7월 과학기술인상, 연세대 김상현 교수 선정

- 유기성 폐자원 이용한 ‘ 친환경 생명과학 수소’ 고효율 연속 생산 기술 개발

- 산·학·연 공동연구로 친환경 수소 상용화 노력, 수소 경제 시대 실현 기대

수상자 김상현 교수 (자료제공: 과기정통부)

과학기술정보통신부(장관 유상임, 이하 ‘과기정통부’)와 한국연구재단(이사장 홍원화, 이하 ‘연구재단’)은 이달의 과학기술인상 7월 수상자로 연세대학교 건설환경공학과 김상현 교수를 선정했다고 7월 2일 밝혔다.

1997년 제정된 ‘이달의 과학기술인상’은, 최근 3년간 독보적인 연구개발 성과를 창출하여 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정하여 과기정통부 장관상과 상금 1천만 원을 수여하는 시상으로, 과기정통부 과학기술진흥기금/복권기금의 재원으로 운용된다.

과기정통부와 연구재단은 세계에너지독립의 날(7월10일)을 맞아 동식물에서 유래한 유기성 폐자원을 수소와 메탄 같은 유용한 자원으로 전환하는 연구에 매진해 온 김상현 교수를 수상자로 선정하였다. 김상현 교수가 개발한 친환경 생명과학 수소(그린 바이오수소)의 고효율 연속 생산 기술은 수소경제 실현 및 2050 탄소중립 성공을 뒷받침할 기반 기술로 높이 평가되었다.

수소는 연소 시 이산화탄소(CO₂)를 배출하지 않는 친환경 연료이며 최근에는 유기성 폐기물을 원료로 수소를 생산하는 생명과학 수소(바이오수소)가 친환경 수소(그린수소)로 주목받고 있다. 특히 수소 생산 과정에서도 이산화탄소를 발생시키지 않는 ‘친환경 수소(그린수소)’의 안정적 확보는 우리나라 수소경제 계획의 지향점이다.

기존의 생명과학(바이오) 수소 생산은 음식물쓰레기, 농업부산물 같은 유기성 폐기물을 처리하면서 생산되는 생명과학 가스(바이오가스)를 화학적으로 개질하는 방식이 사용되는데, 친환경적이지만 생산공정이 복잡하고 생산 성능이 낮은 문제가 있었다.

김상현 교수는 이러한 문제를 해결하고자 미생물의 입상화(granulation, 작은 입자들이 뭉쳐서 더 큰 입자인 과립을 형성하는 과정)를 촉진하는 기술을 이용해 기존의 값비싼 멸균 과정 없이 활성이 높은 수소 생산 미생물을 고농도로 보유하는 연속 수소 생산기술을 개발했다.

김상현 교수는 수소 생성균을 포함한 미생물들이 수 밀리미터(㎜) 크기로 서로 뭉쳐서 입상화된 그래뉼 그래뉼 : 작은 알갱이 형태의 재료나 물질로 플라스틱, 금속, 식품 등 다양한 분야에서 사용됨(여기에서는 수 밀리미터<㎜> 크기로 서로 뭉쳐서 형성되는 자가 입상 미생물을 의미).

이 형성되면 유기물에서 직접 수소를 생산하는 생물학적 생명과학 수소(바이오 수소) 생산의 효율과 안정성이 높아짐을 밝혔다.

또한, 연속 수소 생산 기술을 적용하여 세계 최고 수준의 연속 생명과학(바이오) 수소 생산 성능(94 ㎥/㎥·d)을 구현하였으며, 2022년부터 산·학·연 공동연구를 통해 시험생산 규모(파일럿 스케일, pilot-scale)의 수소 생산 연구를 진행 중이다. 

그래뉼 특성 규명 및 수소 생산공정 연구성과는 각각 2024년 1월과 10월 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 게재됐다.

김상현 교수는 “지속적인 연구를 통해 수소 기반 사회에 필요한 친환경 수소(그린수소)를 안정적으로 공급하는 데 일조할 계획”이라며 “기존 공정을 대체할 수 있는 새로운 기술 개발로 미래 세대에 기여하고 싶다”라고 밝혔다.

[Ceramic Korea (세라믹뉴스)=이광호 ]

<자세한 내용은 8월 1일 발행하는 세라믹코리아 2025년 8월호를 참조바랍니다. 정기구독하시면 지난호보기에서 PDF 전체를 열람하실 수 있습니다.>