Q. 2024년 두산연강 환경학술상 수상자로 선정되심을 다시 한번 축하드립니다. 이에 대한 수상 소감을 부탁드립니다.

A. 먼저 두산연강 환경학술상 대상을 수상하게 되어 개인적으로 큰 영광이고 매우 기쁘게 생각합니다. 심사해 주신 분들께 감사의 말씀을 드립니다. 아울러 불철주야 그동안 함께 연구해온 실험실 연구원들에게 본 수상의 영광을 나누고 싶습니다.

Q. 공학의 많은 분야 중 환경학에 관심을 가지고 전공을 정하신 이유를 여쭙고자합니다.

A. 평소 공학에 많은 관심을 가지고 있었습니다. 다양한 공학분야 중 특히 환경공학 분야는 물, 대기, 폐기물 그리고 토양/지하수 등에서 발생하는 광범위한 환경문제 해결을 위해 과학적이고 공학적인 지식이 요구되는 융합학문이라는 점에서 저에게 큰 매력으로 다가왔습니다.

Q. 지금 연구하고 계신 분야와 해당 연구의 중요성에 대해 설명을 부탁드립니다.

A. 현재 연구하고 있는 분야는 버려지는 하폐수로부터 유용한 자원을 회수함과 동시에 양질의 처리수를 생산할 수 있는 저에너지 처리 및 회수기술과 공정을 개발하는 연구를 하고 있습니다. 특히 분리막이라는 반투과성 여과소재를 혐기성 생물학적 반응기와 결합시켜 하폐수로부터 유용자원인 바이오가스를 회수하고 나아가 고부가가치 자원을 회수할 수 있는 연구 및 이들을 활용할 수 있는 기술개발에 관한 연구를 수행하고 있습니다.

미래의 하수는 단순히 처리해야 할 대상물질이 아닌 유용한 자원으로 활용될 수 있는 원료물질로서 인식의 전환이 필요합니다. 오랜 기간 하수처리는 호기성 공법에 의존해 오고 있으며 미생물 성장과 분리막 생물반응기에서 필연적으로 발생하는 막오염 감소를 위한 폭기에 많은 에너지를 소비하고 있습니다. 하수의 혐기성 처리는 하수에 포함된 유기물로부터 메탄형태의 바이오 에너지를 회수할 수 있다는 장점이 있습니다.

그러나 혐기성 단독처리는 여전히 기술적인 한계가 존재하며 이를 극복할 수 있는 혐기성 분리막 생물반응기술은 하수자원화를 촉진시킬 수 있는 핵심기술로서 해당 연구분야에서 그 중요성이 매우 높다고 할 수 있겠습니다.

Q. 두산연강 환경학술상 수상논문에 대한 설명을 부탁드립니다.

A. 하수처리 혐기성 유동상 분리막 생물반응기에 유동 메디아로 일반적으로 적용되는 입상 활성탄은 미생물 성장을 위한 높은 단면적을 제공함과 동시에 반응기내 벌크 용액의 순환으로 유동이 되어 낮은 에너지 요구량으로 막오염을 효과적으로 감소시킬 수 있습니다. 그러나 장기간 운전시 활성탄 분말화 현상은 미생물 부착성장을 방해할 수 있고 메탄발생속도의 급격한 저하 및 나아가 막오염의 증가로 이어질 수 있습니다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 높은 유연성과 기계적 강도를 지닌 고분자 유동소재를 전도성 물질로 표면처리 한 후 해당 반응기에 처음으로 적용해 주었고 그 결과 비전도성 유동소재에 비해 미생물간 인위적인 전자전달 가속화로 운전기간 메탄발생속도 증가와 막오염 감소효과를 향상시킬 수 있었습니다. 다양한 기저물질의 유동 메디아 적용 가능성을 관찰한 본 연구결과는 향후 하수 자원화를 위한 혐기성 유동상 분리막 생물반응기의 유동소재 개발과 관련된 연구분야에 중요한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

Q. 향후, 교수 또는 연구자로서의 계획을 여쭙고 싶습니다.

A. 미래 하폐수의 자원화를 위한 거대한 연구목표를 달성하기 위해 연구개발을 계속적으로 수행하고자 합니다. 특히 혐기성 분리막 생물반응기술의 최적화 및 공정강화, 하폐수 자원화 촉진과 막오염 방지를 위한 기능성 소재의 개발 및 적용, 영양물질과 메탄회수 향상 및 처리 수 재이용에 관한 연구개발에 주력을 할 계획입니다. 또한 향후 분산형 하수관리 그리고 산업폐수 영역으로 본 연구를 확장해 나아갈 계획입니다.

Q. 마지막으로 두산연강 환경학술상에 지원하는 동료분들에게 한 말씀 부탁드립다.

A. 한 우물을 파며 계속 연구를 하는 것이 현실적으로 쉽지는 않지만 그럼에도 불구하고 노력과 신념으로 연구를 하시고 가치 있는 연구결과를 창출하시면 해당 분야에 크게 기여하실 수 있으리라 생각합니다. 아무쪼록 많은 연구자분들이 영광스러운 두산연강환경학술상에 지원하실 수 있길 바랍니다.