"미생물 연료전지 개발, 일석삼조 가치있는 일"

장재경 미생물 연료전지 연구사(농촌진흥청 농업공학부 에너지환경공학과 공학박사)가 이 연구에 몰두하는 이유다.

기존 연료전지가 수소를 이용한 화학반응을 이용했다면 미생물 연료전지는 수소대신 하·폐수의 유기오염물질을, 고가의 화학촉매 대신 미생물을 이용한다. 즉, 미생물로 직접 전기에너지를 만들어내는 장치가 바로 미생물 연료전지다.

환경공학을 전공한 장 박사가 미생물 연료전지를 처음 접한 건 2000년 말 한국과학기술연구원(KIST) 수질환경연구센터에서다. 국내에서 미생물 연료전지에 대한 연구를 처음 시작한 곳이기도 하다.

그러나 몇 년 전 미생물 연료전지 연구를 주도하던 김병홍 박사의 정년퇴임으로 연구팀이 흩어지면서 장 박사는 2008년 농촌진흥청에 합류하게 된다.

"공무원이 될 줄은 상상도 못했죠. 무엇보다 농업분야를 잘 몰라서 두려움도 있었고요. 하지만 이 일을 계속 할 수 있다면 어디든 좋다고 생각했어요."

국내 미생물 연료전지의 초기 연구부터 시작한 장 박사는 지난해부터 농진청에서 가축분뇨를 이용한 미생물 연료전지를 개발하고 있다.

유기물과 질소, 인의 함량이 매우 높은 가축분뇨는 국내에서 연간 5만여톤 이상이 발생하고 있다.

이 가운데 50~60%가 퇴비화 되고 있지만 이 경우 메탄가스가 다량 발생된다. 오는 2012년부터는 정부정책에 따라 해양투기도 어렵기 때문에 현재 적절한 처리방법이 없는 실정이다.

최근에서야 대체에너지로 주목받기 시작한 미생물 연료전지는 아직까지 낮은 효율문제를 해결하지 못해 많은 연구팀이 고군분투 하고 있는 분야다.

한창 하·폐수를 이용한 미생물 연료전지에 대한 연구를 하고 있을 때 EBS 환경프로그램인 '하나뿐인 지구'에서 미생물 연료전지를 소개하기 위해 왔다고 한다.

"눈에 보이는 성과를 요구하더라구요. 그런데 그때까지는 발생 전류가 너무 낮아 미생물 연료전지를 이용해 무언가를 가동해 본 적이 없었어요."

연구팀은 고민 끝에 낮은 암페어로도 돌아가는 교육용 작은 펜을 6개 돌리게 된다. 연구팀도 처음 경험한 가시적 성과였다.

장 박사는 "미생물의 대사과정에서 생기는 것들로 인해 연료전지의 내부저항이 높아지면 저항요소들이 많이 생긴다"며 "이러한 문제들을 하나하나 해결해 지금까지 왔기 때문에 가축분뇨를 이용한 미생물 연료전지도 충분히 가능성 있다"고 말했다.

미생물 연료전지의 상용화를 위한 장 박사의 행보가 남다르다.

전빛이라 기자 jb1021@e2news.com