<h2>3.3 순환전압전류 분석</h2><p>Fig. \(4\)는 미생물을 접종하지 않은 대조군(Abiotic)과 \(14\)일간 배양 후 전기활성 배양액(Biotic)에 대한 순환전압전류법(CV) 분석결과를 보여준다. Abiotic의 경우 인가된 전압 범위(\(-1.2 +0.2 \mathrm{V}\) vs. \( \mathrm{Ag} / \mathrm{AgCl}) \) 에서 뚜렷한 전류변화가 관찰되지 않았다. 반면 biotic 조건에서는 전압변화에 따라 전류변화가 큰 차이로 확연하게 관찰되었다. 인가전압이 증가하면서 전류변화의 양의 방향으로 나타나는 곡선은 산화반응을 의미하며 전압이 감소하면서 음의 방향으로 나타나는 곡선은 환원반응을 나타낸다. 산화반응에 해당하는 곡선은 분명하지 않지만, 환원반응은 약 \( -0.4 \sim-0.3 \)\( \mathrm{V} \) 부근에서 크고 뚜렷한 환원전위 피크가 관찰되었다. 아세트산의 표준 환원전위는 \( -0.3 \mathrm{~V} \) 로 알려져 있다. 순환전압전류법 분석은 각 계대배양이 종료된 시점에 반복하여 수행하였으며, 동일하게 \( -0.2 \sim-0.4 \mathrm{~V} \) 에 부근에서 유사한 환원전위 피크가 관찰되었다. 이는 본 연구에서 농화배양된 혼합미생물이 환원전극 반응기 내에서 전극으로 부터 전자를 받아 \( \mathrm{CO}_{2} \) 를 아세트산으로 환원하는 생물전기활성반응을 일으키는 것을 나타낸다.</p><h2>3.4 미생물 군집 변화</h2><p>전기활성 혼합미생물의 농화배양에 따른 미생물 군집변화를 DGGE로 분석하였다. DGGE는 변성제로 농도구배를 형성한 젤 내에서 여러 유전자들을 분리하는 분석법이다. 각 미생물의 염기서열은 고유한 융해특성을 가지므로 겔 상에서는 서로 다른 밴드로 분리된다. 분석시료는 접종 갯벌 슬러지(\(0\)일)와 배양 \(60\)일 및 \(90\)일차에 채취하였으며, Fig. \(5\) 에서 각각 \( \mathrm{S}, \mathrm{M}, \mathrm{F} \) 라인으로 표현하였다. \( \mathrm{S} \) 라인은 \( \mathrm{M} \) 과 \( \mathrm{F} \) 라인에 비해 DGGE 밴드의 개수가 많고 연하였다. 또한 각 밴드들이 비교적 균일한 세기로 나타났다. 이는 특정 우점종 없이 다양한 미생물들로 구성되며 생체량이 적은 군집임을 나타낸다.</p><p>두 번째 배양이 종료된 \(60\)일차 시료(M 라인)는 분석된 \(16\) 개의 밴드 중 \(9\)개가 \( \mathrm{S} \) 라인에 비해 진한 세기를 보였다. 진한 밴드는 Dysgonomonas oryzarvi(\(2\)번), Thioclava pacifica (\(3\번), Arcobacter spp. (\(4\)번, \(6\)번, \(7\)번), Acetobacterium malicum(10번), Sporomusa paucivorans(\(12\)번), Rhodo-bacter vinaykumarii(\(13\)번), Oscillospira guilliermondii (\(15\)번), Lentimicrobium saccharoilum(\(17\)번) 종으로 확인되었다. Sporomusa 종은 전자공여체를 이용하여 \( \mathrm{CO}_{2} \) 를 고정하고 아세트산을 생산하는 독립영양 미생물로 알려졌다. Arcobacter butzleri의 경우 미생물연료전지(Microbial fuel cell, MFC)에서 처음 분리되었으며 exoelectrogenesis 활성이 보고되었다. Arcobacter cryaerophilus 역시 putative exoelectrogen으로 분류되었으며, MFC에서 부유 상태로 중요한 역할을 한 것으로 보고되었다. vinaykumarii는 \( \mathrm{M} \) 라인에서 밴드 세기가 가장 선명하게 관찰되었다. R. vinaykumarii는 purple non-sulf ur bacterium으로 아세트산과 같은 유기물(탄소원)을 전자공여체로 사용하여 생장하는 미생물로 알려져 있다. D.oryzarvi의 경우 혼합미생물을 이용한 MES 시스템의 환원전극 반응기와 산화전극 반응기 모두에서 발견되었으므로 외부 전자전달 활성을 보유할 가능성이 높을 것으로 판단된다.</p>
아세트산의 표준 환원전위로 옳은 것은 무엇인가?
\( -0.3 \mathrm{~V} \)