오늘날엔 과학문명과 함께 석유와 연탄, 자연가스 등 화석연료와 자연에서 얻어지는 에너지원으로 인간은 부족함 없이 살아가고 있다. 전문가들은 50여년 후면 화석연료가 고갈될 것이라고 예측하고 있다. 

황인상 기자 his@

온실가스는 특히 화석연료를 이용해 전력을 생산하는 과정에서 배출되는 양이 많다. 국제에너지기구(IEA)가 2015년 발표한 자료에 따르면 석탄, 석유, 천연가스를 이용한 발전 과정에서 90% 이상의 이산화탄소가 배출되는 것으로 밝혀졌다. 주목할 점은 우리나라의 이산화탄소 배출량이 세계 7위라는 것, 그리고 그럼에도 전체 발전에서 신재생에너지 활용 비율은 2015년 기준 3%로 경제협력개발기구(OECD) 국가 중 최하위권이라는 것이다.

신재생에너지 분야의 발전 선도하다

▲ 김재용 교수

김재용 충북대학교 환경공학과 에너지공학연구실 교수의 행보가 화제다. 충북대학교 환경공학과 에너지공학연구실은 바이오가스, 퇴비화, 풍력발전, 소음·진동, 대기오염제어, 폐자원 재활용 등을 연구하고 있으며 특히 신재생에너지 부분에서 많은 노력을 기울이고 있다. 김재용 충북대학교 환경공학과 에너지공학연구실 교수는 “연구실의 기본 목표는 공학을 기본으로 한 실험 및 연구결과와 실제 산업체의 기술애로 사항을 연결할 수 있는 지원사업, 수입대체물질 개발, 폐자원 재활용 관련 시스템개발 및 신재생에너지 실증화에 있다”고 설명했다. 중소기업청과 지식경제부 및 환경부 등과 같은 국가적 산학과제를 통해 많은 연구들을 성공적으로 수행해온 에너지공학연구실은 친환경적 그린 LED용 Power Inductor 개발, 음식물 쓰레기 퇴비화에 따른 음폐수 무방류 및 악취저감 친환경 시스템 개발, UASB공법을 이용한 바이오매스로부터 에너지 생산, 빌딩설치형 소형풍력발전기 친환경 블레이드 개발 등 20여 건의 연구 성과를 거두었다. 또한 활성탄섬유를 이용한 먼지 및 악취 동시 제거장치, 고속·고효율 수처리용 무기물 응집제 조성물 개발, 대기오염 제어장치에서 배출되는 바람을 이용한 풍력발전 시스템 등을 수행한 바 있다.

최근에는 환경에너지와 대기, 폐기물, 소음 등의 관련 문제 해결 목표를 가지고 ▲UASB를 이용한 음폐수의 Biogas 자원화 ▲옥상 설치형 소형 풍력발전 시스템 ▲음식물 쓰레기 퇴비화 ▲동애등에를 이용한 음식물 쓰레기 자원화 ▲공기 정화기를 이용한 악취제거 및 흡연 부스 개발 ▲미세먼지 제거 등을 연구하고 있다. 특히 김재용 교수가 개발한 미세먼지 제거기능을 갖춘 실내 환경 겸용 공기정화 시스템은 현 기술력의 경제적, 환경적 한계를 개선한 혁신기술로 지난 2013년 환경부로부터 녹색기술인증을 받은 차세대 혁신기술로 평가받고 있다. 매년 봄, 중국에서 날아오는 것은 1급 발암물질인 ‘초미세먼지’다. ‘스모그’로 알려져 있는 탄화수소 연소 찌꺼기에 납, 카드뮴과 같은 중금속 입자까지 섞여 있는 초미세먼지는 중금속 입자와 탄화수소 연소 찌꺼기는 코나 기관지에서 걸러내지 못해 허파꽈리, 혈관까지 직접 침투할 수 있으며, 날카로운 입자 표면은 사람의 눈 망막에도 상처를 내는 위험한 물질이다. 또한 EC나 OC와 함께 염소·질산·암모늄 등 각종 이온 및 비소·납·수은 등 중금속 성분과 다핵방향족화합물인 벤죠피렌 등을 다량 포함하고 있어 폐암 발병 위험요인의 22%를 차지할 정도로 그 위해성이 매우 높다. 이에 미래부에서는 2014년 사회문제해결형 기술개발사업을 시작해 대기관련 분야에서 초미세먼지 저감방안 연구 과제를 발표하고 이를 수행할 기관 선정에 김재용 교수가 심사위원장을 맡기도 했다.

국내 환경공학부문의 권위자
고려대학교 화학공학과를 졸업한 김 교수는 SUNY at Buffalo 방문교수와 KUMAMOTO UNIV. 초빙교수를 역임했다. 지난 1990년부터 충북대학교 공과대학 환경공학과에 정교수로 재직 중이고 지금까지 약 30여 개의 국가기술과제를 수행했으며, 약 50여 건의 특허출원 및 등록을 하는 등 활발한 연구 활동을 진행했다. 또한 <대기오염개론>, <소음·진동>, <기초 유체역학>, <환경에너지공학>, <그린에너지의 이해> 등 7편의 저술과 함께 300여건 이상의 논문을 발표한 그는 산학연 유공자로서의 연구업적과 역량을 인정받아 지난 2012년 중소기업청장 표창장 수상에 이어 2013년에는 대통령 표창장을 수상, 2015년 세계 환경의 날 월간인물에서 올해의 환경인으로 선정, 또한 2016년 ‘대한민국 의정대상& 코리아 파워 리더 대상’ 시상식에서 환경공학 학술부문 대상을 수상하는 쾌거도 거두었다. 한편 학생들에게도 지식으로 거리를 두는 학자가 아닌 인성과 효행 및 겸손을 강조하는 교육자로서 김재용 교수는 “학생들이 환경에 관한 프로세스를 기본적으로 알고 직접 특허를 내거나 산지식을 경험함과 동시에 관련 분야에서 항상 최선을 다했으면 좋겠다”고 전했다. 이어 “각각의 분야에서 개별적으로 최고가 되려는 노력보다는 하나의 큰 틀에서 융합적 사고방식으로 서로 협력을 모색하는 시각을 가져야 한다”고 피력했다. NM 

▲ 김 교수는 지금까지 약 30여 개의 국가기술과제를 수행했으며, 약 50여 건의 특허출원 및 등록을 하는 등 활발한 연구 활동을 진행했다. (윤여표 총장과 함께한 김재용 교수)