÀûÇÑ ÃàÀûÀº »ý¹°¸·(biofilm)À̶ó°í ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù.

Miceli´Â ƯÈ÷ ARBÀÇ ´Ù¾ç¼º°ú ¾ó¸¶³ª ´Ù¸¥ ¹ÚÅ׸®¾Æ °¡°è°¡ µÎ °¡Áö ÇʼöÀûÀÎ È°µ¿À» Àß ¼öÇàÇÒ ¼ö ÀÖ´ÂÁö¿¡ °ü½ÉÀ» °¡Á³´Ù. µÎ °¡Áö ÇʼöÀûÀÎ È°µ¿Àº ¨ç ¼ö¸¹Àº ´Ù¸¥ À¯±â ÷°¡¹°·Î ±¸¼ºµÈ ±âÁúÀ» ¼ÒºñÇÏ´Â °øÁ¤, ¨è ³ôÀº Àü·ù ¹Ðµµ¸¦ »ý¼ºÇϱâ À§ÇÏ¿© ¾ç±ØÀ¸·Î È¿°úÀûÀ¸·Î ÀüÀÚ¸¦ Àü´ÞÇÏ´Â °øÁ¤ µîÀÌ´Ù. ¿©±â¼­ Àü·ù ¹Ðµµ´Â ´ÜÀ§ ¸éÀû ´ç Àü·ùÀÇ ÃøÁ¤À¸·Î ¾ò¾îÁø´Ù. ¿¹¸¦ µé¸é, °¡Àå ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¿¬±¸µÇ´Â ARBÀÎ Áö¿À¹ÚÅÍ(Geobacter)´Â ³ôÀº Àü·ù ¹Ðµµ¸¦ »ý»êÇÏ´Â µ¥ À¯¸®ÇÏÁö¸¸, Áö¹æ»êÀÎ ¾Æ¼¼Æ®»ê¿°(acetate) È­ÇÕ¹°À» ¼±È£ÇÑ´Ù.

¹Ì»ý¹° Àü±âÈ­ÇÐ ÀüÁö ±â¼úÀÌ Á÷¸éÇÑ ÇÑ°è Áß Çϳª´Â ±âÁú¿¡¼­ ³ôÀº Àü·ù ¹Ðµµ¸¦ Áö´Ñ ¾ç±ØÀ¸·Î ÀüÀÚÀÇ Ã¤³Î¸µ°ú »ý¹°¸·À» Çü¼ºÇÏ´Â ´Ù¾çÇÑ ¹Ì»ý¹°ÀÇ ºÎÁ·¿¡ ÀÖ´Ù.

ARB·Î ÀÛ¿ëÇÏ´Â ´Ù¾çÇÏ°í ±¤¹üÀ§ÇÑ ¹Ì»ý¹°À» ¾ò±â À§ÇÏ¿©, Miceli´Â ½ÀÁö, È£¼ö ħÀü¹°, ¿°ºÐ¼º ¹Ì»ý¹° ¸ÅÆ®(saline microbial mats) ¹× Çø±â¼º Åä¾ç µîÀ¸·ÎºÎÅÍ ½Ã·á¸¦ äÁýÇÏ¿© µ¿·á ¿¬±¸Áø¿¡°Ô ÀÚ¹®À» ±¸Çß´Ù.

¿¬±¸ÁøÀº Àü ¼¼°è·ÎºÎÅÍ 13°³ ½Ã·á¸¦ ¼ö°ÅÇÏ¿© MXCÀÇ ¾ç±Ø è¹ö¿¡¼­ ¹è¾ç½ÃÄÑ, ÆÛÅٽÿÀ½ºÅ¸Æ®(potentiostat)¸¦ ±¸ºñÇÑ Àü±Ø¿¡¼­ ƯÁ¤ Àü¾ÐÀ» °¡Çß´Ù. ÀÌ ÀåÄ¡´Â ÀÛ¾÷ Àü±Ø(working electrode)¿¡¼­ Àü±âÈ­ÇÐÀû Èû(electrochemical force)À» »ý¼ºÇÏ¿© ÀÌ·¯ÇÑ Á¾·ùÀÇ ¹ÝÀÀÀÌ ÀϾ´Â °ÍÀ» ±Ô¸íÇß´Ù.

