스페인 마드리드에서 2024년 5월 19~23일 개최된 “BES2024 (XXVIII International Symposium on Bioelectrochemistry and Bioenergetics of the Bioelectrochemical Society)”학회를 다녀와서 얻은 감명을 공유하고자 합니다. 본 학회는 유럽, 미국, 아시 아의 바이오전기화학 분석, 응용, 공정개발 분야 전문학회로서, 순수 전기화학분야 뿐 만아니라, 바이오전기화학 분석, 효소 및 에너지 전기화학, 전극재료, 환경전기화학을 비롯해 최근 각광받고 있는 분야인 온실가스의 전기화학적 전환 및 연료전지 최신 연 구 동향에 대한 전문가 세션 및 포스터 발표, 참석자 네트워크 시간 등으로 진행되었 습니다. 학회 개최지인 알칼라 데 에나레스 (Alcalá de Henares)는 스페인 마드리드 근 교에 위치한 역사적인 도시이자 교육의 중심지로, 고풍스러운 건물과 유산을 지니고 있습니다. 학회장이 위치한 알칼라 대학교 (Universidad de Alcalá)는 알칼라 데 에나레스에 위치한 명문 대학으로, 1499년 카 르데날 시스네로스 (Cardinal Cisneros) 에 의해 설립되었으며, 시스네로스는 스 페인 르네상스의 중요한 인물로, 교육과 종교 개혁에 큰 역할을 하였다고 합니다. 현재는 현대적인 대학으로 탈바꿈해서, 인문학, 과학, 공학, 사회과학, 의학 등 다양한 분야에서 전문적인 교육기관으로 역할을 하고 있으며, 세계 여러 대학과의 협력 프로그램을 통해 국제적인 연구와 교육 교류를 활발히 진행하고 있습니다.

   다시 학회 이야기로 돌아오면 4박5일 동안 열린 BES 2024 학회의 첫인상은 학회가 참석한 연구자들 간의 네트워크 와 토론을 활성화하기 위해 노력하고 있 다는 점입니다. 학회 첫날, 국내 학회나 제가 현재까지 참석했던 해외학회와는 사뭇 다른 분위기로 학회 시작을 알렸으 며 참석한 연구자들과 간단한 다과를 함께 하면서 Ice breaking time을 가졌습니다. 이러한 분위기가 처음이다 보니 어 색한 시간도 있었지만, 이내 관련 해외 연구자들과 간단한 자기소개를 하면서 현재 진행하고 있는 연구 이야기로 이어 졌습니다. 저명한 논문 혹은 책에서 이름을 들어보았던 분들과 직접 만나서 이야기를 나누면서, 앞으로의 연구 방향에 대해서도 생각해 볼 수 있었던 소중한 시간이었습니다.

   관련 해외 연구자들과의 네트워크 형성 시간을 가진 후, 학회장에서 발표를 들으니 훨씬 연구내용에 대한 이해도가 향상되었습니다. Plenary Lecture의 첫 연사로는 미국 매사추세츠대학 Derek Lovley 교수님으로 미생물전기화학이라는 분야를 처음 개척하신 분들 중의 한 분입니다. “Out of the Mud and into the Clean Room; Geobacter Electromicrobiology and Nanowire-Based Electronics”이라는 제목으로 최근 30년 동안 이 분야 연구가 어떻게 시작되었 고 발전되어 왔는지, 그리고 앞으로 어떤 연구가 필요한지에 대한 전문가의 깊이 있는 식견이 돋보였습니다. 생물전기 화학시스템 (Bioelectrochemical system, BES)에 관심 있고 들어본 연구자라면 한 번쯤은 Derek Lovley 교수님의 논문 을 읽어봤을 정도로 세계적으로 인정받는 저명한 교수님이시며, Geobacter 라고 불리는 미생물을 최초로 발견하고 그 특성을 연구하여 보고하였습니다. 이러한 발견은 이후 미생물전기화학기술이 청정에너지 생산, 환경정화, 그리고 온실 가스 전환 등에 활용될 수 있는 기반이 되고 있으며, 앞으로도 환경 및 에너지 문제 해결에도 큰 기여를 할 것으로 생각 됩니다.

   또 하나 인상 깊었던 발표는 Denmark에 위치한 University of Southern Denmark 소속 Amelia Rotaru 교수님의 “Life of Geobacter as a syntroph in artificial and environmental consortia with methanogens”입니다. Amelia Rotaru 교수님은 미생물 전기화학 및 환경 미생물학 분야에서 활발히 연구하는 분으로 서로 다른 미생물 종간 상호작용을 분석하였고, 특히 전기활성 미생물인 Geobacter와 Electromethanogen 간의 전자전달 기작에 대한 연구를 통해 전기화학적 생물막 (Electrochemical biofilm)의 활용성을 높인 연구 결과로 생각됩니다.

   여러 연구자와의 발표를 듣다 보니, 어느새 지도교수님의 구두 발표 차례가 다가왔습니다. 김중래 교수님께서는 “Microbial CO2 Conversion to Hydrogen and Polyhydroxybutyrate using Carbon-negative and Sustainable Microbial Electrosythesis Cell”의 주제로 현재 연구실에서 수행하고 있는 바이오테크놀로지 기술과 생물전기화학 기술을 이용한 C1가스 전환을 통한 각종 고부가가치 석유화학 대체 화학 물질을 생산하는 연구 결과들을 소개하셨고, 여러 연구자와 질의응답 시간을 가지면서 연구 결과에 대해 논의하는 뜻깊은 시간을 가졌습니다.

