전극 및 분리막, 식물 식재에 따른 미생물 연료전지(MFC) 전력 생산량 비교 및 지속 사용 가능성에 관한 연구
페이지 정보
- 연번 8-08
- 제목(국문) 전극 및 분리막, 식물 식재에 따른 미생물 연료전지(MFC) 전력 생산량 비교 및 지속 사용 가능성에 관한 연구
- 제목(영문) A Study on the Comparison of Microbial Fuel Cell(MFC) Power Production and Sustainability of Using Electrodes, Separators, and Plants by Planting.
- 학술지명 청소년과학창의연구
- 호수 Vol.8
- 발간일 2023-03-31
- 저자 김예진, 김동욱, 윤수민, 이준서
- 분야 생물
- 페이지 구간 pp.121-133
- 총 페이지 수 13
- 키워드(국문) Plant MFC, 양성자교환막(PEM), 전극, 혐기성미생물, 전력량
- 키워드(영문) Plant MFC, Proton Exchange Membrane (PEM), Electrodes, Anaerobic Microorganisms, Power Consumption
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초록(국문)
본 연구는 개발도상국에 P-MFC를 적용하기 위해 내구성이 좋고 저렴하며 효율이 좋은 P-MFC의 조건을 찾고자 하였다. 첫 번째로, 경제성을 개선하기 위해 기존 금속 전극 대신 연필심을 사용하고 그 종류를 다르게 했을 때 측정되는 전압을 비교해 보았으며 두 번째로, 양성자교환막(PEM)의 내구성을 개선하기 위해 기존 Nafion 막의 단점을 개선한 Ceramic 막을 사용했을 때의 측정되는 전압을 비교해 보았다. 세 번째로, 효율성을 개선하기 위해 광합성 방법과 뿌리를 내리는 장소(흙, 물)에 따라 여러 식물을 이용하여 제작한 P-MFC의 전압을 비교했고, C4 식물인 사탕수수가 벼와 부레옥잠보다 전압 발생이 높아 최적의 조건을 가진 식물 전지를 제안할 수 있었다. 만약 개발도상국에 이 P-MFC를 적용한다면 에너지 불균형을 해소해 해당 국민의 생활권을 보장하는 데 일조할 수 있을 것이다. 또한 내구성과 경제성의 장점을 살려 키트로 제작한다면 사람들에게 쉽게 식물 전지를 알릴 수 있을 것이라 기대한다.
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초록(영문)
This research focuses on finding the conditions of P-MFC that are durable, inexpensive, and efficient in order to apply P-MFC to developing countries. First, to improve economic feasibility, we adopted a pencil lead instead of the existing metal electrode and compared the voltages varied depending on the types of the pencil lead. Second, to improve the durability of the Proton Exchange Membrane(PEM), we measured the voltage using the Ceramic PEM which has more improved form than the Nafion PEM. Thirdly, to improve the efficiency, we made a comparison of the created P-MFC utilizing many plants which is categorized the by the photosynthesis method and rooting site(soil, water), and the voltage of sugar cane, a C4 plant, having higher occurrence than that of rice and water hyacinth made us possible to propose a plant cell with optimal conditions. If this P-MFC is applied to developing countries, it will be able to contribute to guaranteeing the people's right to live by resolving energy