초록(국문)
본 연구는 미생물 전극과 광전극이 융합된 수소 생산 반응기를 개발하고 이 반응기의 최대 운전 조건 탐색 및 반응기로 시간당
2O㎛oℓ 수소 생산을 하고자 한다. 기존의 미생물 분해 전지의 단점을 광전극으로 보완하였고，최적의 광전극 조건 탐색을 위해
광전극 제작 시 NH4F（플루오린화 암모늄）의 농도, H20（증류수）의 농도, 티타늄 시트의 세척 방법을 변화시켜 주었다. 이 결과,
광전류 밀도는 NH4F 150 mM, 1% H2O, 에탄올 초음파 세척시간을 100초로 하였을 때，광전극의 안정성은 NH4F 200 mM,
4% H2O, 에탄올 초음파 세척시간을 200초로 하였을 때 가장 높게 나타났다. 이와 함께 제작한 광전극의 SEM 촬영 결과, 광전류
밀도가 안정한 것이 더 나노튜브 구조가 뚜렷하게 형성되었으며 이 조건이 가장 최적의 조건임을 확인할 수 있었다. 최종적으로
최적 광전극 조건을 수소 생산 반응기에 적용한 결과，13.45㎛oℓ/h 정도의 수소를 생산할 수 있었고 이는 오염 물질의 배출이
전혀 없고 빛에너지를 제외한 에너지 공급 없이 수소를 생산해냈다는데 큰 의의가 있다. 더 나아가 향후 본 연구는 미세먼지를
배출하지 않는 수소 생산 기술 개발의 기초 연구 및 바이오 분야와 화학 분야의 융합 연구로서의 연구자료로 활용될 수 있을
것으로 기대된다.
초록(영문)
This study aims to develop hydrogen production reactors that fuse microbial electrodes with photoelectrode and
to produce 2O㎛oℓ hydrogen per hour by searching for the maximum operating conditions of these reactors. The
shortcomings of the MEC are compensated by the photoelectrode and for optimal photoelectric conditions,
concentration of NH4F(Ammonium fluoride), concentration of H2O(distilled water), and method of cleaning titanium
sheet were changed. The results were that photoelectric density was found to be high with NH4F 150 mM, 1%
H2O and 100s of ultrasonic wave cleaning and it was more stable when NH4F 200 mM, 4% H2O and 200s of ultrasonic
wave cleaning. In addition, we could confirm that the photoelectordes which have more stable photo-current
densities, are more clearly formed in nanotube structures and that this condition was the best condition with the
results of the SEM photograph taken. Finally, when we applicated the optimal photoelectric conditions to hydrogen
production reactors, 13.45㎛oℓ/h of hydrogen could be produced without any pollutant emission and any energy-supply other than light energy. Furthermore, it is thought that this research can be used as a related research material as a basic study of the development of hydrogen production technology that does not emit fine dust and as a fusion study of bio and chemical fields.