“오줌 먹고 쑥쑥 자라” 신기한 생물의 정체는?

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미생물연료전지 microbial fuel cell, MFC는 미생물의 호흡을 바탕으로 화학에너지를 전기에너지로 전환하는 장치다.

쉽게 말해서 연료전지 안에 특정 미생물을 넣은 다음 수소 같은 연료 대신 먹이를 주고 미생물이 세포호흡으로 전자를 배출하게 한다. 그러고는 그 전자를 연료전지와 마찬가지로 음극과 양극 사이로 흐르게 한다. MFC의 장점 가운데 하나는 미생물의 먹이로 폐기 유기물을 사용하면 대체에너지도 생산하면서 환경도 정화할 수 있다는 것이다.

미생물, 특히 세균은 우리가 보기에 역겨운 것들을 아주 잘 먹는다. 특히 상당수의 세균은 우리의 오줌을 먹고 힘을 얻는다. 이를 본 과학자들이 기발한 아이디어를 냈다. 이 세균을 이용해 오줌으로 전기를 만들기로 한 것이다.

황당한 소리로 들리겠지만 사실이다. 오줌으로 휴대전화를 충전하고 전등을 밝히는 기술이 이미 개발되었다. 2015년 영국 브리스톨웨스트잉글랜드대학교의 한 연구진이 소변기에 MFC를 달아 화장실 한 칸을 밝히는 데 충분한 전기를 생산했다. 그리고 1년 뒤에는 휴대전화 충전에도 성공했다.

오줌이 석유라면 똥은 석탄이라 할 수 있다. 동물 분뇨에도 에너지가 많이 들어 있다. 잘 마른 가축의 똥은 훌륭한 연료다. 냄새가 없고 화력도 좋다. 물론 탈 때 연기는 조금 나지만 석탄이나 장작도 연기가 나는 것은 마찬가지다. 그래서 가축 분뇨를 에너지로 바꾸는 MFC 기술개발 연구가 활발하게 진행되고 있다. 최신 기술 연구의 핵심 요소는 크게 두 가지다. 먼저 가축 분뇨를 MFC 연료로 이용해서 전기를 생산한다. 에너지를 뽑아낸 가축 분뇨는 조류 배양에 이용하는데, 여전히 질소와 인, 포타슘 등 미네랄 성분이 풍부하게 남아 있기 때문에 비료로 안성맞춤이다.

미생물을 이용한 MFC와 생물연료 생산 같은 기술을 완전히 실용화하려면 아직은 시간이 좀 더 필요하다. 하지만 미생물이 대체에너지 개발과 환경문제 해결에 매우 중요한 역할을 할 것이라는 사실만은 확실하다.

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