전북대학교 환경공학과 김현우 교수
전북대학교 환경생물공학시스템연구실(EBBL)은 미생물 시스템을 기반으로 한 수처리 및 폐수처리 공학 분야에서 국내외적으로 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 미생물의 생리적 특성과 대사 경로를 심층적으로 분석하여, 수질 오염물질의 효과적인 제거와 자원화에 중점을 두고 있습니다. 이를 위해 시스템 설계, 실험적 세팅, 운전, 샘플 분석, 데이터 해석, 수치 모델링 및 시뮬레이션 등 다양한 공정 단계를 통합적으로 연구하고 있습니다. 연구실의 주요 연구 분야는 미생물 연료전지, 혐기성 소화, 막생물반응기, 광생물반응기 등 첨단 생물공정 기술을 활용한 유기성 폐기물 및 고농도 폐수의 고효율 처리와 바이오에너지(메탄, 수소, 바이오디젤 등) 생산입니다. 특히, 축산폐수, 하수슬러지, 음식물쓰레기 등 다양한 유기성 폐자원을 미생물 및 미세조류를 활용하여 고도 처리함과 동시에, 바이오매스, 바이오가스, 바이오디젤 등 유용 자원으로 전환하는 기술 개발에 주력하고 있습니다. 또한, 저온플라즈마 및 고도산화공정(AOP) 등 첨단 환경기술을 적용하여 난분해성 유기물, 항생제, 미량오염물질 등 기존 공정에서 처리하기 어려운 오염물질까지 효과적으로 제거할 수 있는 시스템을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 플라즈마 처리 후 생성되는 부산물의 독성 저감, 수질 개선, 에너지 효율성 향상 등 다각적인 성능 평가와 함께, 인공지능 및 빅데이터 기반의 스마트 관리기법도 적극 도입하고 있습니다. 연구실은 수질 오염물질의 정밀 분석과 공정 최적화를 위한 수치해석 및 인공지능 기반 데이터 해석 기법을 적극 활용하여, 미생물 기반 수처리 시스템의 효율성과 안정성을 극대화하고 있습니다. 또한, 국내외 다양한 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해 실용화 및 현장 적용을 적극 추진하고 있으며, 탄소중립 사회 실현과 자원순환형 사회 구축에 기여하고 있습니다. 이와 같은 연구 활동을 통해 환경오염 저감, 에너지 자립, 산업적 활용 등 다양한 사회적·경제적 파급효과를 창출하고 있으며, 미래 환경문제에 대응할 수 있는 지속가능한 환경기술의 발전에 앞장서고 있습니다.
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