[스마트경제=복현명 기자] 조진한 고려대학교 화공생명공학과 교수, 정윤장 교수, 장윤준 KU-KIST 석사과정생, 권정훈 강원대 교수, 최영봉 단국대 교수가 이끄는 연구팀이 바이오 연료 전지(BFC)에 효소, 전자 전달 매개체, 금속 나노 입자를 전도성 직물에 통합하는 새로운 조립 방법을 도입했다.
바이오 연료 전지(BFC)는 생물학적 촉매를 활용해 생화학적 에너지를 전기에너지로 변환하는 에너지원의 일종이다.
해당 전지는 생체 내에 이식한 전기‧전자소자(예: 혈당 센서를 포함한 다양한 바이오센서, 심장박동기 등)를 외부 전원 공급 없이 구동할 수 있는 생체 친화형 전지이다.
기존 바이오 연료 전지는 전력 효율과 생체 구동 안정성이 낮고 유연성 및 물리적 특성도 좋지 않아 실제 응용하기 어려운 문제점이 있었다.
연구팀은 효소, 전자 전달 매개체, 금속 나노 입자를 결합하여 독창적인 전자전달 강화 매개체 조립 방식을 개발했다.
이 방법은 비전도성 결합체를 사용하지 않는다. 대신 금속 나노 입자 함유 전자 전달 강화 매개체를 기반으로 해 효소층을 고정한다.
이를 통해 전극 사이의 전자 이동이 효과적으로 개선되어 전지의 성능이 높아진다.
이번에 연구팀이 개발한 바이오연료전지는 음극 전류 생성 기능이 기존 방식에 비해 80% 이상 증가했으며 전력생산 기능은 8배 이상 높게 나타났다.
본 연구는 과학기술정보통신부‧한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업 및 KU-KIST 프로그램 지원 사업 연구비로 수행됐으며 에너지 분야 세계적 학술지 어드밴스드 에너지 머터리얼즈(Advanced Energy Materials, IF=27.8)에 현지 시간 6월 7일 온라인 게재됐다.
복현명 기자 hmbok@dailysmart.co.kr
