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분리막의 종류 및 환원전극의 특성에 따른 전기발생량 및 미생물 군집을 비교하기 위하여, 분리막 및 환원전극의 특성이 다른 4개의 단위전지로 구성되어 있는 공기환원전극 미생물연료전지(4 air-cathode microbial fuel cell)를 회분식 운전

하였다: A) PEM(Proton Exchange Membrane)-30% Wet proofing Carbon Cloth(WC), B) AEM(Anion Exchange Membrane-WC, C) CEM(Cation Exchange Membrane)-WC, D) PEM-No Wet proofing Carbon Cloth(NC). 분리막의 종류에 상관없이 최대전력밀도는 PEM-WC(510.9 mW/㎡), PEM-WC(522.1 mW/㎡), PEM-WC(504.8 mW/㎡)로 유사하였으나, 환원전극이 달랐던 PEM-NC는 218.3 mW/㎡으로 낮게 나왔다. 내부저항은 분리막의 종류에 상관없이 20.8-28.2

Ω으로 유사하게 나타났다. PCR-DGGE, PCA, 종다양성 분석 결과, 부유미생물 군집은 시간이 경과함에 따라 다르게 나타났으며 기존 MFC 연구에서 보고되었던 uncultured bacteria가 관찰되었다. 한편, 부착미생물 군집은 분리막의 종류에 따라 큰 변화를 나타내지 않았지만, 환원전극의 특성에 따라 군집의 변화가 관찰되었다. 따라서, 기존의 이온교환막을 분리막으로 사용하는 공기환원전극 MFC에서는 환원전극의 선택도 중요한 것으로 나타났다.

Air-cathode microbial fuel cell consisted of 4 unit cells were operated under batch condition and electricity

generation and microbial community structure variation were investigated, depending on separator types and cathode characteristics:

A) PEM(Proton Exchange Membrane)-30% Wet proofing Carbon Cloth(WC), B) AEM(Anion Exchange Membrane-WC, C)

CEM(Cation Exchange Membrane)-WC, D) PEM-No Wet proofing Carbon Cloth(NC). Maximum power densities of PEM-WC,

AEM-WC and CEM-WC were 510.9, 522.1 and 504.8 mW/m2, respectively. But PEM-NC showed relatively lower maximum

power density of 218.3 mW/m2. And PEM-WC, AEM-WC and CEM-WC showed similar internal resistances(20.0-28.2 Ω). PCRDGGE,

PCA and diversity indices showed that uncultured bacteria which reported in previous MFC studies were detected in

suspended growth bacteria and attached growth bacteria would be affected not by separator type but by cathode characteristic. Thus,

cathode characteristic can be one of the critical factors for power generation in air-cathode MFC using PEM, AEM, and CEM as separator.

권호기사

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
공기환원전극 미생물연료전지에서 분리막 종류 및 환원전극 특성에 따른 전기발생 및 미생물 군집구조 변화 유재철 ;이창열 ;김선아 ;조해인 ;조순자 ;이태호 pp.113-120

실시간 정량 중합효소연쇄반응을 이용한 광산 배수의 수계 영향 평가 한지선 ;서장원 ;지원현 ;박현성 ;김창균 pp.121-130

저탄소 녹색 성장을 위한 폐기물 제로 청정도시 구상 오정익 ;안수정 ;김종엽 pp.131-140

수생식물(부레옥잠 및 미나리)을 이용한 영양염류 제거에 관한 연구 최돈혁 ;강호 ;이미경 pp.141-148

전기분해와 공침법을 이용한 해수중의 납 제거 진홍성 ;이재호 pp.149-154

고기구이 스모크에서 채취한 PM10입자에서 콜레스테롤, 지방산과 PAH의 분포 서영화 ;고광윤 ;장영기 pp.155-164

습식분류층 석탄가스화기 수치해석 및 실험적 연구 김혜숙 ;최승희 ;황민정 ;송우영 ;신미수 ;장동순 ;윤상준 ;최영찬 ;이재구 pp.165-174

BASINS/HSPF와 연계한 유황별 비점유달부하량 산정방법 개발 이용운 ;송광덕 ;이재춘 ;윤광식 ;류덕희 ;이수웅 ;이신후 pp.175-184

소성가공 굴껍질을 이용한 군부대 사격장내 고농도 납 오염토양의 안정화 문덕현 ;정경훈 ;김태성 ;김지형 ;최수빈 ;옥용식 ;문옥란 pp.185-192

철과 망간이 동시에 코팅된 다기능성 모래를 이용한 용존 Mn(Ⅱ) 제거 임재우 ;장윤영 ;양재규 pp.193-200

활성 코우크스상의 동시 탈황탈질에서 암모니아에 의한 탈질에 이산화황이 미치는 영향 김학준 ;윤조희 pp.201-208

휘발성유기화합물과 질소산화물의 오존생성 기여도 평가에 관한 연구 정장표 ;유숙진 pp.209-218

다양한 산화공정을 이용한 수중의 Chloramphenicol, Salicylic Acid 및 Ketoprofen 의약물질 제거 :산화 동력학 평가 손희종 pp.219-226

참고문헌 (16건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

참고문헌 목록에 대한 테이블로 번호, 참고문헌, 국회도서관 소장유무로 구성되어 있습니다.
번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 Materials for microbial fuel cell : electrodes, separator and current collector 소장
2 Evaluation of Single and Stacked MFC Performances under Different Dissolved Oxygen Concentrations in Cathode Chamber 소장
3 Microbial Fuel Cells using Biocathodes 소장
4 Effects of membrane cation transport on pH and microbial fuel cell performance. 네이버 미소장
5 Mass Transport through a Proton Exchange Membrane (Nafion) in Microbial Fuel Cells 네이버 미소장
6 Electricity generation using an air-cathode single chamber microbial fuel cell in the presence and absence of a proton exchange membrane. 네이버 미소장
7 Biotechnology Journal 3/2008 네이버 미소장
8 Power Generation Using Different Cation, Anion, and Ultrafiltration Membranes in Microbial Fuel Cells 네이버 미소장
9 Ion exchange membrane cathodes for scalable microbial fuel cells. 네이버 미소장
10 ELECTROCHEMISTRY CALENDAR 네이버 미소장
11 General Systems 네이버 미소장
12 Measurement of Diversity 네이버 미소장
13 Cathode performance as a factor in electricity generation in microbial fuel cells. 네이버 미소장
14 Logan B. E.,“ Microbial fuel cells”. Wiley-Interscience(2007). 미소장
15 Effect of different substrates on the performance, bacterial diversity, and bacterial viability in microbial fuel cells 네이버 미소장
16 Borole A., Hamilton C., Vishnivetskaya T., Leak D. and Andras C., “Improving power production in acetate-fed microbial fuel cells via enrichment of exoelectrogenic organisms flow-through systems”, Biochem. Eng. J., 48, 71~80(2009). 미소장

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