½ÇÇè½Ç¿¡¼­ ¼ö¸³µÈ ÀÌÀüÀÇ ¿¬±¸´Â ƯÁ¤ ¿¡³ÊÁö ¼öÁØ¿¡¼­ Àü±ØÀÇ ÆòÇüÀ» À¯ÁöÇÑ´Ù¸é, ¹ÚÅ׸®¾ÆÀÇ ¼ºÀåÀ» ÃËÁøÇÒ ¼ö ÀÖ¾î ´õ ³ôÀº Àü·ù ¹Ðµµ¸¦ »ý¼ºÇÒ ¼ö ÀÖ¾ú´Ù. ¿¬±¸ÁøÀÌ ±¸»óÇÑ ¿¬±¸´Â ÀÌ·¯ÇÑ ¹Ì»ý¹°ÀÌ Ç³ºÎÇÑ °æ¿ì ¾î¶°ÇÑ »ý¹°ÇÐÀû ½Ã·á Áï, Æó¼ö ¶Ç´Â ħÀü¹° ½Ã·á¿¡ »ó°ü¾øÀÌ Àü±Ø¿¡ ºÎÂøÇÏ¿© °øÁ¤À» ¼öÇàÇÑ´Ù´Â Á¡À̶ó°í Miceli´Â ¹àÇû´Ù.

¿¬±¸ÁøÀº 13°³ ½Ã·á Áß 7°³ÀÇ ½Ã·á¿¡ ´ëÇÏ¿© ³ôÀº Àü·ù ¹Ðµµ¸¦ ³ªÅ¸³½´Ù´Â °ÍÀ» ½ÇÇèÀ» ÅëÇÏ¿© ±Ô¸íÇß´Ù. Àß ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Â Áö¿À¹ÚÅÍ´Â µÎ °³ÀÇ ½Ã·á ±ºÁý¿¡¼­¸¸ ¿ì¼¼ÇÑ ¹Ý¸é, ´Ù¸¥ ¼º°øÀûÀÎ ½Ã·á´Â ´Ù¸¥ ARB¸¦ Æ÷ÇÔÇÏ°í ÀÖ¾ú´Ù. Ãß°¡ÀûÀÎ ³ë·ÂÀÌ ½Ã·á¿¡¼­ ¹ß°ßµÈ °³º°ÀûÀÎ ¹ÚÅ׸®¾Æ À¯ÇüÀ» Ư¼ºÈ­ÇÏ°í, Àü±â »ý»ê, Æó¼ö ó¸®, »ý¹°Á¤È­ ¹× ¼ö¼Ò »ý»ê µî¿¡ ´ëÇÑ ÀûÇÕ¼ºÀ» Á¶»çÇϴµ¥ µµ¿òÀ» ÁÙ °ÍÀÌ´Ù.

±×¸²1> º¥Ä¡-Åé ¹Ì»ý¹° ¿¬·á ÀüÁö(MFC; Bench-top Microbial Fuel Cell) : ¹ÚÅ׸®¾Æ´Â ¹èÅ͸®ÀÇ ¾ç±Ø¿¡ ÀÚ¹ßÀûÀ¸·Î ºÎÂøÇÏ°í ±Ý¼Ó ÂÊÀ¸·Î ÀüÀÚ¸¦ Àü´ÞÇÑ´Ù. ÀÌÈÄ ÀÌ·¯ÇÑ ÀüÀÚ´Â À½±Ø ÂÊÀ¸·Î Èê·¯ °øÁ¤¿¡¼­ ÀÌ¿ë °¡´ÉÇÑ Àü±â¸¦ »ý¼ºÇÑ´Ù.
±×¸²2> ¹Ì»ý¹° Àü±âÈ­ÇÐÀüÁö(MXC; microbial electrochemical cell)ÀÇ ´Ù¾çÇÑ ±âÁú

Ãâó : http://phys.org/news/2013-03-bacterial-boost-energy.html

¹ü¿ë¿ø¼Ò¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ Ä£È¯°æ Ç¥¸é󸮱â¼ú
»õ·Î¿î ģȯ°æ ¿ë¸Å: ³·Àº ÀüÀ̿µµ È¥ÇÕ¹°