윤여명 연구실은 폐기물의 자원화 및 에너지화 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 폐기물 자원화란 더 이상 사용되지 않는 폐기물을 새로운 자원으로 전환하여 환경오염을 줄이고, 자원의 순환을 촉진하는 기술을 의미합니다. 본 연구실에서는 유기성 폐기물, 하수슬러지, 가축분뇨 등 다양한 폐기물을 대상으로 바이오가스, 바이오수소 등 재생에너지 생산을 위한 혐기성 소화, 전처리 및 후처리 기술을 연구하고 있습니다. 특히, 폐기물의 효율적인 분해와 에너지 회수를 위해 전도성 물질, 효소, 미생물 군집 조절 등 다양한 혁신적 방법론을 적용하고 있습니다. 예를 들어, 전도성 나노소재나 분말 활성탄, 자철석 등의 첨가를 통해 혐기성 소화 과정에서의 메탄 및 수소 생산성을 극대화하고, 미생물 간의 직접 전자 전달(DIET)을 촉진하여 에너지 전환 효율을 높이고 있습니다. 또한, 폐기물 내 유해물질(예: 암모니아, 황화수소 등)의 발생을 억제하고, 바이오가스의 품질을 개선하는 기술도 함께 개발 중입니다. 이러한 연구는 폐기물 처리의 환경적 부담을 줄이고, 순환경제 실현에 기여할 뿐만 아니라, 국가적 에너지 전환 정책과도 밀접하게 연계되어 있습니다. 연구실은 다양한 산학협력 및 정부과제를 수행하며, 실용화 가능한 폐기물 에너지화 기술의 현장 적용을 목표로 하고 있습니다.

가축분뇨는 환경오염과 악취, 암모니아 및 황화수소 등 유해가스 발생의 주요 원인 중 하나입니다. 윤여명 연구실은 가축분뇨의 효율적 처리와 악취 저감을 위한 다양한 기술을 개발하고 있습니다. 대표적으로, 암모니아 발생 억제제(AHA, NBPT 등) 및 악취 저감제의 적용, 피트 장치 및 바닥 구조 개선, 액비 순환 시스템 등 다양한 공정 개선 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 가축분뇨 내 암모니아 및 황화수소의 발생 메커니즘을 미생물학적, 화학적 관점에서 분석하고, 이를 저감하기 위한 신소재 및 미생물 기반 솔루션을 개발합니다. 예를 들어, 코발트 기반 프러시안블루 유사체를 이용한 암모늄 이온의 선택적 흡착, 미생물 군집 조절을 통한 악취 유발 물질의 생물학적 분해, 그리고 다양한 흡착제 및 촉매의 적용을 통해 현장 실증 연구를 진행하고 있습니다. 이러한 연구는 축산업 현장에서의 환경문제 해결뿐만 아니라, 바이오가스 생산과 연계하여 에너지화까지 동시에 달성할 수 있는 통합적 접근을 지향합니다. 실제로 다수의 특허 출원과 현장 실증 프로젝트를 통해 기술의 실용화와 확산에 앞장서고 있으며, 관련 학회 및 국제 컨퍼런스에서 우수한 연구성과를 인정받고 있습니다.