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기질 주입튜브 및 기질 배출튜브를 포함하여 외부로부터 유입된 폐수 내 유기물을 분해하여 전기 에너지를 생산하는 미생물연료전지; 및상기 미생물연료전지로 기질을 공급하거나 배출하는데 사용되는 기질 입출력 배관, 물을 공급하거나 배출하는데 사용되는 배관 및 상기 미생물연료전지로부터 생산된 전기 에너지를 외부로 전달하는 전력 케이블을 내부에 포함하여, 상기 미생물연료전지와 결합되는 소켓부;를 포함하고,상기 미생물연료전지는 상기 소켓부와 결합되어 상기 기질 및 상기 물을 전달하거나 전달 받는 입출력 터미널을 포함하며,상기 입출력 터미널은 상기 기질 주입튜브 및 상기 기질 배출튜브와 각각 연결되어, 상기 미생물연료전지로 공급되거나 배출되는 기질을 상기 소켓부 내 상기 기질 입출력 배관으로 전달하는 연료전지용 기질 입출력 단자를 포함하는 기질순환 및 전력 인터페이스 구조가 일체화된 미생물연료전지 시스템
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제1항에 있어서,상기 미생물연료전지는챔버 내 위치하여, 상기 폐수 내 유기물을 분해하여 물과 전기 에너지를 생성하는 미생물연료전지 셀;일단이 상기 입출력 터미널과 연결되고, 타단이 상기 미생물연료전지 셀 내 환원전극조의 일측 하면과 연결되어, 상기 환원전극조의 내부로 산소가 포함된 물을 주입하는 물 주입튜브; 및일단이 상기 입출력 터미널과 연결되고, 타단이 상기 환원전극조의 타측 상면과 연결되어, 상기 환원전극조에서 생성된 물을 배출하는 물 배출튜브;를 포함하며,상기 입출력 터미널은 상기 챔버의 일측면에 형성되어 상기 소켓부와 결합되고, 상기 미생물연료전지 셀로부터 생산된 전기 에너지를 외부로 전달하는 것을 특징으로 하는 기질순환 및 전력 인터페이스 구조가 일체화된 미생물연료전지 시스템
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제2항에 있어서,상기 미생물연료전지 셀은상기 폐수와 기질이 유입되는 산화전극조의 내부에 위치하고, 전극 표면에 부착된 미생물이 상기 폐수 내 유기물을 분해하여 생성된 수소 이온 및 전자를 전달받는 산화전극;상기 산화전극과 환원전극이 서로 분리되도록 상기 산화전극과 환원전극 사이에 위치하고, 상기 산화전극으로부터 이동하는 상기 수소 이온을 통과시켜 환원전극으로 전달하는 분리막;상기 산화전극과 환원전극 사이를 도선을 이용해 연결되어, 상기 전자가 상기 산화전극으로부터 상기 도선을 따라 상기 환원전극으로 이동하며 전기 에너지를 생산하는 외부회로; 및외부로부터 산소가 포함된 물이 유입되는 환원전극조의 내부에 위치하고, 상기 분리막을 통과하여 전달된 수소 이온과 상기 물에 포함된 산소를 결합시켜 물을 생성하는 환원전극; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 기질순환 및 전력 인터페이스 구조가 일체화된 미생물연료전지 시스템
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제2항에 있어서,상기 입출력 터미널은상기 물 주입튜브 및 물 배출튜브와 각각 연결되어, 상기 미생물연료전지 셀로 공급되거나 배출되는 물을 상기 소켓부 내 물 입출력 배관으로 각각 전달하는 연료전지용 물 입출력 단자; 및상기 미생물연료전지 셀로부터 생산된 전기 에너지를 상기 소켓부 내 전력 케이블로 전달하는 연료전지용 전극 단자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기질순환 및 전력 인터페이스 구조가 일체화된 미생물연료전지 시스템
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제4항에 있어서,상기 소켓부는 원통형의 소켓으로 이루어져, 내부에 상기 기질 입출력 배관, 물 입출력 배관 및 전력 케이블을 포함하고, 상기 기질 입출력 배관, 물 입출력 배관 및 전력 케이블과 각각 연결되는 복수 개의 접속 단자가 상기 소켓의 종단에 형성되는 것을 특징으로 하는 기질순환 및 전력 인터페이스 구조가 일체화된 미생물연료전지 시스템
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제5항에 있어서,상기 접속 단자는상기 소켓의 종단 내 외곽에 형성되어, 상기 미생물연료전지로 공급되거나 배출되는 기질을 상기 기질 입출력 배관을 통해 전달하거나 배출하는 소켓용 기질 입출력 단자;상기 소켓의 종단 내 외곽에 상기 소켓용 기질 입출력 단자와 대향하여 형성되고, 상기 미생물연료전지로 공급되거나 배출되는 물을 상기 물 입출력 배관을 통해 주입하거나 배출하는 소켓용 물 입출력 단자; 및상기 소켓의 종단 내 상기 소켓용 기질 입출력 단자와 상기 소켓용 물 입출력 단자 사이에 형성되어, 상기 미생물연료전지에서 생산되는 전기에너지를 상기 전력 케이블을 통해 출력하는 소켓용 전극 단자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기질순환 및 전력 인터페이스 구조가 일체화된 미생물연료전지 시스템
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제6항에 있어서, 상기 입출력 터미널 및 소켓부에 각각 형성된 단자는종류 및 극성에 따라 서로 다른 모양, 크기, 색상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기질순환 및 전력 인터페이스 구조가 일체화된 미생물연료전지 시스템
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제2항에 있어서,상기 입출력 터미널은 내측면에 형성된 적어도 하나의 걸림홈을 포함하고, 상기 소켓부는 외측면에 형성된 적어도 하나의 걸림돌기를 포함하여,상기 미생물연료전지의 입출력 터미널에 상기 소켓부가 결합되는 경우, 상기 소켓부에 형성된 걸림돌기가 상기 입출력 터미널에 형성된 걸림홈에 끼워져 상기 미생물연료전지와 상기 소켓부가 고정되는 것을 특징으로 하는 기질순환 및 전력 인터페이스 구조가 일체화된 미생물연료전지 시스템
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