농업 폐기물을 활용한 미생물 연료전지 기반 비료 생산
1. 농업 폐기물의 지속 가능한 활용 방안과 비료 생산의 필요성 현대 농업은 식량 생산을 증가시키기 위해 다양한 비료를 사용하고 있지만, 화학비료의 무분별한 사용은 토양 오염, 수질 오염 및 탄소 배출 증가와 같은 환경 문제를 초래하고 있다. 또한, 비료의 주요 원료인 질소(N), 인(P), 칼륨(K) 등은 점차 고갈되고 있어 지속 가능한 대체 기술이 필요하다. 한편, 농업 과정에서 발생하는 폐기물(예: 볏짚, 옥수수대, 가축 분뇨, 과일 및 채소 부산물 등)은 대부분 단순히 폐기되거나 일부는 퇴비로 사용되기도 하지만, 보다 효율적인 자원 재활용 방법이 필요하다. 이러한 농업 폐기물은 풍부한 유기물을 포함하고 있어 이를 에너지원으로 활용하면 환경 친화적인 비료를 생산할 수 있는 가능성이 크다. 미생..
2025. 3. 5.
폐수 처리장에서의 미생물 연료전지를 이용한 희귀 금속 회수 기술
1. 폐수 속 희귀 금속 자원과 회수 기술의 필요성 현대 산업에서 희귀 금속(rare metals)은 전자기기, 배터리, 촉매, 항공우주 및 의료 산업 등 다양한 분야에서 필수적으로 사용된다. 대표적인 희귀 금속에는 리튬(Li), 코발트(Co), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 이리듐(Ir) 등이 있으며, 이들은 천연 자원으로부터 채굴하는 과정에서 환경 파괴와 경제적 비용이 발생한다. 한편, 산업 공정 및 전자 폐기물 처리 과정에서 상당량의 희귀 금속이 폐수와 함께 배출된다. 특히, 전자 폐기물 재활용 공정, 금속 도금 산업, 반도체 제조업, 배터리 생산 시설 등에서 배출되는 폐수에는 상당량의 희귀 금속 이온이 용해되어 있다. 하지만 기존 물리적·화학적 회수 기술(예: 화학 침전, 이온..
2025. 3. 5.
심해 환경 모니터링을 위한 미생물 연료전지 기반 자가발전 센서 개발
1. 심해 환경 모니터링의 필요성과 에너지 공급 문제 심해는 지구 표면의 70% 이상을 차지하지만, 인류가 탐사한 비율은 5% 미만에 불과하다. 이는 극한 환경과 높은 압력, 강한 해류, 낮은 온도, 그리고 빛이 거의 없는 조건 때문이며, 이러한 특성으로 인해 지속적인 환경 모니터링이 어렵다. 심해 환경을 연구하기 위해서는 수온, 염도, 용존산소량, 해양 생태계 변화 등을 감지하는 센서 네트워크가 필요하지만, 기존의 에너지원(배터리, 케이블 전력 공급 등)은 유지보수와 설치 비용이 높다는 한계가 있다. 미생물 연료전지(Microbial Fuel Cell, MFC)는 이러한 문제를 해결할 수 있는 잠재력을 가진 기술로 주목받는다. MFC는 심해에 풍부하게 존재하는 해저 미생물을 이용해 전력을 생산하며..
2025. 3. 5.
