ICT 기술 접목한 물-에너지 융합기술 개발, 국가 환경보전 분야 기여

지구온난화로 인한 기후변화가 가속화되면서, 세계 곳곳에서 이상기상과 기후현상이 발생하고 있다. 지난여름 한국을 포함 동아시아 지역 폭우, 올해 상반기 지속된 시베리아 산불, 캘리포니아와 호주 산불 등은 많은 인명과 재산피해를 안겨줬다.

황인상 기자 his@

지속가능한 미래사회를 구축하기 위해서는 풍족한 수자원 확보, 안전하고 깨끗한 먹는 물 공급이 중요하다. 하지만 수자원은 화학물질이나 병원성 미생물, 유기성 폐기물에 의한 오염 등으로 도전받고 있다.

▲ 김현욱 교수

제26회 환경의 날 국민포장 수훈
매년 증가하는 음식물/농산물 쓰레기, 축분, 폐수 슬러지 등 유기성 폐기물과 플라스틱 폐기물 등이 지구 환경을 위협하면서 환경오염 방지 및 청정 기술 개발이 인류의 시급한 과제로 떠올랐다. 이런 때 서울시립대학교 환경공학부의 김현욱 교수가 집중 조명을 받는다.
지난 2002년부터 현재까지 서울시립대학교 환경공학부 교수로 재직해온 김현욱 교수는 환경모니터링을 위한 IT융합 환경기술개발을 수행해왔다. 이러한 노력의 결과 △IT/ET 분야의 공정 모니터링/제어 연구 및 개발을 통한 융합 환경 기술 발전에 기여하였으며, △마이크로공정을 이용한 수질측정기기 및 모니터링 시스템과 이를 이용한 수처리기술을 개발하고, △스마트폰을 이용한 다항목 수질측정 시스템을 개발/상용화하고, △안정적인 수질정보 취합 및 이를 기반으로 하는 방재시스템 기술을 개발하는 등 국가 환경보전 및 환경산업, 환경교육 발전에 기여했다. 특히, 최근 김현욱 교수가 이끄는 연구팀은 최근 ‘하천(천연수)에서 발기부전 치료제 검출에 대한 하수 기여도’라는 제목의 논문을 세계적인 과학잡지 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트에 게재하면서, 식수원인 한강에서 의약물질인 발기부전 치료제 성분이 검출됨에 따라 우리 인체에 미치는 영향에 대해서 우려를 나타내면서,  국가차원의 대책마련 필요성을 제기했다.

이상에서 기술한 바와 같이, 김 교수는 국내 환경공학 분야 권위자로서 서울시립대학교 도시과학연구원에 설립된 에코 물-에너지융합연구센터의 센터장직도 맡고 있다. 국내 최초 물-에너지 중점 연구소인 이곳에서는 AI, IoT, 빅데이터 등 4차 산업혁명 핵심 기술을 이용해 물 재생 기술을 고도화하는 실증 연구를 수행한다. 또한, 김현욱 교수는 서울시립대학교와 서울시 협업으로 국내 최초로 개소한 중랑물재생센터 내 물재생기술R&D센터의 센터장도 겸직하면서,  IT, NT, ET를 융합한 기술 개발을 통해 지속가능한 물 환경 조성에 기여하고 있다.

친환경 기술 개발과 환경산업 기틀 마련
김현욱 교수의 물-에너지융합(Water-Energy Nexus)연구실에서는 폐수 및 폐기물에 내포된 에너지를 추출하여 가스화하는 공정 및 에너지 추출 자동화 기술 개발에 매진한다. 그 일환으로 한국에너지기술평가원의 지원을 받아 폐바이오매스의 혐기성 소화를 통해서 생산되는 바이오가스 중 CO2 뿐만 아니라, 산업부분에서 포집된 CO2를 in situ로 메탄가스로 전환하는 기술을 개발하는 ‘폐바이오매스 바이오 가스화 공정 기반 산업 부문 배출 가스 활용 수송 연료 생산 기술 개발’ 연구를 진행하고 있다. 본 기술이 개발되면, 폐기물 처리 및 대기환경 개선 등 환경문제 해결뿐만 아니라, 국가온실가스 저감에도 크게 기여할 것으로 예상된다.

이외 하수처리장 공정 최적화, 에너지 사용 절감, 에너지 생산과 효율적 이용에 관한 연구 등 국가 차원의 환경/에너지 문제 해결에 도움이 되는 연구를 펼친다. Water-Energy Nexus연구실에서는 국외 전문 학술지에 논문 190여 편을 게재했고, 특허 80여 건을 등록했다. 2건은 환경부에서 신기술 인증을 받았으며, 기업에 이전한 특허 기술 중 다수가 사업화에 성공했다. 또한, 최근에 녹색 융합 기술 인재 양성을 목적으로 환경부에서 지원하는 포스트플라스틱특성화 대학원을 서울시립대학교 내에 유치하여, 국내 플라스틱 문제 해결에 기여하고 있다. <Water-Energy Nexus> 저널 편집장 및 한국환경분석학회 부회장으로 활동하고 있는 김 교수는 친환경 기술 개발과 환경산업 기틀을 다진 공로로 지난 6월7일 제26회 환경의 날 근정포장을 수훈했다. 김현욱 교수는 금번 근정포장 수상에 대해서 “20여 년간 환경공학부 교수로 재직하면서 쌓은 경험을 바탕으로, 환경공학과 ICT 기술을 접목한 다양한 융합기술을 개발하여 국가 환경보전 노력에 참여해 왔는데 앞으로도 더욱 열심히 하라는 메시지로 받아들인다”고 말하면서 “앞으로도 국내·외 하수분야 발전의 기술연구 수행 및 환경 분야 4차 산업혁명 기술 개발에 이바지하겠다”고 수상 소감을 밝혔다. NM