김현욱 연구실은 미세플라스틱과 나노플라스틱의 환경 내 분포, 이동, 그리고 제거 기술에 대한 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 최근 미세플라스틱이 수계, 대기, 토양 등 다양한 환경 매체에서 검출됨에 따라, 이들의 거동 특성 및 인체·생태계에 미치는 영향을 규명하는 것이 시급한 과제로 대두되고 있습니다. 본 연구실은 대기 중 미세플라스틱의 분포 특성, 하·폐수처리장에서의 미세플라스틱 제거 효율, 그리고 미세플라스틱의 크기·형태·조성에 따른 환경 내 이동 및 축적 메커니즘을 정밀 분석하고 있습니다. 특히, 미세플라스틱의 분석을 위한 고도화된 분광분석법(μ-Raman, FT-IR 등)과 전기영동, 응집, 막분리 등 다양한 분리·제거 기술을 개발하고 있습니다. 연구실은 실제 하수처리장, 정수장, 산업용수 처리시설 등 다양한 현장에서 미세플라스틱의 유입 및 배출 특성을 조사하고, 최적의 제거 공정(예: 화학적 응집, 전기영동, 고도막처리 등)을 적용하여 90% 이상의 제거 효율을 달성하는 성과를 거두고 있습니다. 또한, 미세플라스틱의 표면 특성, 전하, 크기 분포가 제거 공정에 미치는 영향에 대한 기초 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 연구는 미세플라스틱 오염 저감 및 안전한 수자원 확보에 기여할 뿐만 아니라, 미세플라스틱의 인체 및 생태계 노출 평가, 정책 수립, 표준화 및 인증 기반 구축 등 다양한 사회적 요구에 부응하고 있습니다. 앞으로도 연구실은 미세플라스틱의 전주기적 관리와 혁신적 제거 기술 개발을 통해 환경공학 분야의 국제적 경쟁력을 강화할 계획입니다.

본 연구실은 하·폐수 및 산업폐수에 포함된 미량오염물질(의약품, 항생제, 중금속, 내분비계장애물질 등)의 거동, 분석, 그리고 고도처리 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 최근 하수처리장 및 산업폐수에서 다양한 미량오염물질이 검출되고 있으며, 이들은 기존의 생물학적 처리만으로는 완전한 제거가 어려워 환경 및 인체 건강에 잠재적 위험을 초래할 수 있습니다. 이에 따라 연구실은 미량오염물질의 발생 특성, 유입·배출 경로, 환경 내 잔류 및 축적 특성을 체계적으로 조사하고 있습니다. 특히, 고도산화공정(Advanced Oxidation Process, AOP), 전기화학적 처리, 흡착(키토산, 그래핀, 바이오차 등 첨단 소재 활용), 막분리, 생물학적 고도처리 등 다양한 신기술을 융합하여 미량오염물질의 효율적 제거를 실현하고 있습니다. 또한, LC-MS/MS, GC-MS, 온라인 자동분석기 등 첨단 분석장비를 활용하여 수중 미량오염물질의 정량·정성 분석법을 개발하고, 실제 하수처리장 및 정수장에서의 적용성을 검증하고 있습니다. 이와 함께, 연구실은 미량오염물질의 환경 내 운명 및 독성 평가, 제거 공정의 최적화, 정책 및 관리체계 도입 기반 마련 등 실질적 환경문제 해결을 위한 다각적 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 안전한 수자원 확보, 환경보건 향상, 그리고 지속가능한 도시환경 구축에 핵심적인 역할을 하고 있으며, 국내외 다양한 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해 실용화 및 기술이전을 적극 추진하고 있습니다.