이용우 연구실은 다양한 수질 오염물질의 효과적인 제거를 위한 첨단 수질처리 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 안티몬, 비소, 크롬, 1,4-다이옥산 등 인체와 환경에 유해한 중금속 및 유기오염물질의 제거 효율을 높이기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 이를 위해 흡착, 응집, 산화, 생물학적 처리 등 다양한 공정의 최적화와 새로운 소재의 개발이 병행되고 있습니다. 최근에는 활성탄, 제올라이트, 광촉매 등 다양한 흡착제와 촉매를 활용하여 오염물질의 선택적 제거 및 산화 효율을 극대화하는 연구가 진행되고 있습니다. 예를 들어, 활성탄의 표면적, 전하 특성, 금속 산화물의 도핑 등 소재의 미세구조 조절을 통해 비소와 안티몬의 이온 형태에 따른 제거 특성을 분석하고, 실제 산업 현장에 적용 가능한 경제적이고 효율적인 처리 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 산업폐수, 전자폐수, 매립지 침출수 등 다양한 수계에서 발생하는 복합 오염물질의 효과적 제어와 수질 개선에 크게 기여하고 있습니다. 더불어, 환경부 및 지자체와의 협력 연구를 통해 현장 적용성 검증과 기술 상용화에도 힘쓰고 있으며, 미래 환경문제 해결을 위한 기반 기술로서의 역할을 확대하고 있습니다.

본 연구실은 광촉매 및 나노소재를 이용한 폐수 재이용 기술 개발에 있어 국내외적으로 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 특히, TiO2, ZnO 등 무기계 광촉매를 다양한 담체에 고정화하여 저농도 유기오염물질의 분해 효율을 높이고, 전자산업 등에서 발생하는 난분해성 폐수의 재이용 가능성을 높이는 데 중점을 두고 있습니다. 광촉매의 표면적 증대, 담체의 기계적 안정성 향상, 광반응 효율 극대화 등 다양한 공정 조건을 최적화하여 실제 산업 현장에서 적용 가능한 고효율 폐수처리 시스템을 개발하고 있습니다. 또한, 광촉매 담체의 제조 방법, UV 안정성 평가, 반응 속도 및 분해 메커니즘 분석 등 기초 연구와 더불어, 특허 출원 및 상용화 기술 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다. 이러한 광촉매 기반 기술은 전자폐수, 반도체 폐수 등 고도처리가 요구되는 산업 현장에서 재이용수의 품질을 확보하고, 물 자원의 효율적 활용 및 환경오염 저감에 크게 기여할 수 있습니다. 앞으로도 나노소재와 광촉매의 융합을 통한 차세대 수처리 기술 개발에 지속적으로 매진할 계획입니다.

이 연구실은 제조나노물질 및 중금속의 생태독성 평가와 환경 내 분포 모니터링 분야에서도 활발한 연구를 수행하고 있습니다. 미세조류, 어패류 등을 이용한 생태독성 시험법 개발과 다양한 나노물질 및 중금속의 환경 내 거동, 축적, 독성 영향 분석이 주요 연구 주제입니다. 특히, OECD 지정 14종 제조나노물질의 분산 안정성, 독성 평가, 측정 방법 표준화 등 국제적 기준에 부합하는 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 시화호, 한국 연안 등 실제 환경에서의 중금속 및 대체 방오제의 분포와 오염원 추적, 생물체 내 축적 특성 분석을 통해 환경오염의 실태를 과학적으로 규명하고 있습니다. 이러한 연구는 환경정책 수립, 오염물질 관리 기준 마련, 생태계 보전 등 사회적 요구에 부응하는 실질적 기초자료를 제공하며, 미래 환경위해성 평가 및 관리기술 발전에 중요한 역할을 하고 있습니다.