김필주 연구실은 토양학을 기반으로 농업생태계의 지속가능성과 환경보전을 동시에 달성하기 위한 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 특히 논토양에서의 온실가스(메탄, 아산화질소) 배출 저감과 토양 탄소 격리, 그리고 산업 부산물의 농업적 활용을 통한 토양 환경 개선에 중점을 두고 있습니다. 이러한 연구는 농업이 기후변화 대응의 주체로 자리매김할 수 있도록 과학적 근거와 실용적 기술을 제공하는 데 목적이 있습니다. 연구실은 철강 슬래그, 플라이애시, 인산석고 등 산업 부산물을 활용한 규산질 비료의 개발과 적용, 그리고 바이오차, 유기물, 녹비작물 등 다양한 토양 개량제의 효과를 체계적으로 분석합니다. 이를 통해 토양 내 미생물 군집 변화, 영양분 순환, 중금속 안정화, 온실가스 배출 저감 등 다차원적 효과를 규명하고, 실제 농업 현장에 적용 가능한 저감 및 개선 기술을 개발하고 있습니다. 또한, 플라스틱 필름 멀칭, 간단한 배수 관리, 유기물의 호기성 전처리 등 농업 현장에서 실천 가능한 다양한 토양 관리기법의 환경적·경제적 효과를 평가합니다. 논과 밭 토양에서의 유기탄소 축적 메커니즘을 규명하고, 장기적으로 토양 내 탄소 저장량을 증진시키는 관리방안을 제시함으로써, 농업이 탄소중립 사회 실현에 기여할 수 있도록 연구를 확장하고 있습니다. 이와 더불어, 토양 내 인, 질소 등 주요 영양분의 순환과 과잉 축적에 따른 환경 문제, 중금속 오염 토양의 복원, 식물체 내 중금속 이동성 저감 등 토양 환경 전반에 걸친 다양한 현안에 대해 실험실 및 현장 실험, 분자생물학적 분석, 장기 모니터링 등 첨단 연구기법을 활용하여 심층적으로 접근하고 있습니다. 연구실은 국내외 다양한 연구기관, 산업체, 정부기관과의 협력을 통해 연구성과의 현장 적용과 기술이전을 적극적으로 추진하고 있습니다. 이러한 노력을 바탕으로, 김필주 연구실은 농업환경 분야의 선도적 연구실로 자리매김하고 있으며, 미래 농업의 지속가능성과 환경보전을 위한 핵심적 역할을 수행하고 있습니다.