[가톨릭대학교 이강훈 교수 칼럼] 가톨릭대학교 이강훈 교수는 2022년도에 가톨릭대학교 에너지환경공학과에 부임하여, 수계 내에 존재하는“난분해성유기물질을 제거”하는 연구와“정·하수슬러지를 재활용”하는 연구, 그리고 지진이나 홍수 등과 같은 재난 상황 발생 시“하·폐수처리장의 기능유지를 위한 자산관리 시스템”개발에 관한 연구를 수행 중에 있다.
난분해성 물질 제거를 위한 고도산화처리공정 (AOPs) 및 세라믹 막여과 복합공정 개발
난분해성물질은 생물에 의해 분해되지 않기 때문에 자연정화가 되지 않고, 산업폐수 속에 다량 함유되어 있고 자연적인 유기물 구조와 매우 다른 복잡한 화학 산업으로부터 제조된 물질로서, 현재 우리가 알지 못하는 오염원으로서 방대하게 생산되고 있다. 실제 난분해성 유기물질은 생물학적 처리보다는 물리화학적 처리에 의해 그 제거성능이 현격히 개선될 수 있으며, 물리화학적 처리기술 중에서도 특히 고도산화 또는 분리막 처리기술이 난분해성 유기물질 제거에 다수 적용되고 있다. 본 연구를 통해서 난분해성 물질의 잔류농도를 99% 이상까지 제거 가능한 복합기술을 개발하여 궁극적으로는 폐수처리시설로부터 배출되는 난분해성 유해물질류의 저감으로 인한 수생태계 건강성 지수 개선에 기여하고자 한다.
정·하수슬러지를 재활용한 친환경 건자재 및 수처리 여재 제조
우리나라 경제성장이 증가함에 따라 폐기물의 발생량 또한 증가하고 있으며, 매립장의 만지 등 폐기물 처리에 문제가 발생하고 있다. 그 중 하수슬러지는 매년 그 발생량이 증가하고 있으며, 높은 함수량, 낮은 밀도, 악취 등의 문제 때문에 매립비용이 점점 높아지고 있는 실정이다. 한편 국내에서는 연간 2억톤의 골재자원을 소비하고 있으며, 골재자원에 대한 고갈이 현실화하고 있는 추세이고, 이런 추세에 발맞춰 폐기물을 활용한 친환경 건자재의 개발에 대한 연구는 전 세계적으로 활발하게 이루어지고 있다. 특히 최근 매립비용의 증가 와 런던협약 발효에 의한 하수슬러지 해양투기 금지 등으로 하수슬러지를 비롯한 다양한 폐기물들을 활용한 경량골재의 제조가 경제성을 가질 수 있는 환경이 조성되고 있다. 이와 더불어 가톨릭대학교 이강훈 교수 연구팀은 폐기물 자원화 공정에서 발생할 수 있는 환경적 영향을 정량적으로 평가하기 위해‘전주기평가(Life Cycle Assessment, LCA)’를 수행하여 폐기물 자원화 공정의 안정성 및 경제성을 검토하고 있다.
재난 대응 하폐수처리시설 기능유지를 위한 자산관리 시스템 및 유지보수 알고리즘 시스템 개발
2017년 11월 포항 지진 발생으로 인하여 상수관로 누수 45건이 발생하였고, 그 외에도 집중호우, 태풍 등으로 인한 환경시설 재난피해가 다수 발생되고 있다. 이러한 자연 재해로 인하여 1,400억 이상의 재산피해가 발생했고 앞으로도 계속적으로 발생하고 있는 상황에서 공공시설물에 대한 관리 및 대비책이 필요한 실정이다. 이에, 가톨릭대학교 이강훈 교수 연구팀에서는“재난 대응 하·폐수처리시설 기능유지를 위한 자산관리 시스템 및 유지보수 알고리즘 시스템 개발”을 통해, 재난 상황 발생 후 하·폐수처리장의 신속한 복구가 가능하도록 매뉴얼을 제공하고자 한다.