스마트 에너지 농장은 급격한 도시화로 인한 다양한 문제를 해결하기 위해 설계된 혁신적인 시스템입니다. 도시화로 인해 발생하는 식량 자급 문제, 에너지 소비 증가, 온실가스 배출 문제를 해결하기 위해 스마트 농장은 재생 가능한 에너지원과 고효율 농업 기술을 결합한 종합 솔루션을 제공합니다. 스마트 에너지 농장은 도시 내 녹지 공간을 제공함으로써 심각한 환경 문제를 완화하고, 대규모 건물과 도시 환경에서 발생하는 폐열을 활용하여 에너지 효율을 높입니다. 이를 통해 재생 가능한 에너지원(예: 자연 냉방, 태양광)과 폐열을 결합하여 화석 연료의 사용을 줄이고 도시 에너지 네트워크의 전반적인 효율을 향상시킵니다. 또한, 이 농장은 Power to Gas와 같은 탄소 재활용 기술과 IoT 기반 에너지 관리 솔루션을 통합하여 탄소 배출을 줄이는 동시에 에너지 네트워크와의 양방향 에너지 거래를 가능하게 합니다. 에너지 프로슈머의 참여를 유도하여 분산형 에너지 네트워크를 구축하고, 도시화로 인한 에너지 수급 문제를 효율적으로 관리합니다. 스마트 에너지 농장은 식량 자급자족을 가능하게 할 뿐만 아니라, 도시민들에게 치유와 휴식을 제공하는 공간을 마련합니다. 이러한 기술은 도시 내 지속 가능한 농업과 에너지 생태계를 구축하며, 미래 도시 환경 문제를 해결하는 데 기여합니다.

대기 중 이산화탄소(CO2)를 직접 포집하여 활용하는 혁신적인 기술 개발을 통해 기후 변화에 대응하고 지속 가능한 탄소 순환 체계를 구축하는 연구를 수행하고 있습니다. 특히, Direct Air Capture (DAC) 기술은 공기 중에 분산된 낮은 농도의 CO2를 고효율로 포집하기 위한 첨단 기술로, 화학적 흡착 과정을 통해 필터에 CO2를 결합시킵니다. 포집된 CO2는 고온 처리를 통해 농축된 형태로 회수되며, 이렇게 회수된 CO2는 다양한 산업적, 농업적, 환경적 용도로 활용됩니다.

탄소 농업 및 활용 기술은 대기 중 이산화탄소(CO2)를 포집하여 다양한 산업적, 농업적 응용 분야로 활용하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 본 연구는 재생 에너지를 활용한 Power to Carbon 기술을 통해 CO2를 고부가가치 제품으로 전환하는 방법을 연구합니다. 이 기술은 DAC(Direct Air Capture) 시스템을 통해 포집된 CO2를 지속 가능한 항공 연료(SAF), 미세조류 바이오매스, 바이오차(Biochar)와 같은 제품으로 전환하며, 이러한 제품들은 농업적 활용(예: 토양 개량)에도 유용합니다. 또한, 탄소 농업은 재생 가능한 에너지원(태양광, 풍력 등)과 결합하여 스마트 농업 환경을 조성하며, 에너지 효율과 생산성을 극대화합니다. 스마트 농장은 온실 가스를 줄이는 동시에, 첨단 IoT 기술 및 AI 기반 솔루션을 적용하여 자원의 활용도를 높이고 탄소 순환 모델을 최적화합니다. 이와 더불어, 고농도 CO2를 활용한 인공 광합성 및 작물 생산 기술은 기존 농업 방식의 한계를 극복하고, 식량 생산성을 크게 향상시킵니다. 이 연구는 지속 가능한 에너지와 농업을 결합함으로써 기후 변화 문제를 해결할 수 있는 새로운 가능성을 열고, 도시와 농촌의 탄소 발자국을 최소화하여 탄소 중립을 달성하는 데 기여합니다.