<사이언스 피플>광주과학기술원 김인수 교수

　

　광주과학기술원(K-JIST) 환경공학과 김인수 교수(44)는 미생물을 이용해 하·폐수와 침출수를 정화시키고 유기성 폐기물에서 대체연료를 추출하는 기술을 개발하고 있다.

　특히 김 교수는 지난 99년부터 국가선도기술개발사업(G7)의 일환으로 착수한 ‘저농도 BOD함유 폐수의 황(S)을 이용한 생물학적 탈질공정’을 3년째 수행하고 있으며 최근에 ‘독립영양미생물 이용 하·폐수 처리공법(일명 SPAD공법)’을 개발하는 데 성공했다.

　일반적으로 하·폐수 처리는 종속영양미생물을 이용하는 방법이 널리 사용되고 있으나 메탄올·아세테이트 등의 시약을 필요로 해 경제적 부담이 커 새로운 기술개발의 필요성이 대두돼 왔다.

　김 교수는 이러한 문제점을 인식하고 하·폐수 특성에 맞는 질소 제거 및 종속영양탈질의 단점 극복방안으로 메탄올보다 가격이 저렴한 황을 이용한 탈질연구에 착수했다.

　김 교수가 개발한 SPAD공법은 황과 소량의 유기물을 이용, 유기물과 질소의 구성비가 서로 다른 하·폐수의 질소와 인을 제거할 수 있는데다 종속영양탈질을 동시에 이용하기 때문에 황만을 이용한 독립영양탈질 공정의 단점인 알칼리도의 파괴와 황산염이온 농도 증가 및 총용존이온량 증가의 단점을 보완할 수 있다.

　또 소량의 유기물로도 독립영양탈질과 종속영양탈질을 동시에 수행해 100% 가까운 탈질효율을 달성할 수 있고 후탈질이기 때문에 내부순환이 필요없고 처리효율 또한 안정적이고 운전이 쉽다는 장점을 갖고 있어 생활 하·폐수는 물론 고농도 질소와 축산·공장폐수 처리에 효과가 우수하다는 평가를 받고 있다.

　현재 시화하수처리장에서 일일 처리용량 50톤 규모의 파일럿을 설치해 운영중이며 여천공단 금호미쓰이에도 파일럿을 설치, 좋은 결과를 얻고 있다.

　김 교수는 이러한 연구를 바탕으로 ‘독립영양 황산화 탈질미생물의 동력학 상수 도출 및 탈질특성 분석연구’라는 논문을 발표해 지난달 한국과학기술단체연합회가 수여하는 제1회 과학기술우수논문상을 수상했다.

　그는 이 논문을 통해 질산성질소가 탈질될 때 질소가스가 발생하는 점에 착안, 지금까지 밝혀지지 않은 미생물의 여러가지 특성을 연구해 세계 최초로 미생물 호흡측정기를 이용, 가스 발생속도와 탈질속도의 연관성을 밝혀냈다.

　김 교수는 “SPAD공법을 이용할 경우 일반적인 하수처리공법인 A2O기법보다 건설비와 유지비가 절반이상 줄어드는 데 비해 처리효율은 훨씬 높다”며 “2003년부터 적용되는 산업폐수 처리에 크게 기여할 것”이라고 말했다.

　그는 최근 SPAD공법과 연계해 환경오염도 줄이고 사용한 물을 재이용할 수 있는 ‘용수재이용기술’개발에 착수해 현재 과학기술부 프런티어 사업을 신청한 상태다. 또 유기성 폐기물(바이오매스)에서 수소와 메탄 등 대체연료를 얻을 수 있는 혐기성수소기술 개발에도 박차를 가하고 있다.

　김 교수는 “유엔이 우리나라를 물부족국가로 분류할 만큼 물은 우리에게 소중한 자원”라며 “한정된 수자원을 효과적으로 이용하고 개발할 수 있는 선진기술 개발에 전념할 생각”이라고 강조했다.

　김 교수는 최근 3년간 국제 SCI 등 국내외 학술지를 비롯, 저명학술회의에서 90여편의 논문을 발표했으며 4건의 특허도 출원해놓고 있다.

　

　김인수 교수 약력

　△82년 국립부산수산대 △91년 미국 아칸소대 토목환경공학과 박사 △92년 미국 국립환경연구원 △2000년 교육부 BK21 환경공학 K-JIST사업단장 △2001년 환경관리공단 환경기술평가심의위원회 위원

　<광주=김한식기자 hskim@etnews.co.kr>