환경공학_환경공정소재연구실 (김상현 교수팀)

 탄소중립을 목적으로 수소경제 활성화 로드맵이 추진되고, 오는 2040년까지 연간 526만톤의 수소를 생산할 것이라는 청사진이 제시됐지만, 이는 온실가스를 배출하지 않는 수소 생산 기술의 뒷받침 없이는 목표 달성이 불가능하다.

이러한 상황을 해결하기 위해 환경공정소재연구실(김상현 교수팀)은 ‘유기성 폐자원 유래 수소 생산 부가가치 극대화를 위한 및 고율 공정, 실시간 선택압 제어, 변이균주 제작 기술 개발(2017-2020)’ 과제 등을 통해 음식물쓰레기 등 유기성 폐기물을 수소로 전환하는 기술을 개발했다.

해당 기술은 현재까지 보고된 미생물을 이용한 연속식 수소 생산 연구에서 세계 최고 수준이며, 에너지 생산성에서 바이오에탄올 생산을 능가한다. 이와 관련한 개발 내용은 최근 5년간 50편의 SCI 논문으로 게재됐으며, 2건의 특허로 등록됐다.

연구수행 과제로는 현재 ‘국내 미활용 바이오매스를 이용한 수익창출형 그린수소 생산 시스템 개발(2019-2021)’과 ‘국내 불용 유기성 자원 유래 바이오수소 및 바이오폴리머 생산 기술 개발(2020-2023)’ 과제를 통해 바이오수소 생산의 기술 신뢰성을 높이고, 바이오폴리머, 바이오가스 생산과 연계하여 부가가치를 향상하는 연구를 수행 중이다.

또한 바이오수소 생산 기술을 국내외 현장에 상용화하는 연구를 수행 중으로 개발 기술 중 ‘침지형 자가생성막을 활용한 연속 수소 생산 기술’은 ㈜환경에너지오앤엠에 기술 이전돼 국내 음식물쓰레기 처리 현장에 상용화 중이며, 해당 기업의 관련 정부 연구과제인 ‘비도시형 미활용 바이오매스의 통합 바이오가스 생산 안정화 시스템(2019-2021)’에서 참여기관으로 수행하고 있다. 

아울러 ‘리그노셀룰로오스를 이용한 연속 수소 생산 기술’을 통해 ㈜전진앤텍에서 수행하는 에너지국제공동연구사업 과제인 ‘개발도상국의 수송용연료시장 진출을 위한 농업 부산물 이용 Bio-HCNG 생산기술 개발(2018-2021)’에 참여기관으로 인도 농업부산물을 이용한 바이오수소 생산의 상용화 기술 개발을 수행하고 있다.