   저는 “Electrode-attached cell driven biogas upgrading of anaerobic digestion effluent CO2 to CH4 using a microbial electrosynthesis cell”와 “Housing of electrosynthetic biofilms using a roll-up carbon veil electrode increases CO2 conversion and faradaic efficiency in microbial electrosynthesis cells”의 두 포스터를 발표하였습니다. 포스터 발표는 학 회 기간에 계속 게시가 되어 발표자와 참석자 간 충분한 질문과 답변 시간을 가진 것이 인상 깊었습니다. 포스터 결과에 대해 다양한 질문 중 생물전기화학시스템 반응기 스케일업에 있어 고민했었던 부분들에 대해 조언을 해주신 스페인 바 르셀로나 자치 대학 Juan Antonio Baeza Labat 교수님과의 대화가 아직도 기억에 많이 남습니다. 논문으로만 접했던 교 수님을 직접 뵙고 스케일업 반응기 설계에 대한 조언을 들으면서 앞으로 어떠한 방향으로 설계를 진행하면 좋을지에 대해 고민할 수 있었던 좋은 시간이었습니다.

   학회 마지막 날 세션 시간 종료 후에 시간이 좀 남아 마드리드 시내에 위치 한 프라도미술관을 참관할 기회가 있었 는데, 낮에 더운 스페인의 특성상 미술 관을 저녁 8시까지 개방하고 있었습니 다. 프라도미술관은 엘 그레코, 프란시 스코 데 고야, 디에고 벨라스케스등 스 페인 유명 화가의 작품을 전시하고 있 는 세계 3대 미술관중 하나로 워낙 유 명해서 마드리드에 갈 기회가 생기면 꼭 한번 방문해보고 싶었습니다. 미술관의 작품을 모두 감상하려면 며칠이 걸린다고 하는데, 시간이 없어 고야의 작품 만 빨리 참관했지만, 유명 작가의 작품을 직접 볼 수 있는 좋은 기회였던 것 같습니다.

    4박 5일간의 알찬 학회 일정을 마친 후, 다음날 BES2024 학회의 Local organizing committee member이신 알칼라 대 학, Department of Analytical Chemistry의 Abraham Esteve-Núñez 교수님 연구실을 방문하였습니다. Esteve-Núñez 교수 님은 바이오전기화학연구를 재생에너지와 물재활용에 적용하는 연구와 함께 이 분야의 METfilter와 IMDEA Agua 등 두 개의 Spin-off company와 기관을 운영하고 계신 분입니다. 교수님께서는 스페인을 비롯해 유럽 환경 미생물학 및 미 생물 전기화학 분야를 주도하고 계시며, 미생물연료전지 (Microbial fuel cell, MFCs)와 관련된 연구에 전문성을 가지고 계십니다. IMDEA (Madrid Institute for Advanced Studies)는 스페인의 여러 연구소를 관리하는 조직으로, 다양한 주제 와 분야에서 연구를 수행하고 있습니다. 그 중 IMDEA Agua는 물자원관리와 정화, 재이용에 관한 최신 기술을 연구하 고 있는 기관으로서, 물부족국가이며 남부지역에 사막화가 진행되고 있는 스페인의 산업, 농업, 도시 지역 등 다양한 부 문의 물 문제 해결을 위한 국제적인 연구 협력을 수행하며 기술적인 솔루션을 제공하고 있다고 합니다. IMDEA 건물내 위치한 실험실 방문과 현장에서 실험을 진행 중인 연구원들을 직접 만나 현재 저희 연구실에서 수행 중인 미생물전기화학 시스템의 스케일업 연구에 관해 이야기를 나눌 기회를 가졌습니다. 특히 활성 촉매를 이용하여 물 정화를 이루어 내는 동시에 구조물 외벽에 식물벽 (Plant walls)을 설치하여 정화된 물을 활용하는 자연친화적인 수질정화시스템이 인 상 깊었습니다. 스페인을 비롯해 유럽 전역에서 친환경 디자인과 시스템을 견학하기 위해 많은 방문자가 오고 있다고 합니다. METfilter 시스템을 직접 견학하면서 우리 연구실에서도 적용가능한 미생물연료전지형 식물벽을 설치해 운영 해 보고싶다는 생각이 들 정도로 감명을 받았습니다.

   Abraham Esteve-Núñez 교수님과의 일정을 마지막으로, 마드리드에서의 마 지막 밤을 보냈습니다. 한국으로 돌아 가는 비행 일정이 오후로 예정되어 있 어, 오전엔 스페인 마드리드에 위치한 스페인 왕실의 궁전인 Royal Palace of Madrid에 방문하였습니다. 본 궁전은 바로카 양식으로 18세기 중반에 건설되 었으며, 스페인 국왕들의 거주지로 사 용되었던 장소이니만큼 웅장하고 아름 다운 구조물로 되어있었습니다. 왕궁 내부 투어를 하면서 잘 보존된 갤러리, 복도, 방들을 통해 스페인 왕실의 역사 와 문화를 탐험하였으며, 왕궁 주변에 위치한 정원도 방문하여 휴식을 취하면서 스페인에서의 마지막 날을 보냈습니다.

   끝으로, 해외학회 참석을 통해 관련 연구 분야의 여러 연구원과의 네트워크 형성을 통해 연구의 시야를 넓혀주신 김 중래 교수님께 감사를 드립니다. 또한 BES2024 학회를 조직하신 스페인과 유럽의 여러 연구자님과, 저희의 방문을 흔 쾌히 받아주시고 오전부터 오후 늦게까지 함께하면서 친절하게 설명해 주신 알칼라 대학 Abraham Esteve-Núñez 교수 님과 연구원님들께 진심으로 감사드립니다. 또한 학회를 다녀와서 느낀 점을 기고를 통해 다시 한번 정리할 기회를 주 신 BT News 기고 담당자님들께 감사드립니다.