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이창구 교수팀, 하수·폐수 내 질소 자원화 위한 통합 공정 기술 제시

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이창구 교수팀, 하수·폐수 내 질소 자원화 위한 통합 공정 기술 제시

아주대학교 이창구 교수팀이 하수·폐수 내의 질소를 자원화 하기 위한 통합 공정 기술을 제시했다. 이창구 교수(환경안전공학과·대학원 에너지시스템학과) 연구팀은 하·폐수 내의 질소를 암모니아(NH₃) 형태로 회수하고 이를 수소(H₂) 생산으로 연계하는 통합 공정 기술을 제안했다. 이를 통해 폐수 내 질소를 자원화 함과 동시에, 탄소 배출 없는 청정에너지의 생산이 가능한 순환형 수-에너지 시스템 구현 가능성을 제시했다. 연구팀의 이번 성과는 ‘폐수 유래 암모니아를 활용한 수소 생산: 회수-전환-활용 통합 공정 분석(Hydrogen Production from Wastewater via Ammonia Recovery and Catalytic Conversion)’이라는 제목의 논문으로 <npj 클린 워터(npj Clean Water)>에 2월 게재됐다. 이번 연구에는 우리 학교 대학원 에너지시스템학과 및 환경연구소 연구진이 참여했으며, 이창구 교수가 교신저자로서 연구를 총괄했다. 연구팀은 다양한 공정·촉매·시스템 분석을 아우르는 융합 연구를 통해 실험적 성능과 산업 적용 가능성을 동시에 평가했다. 하·폐수에는 도시, 산업, 농업 및 매립지에서 유래한 반응성 질소가 다량 포함되어 있으나, 기존 생물학적 처리 공정은 이를 질소가스(N₂)로 전환해, 자원으로의 활용은 어렵다는 한계가 있었다. 또한 높은 에너지 소비와 온실가스인 이산화질소(N₂O) 배출 문제로 인해 지속가능성 측면에서의 한계 역시 지적되어 왔다. 이에 아주대 연구팀은 다양한 공정을 활용해 실제 폐수로부터 암모니아(NH₃)를 회수하고, 이를 촉매 분해를 통해 수소로 전환하는 전 공정 체인을 통합적으로 분석했다. 특히 기존 연구와 달리 ▲실제 폐수 기반 비교 ▲수소 생산 잠재량 정량화 ▲촉매 성능 및 경제성·환경성(LCA/TEA) 평가를 동시에 수행함으로써 공정 간 연계성과 실현 가능성을 체계적으로 규명했다. 그 결과, 폐수 유래 암모니아(NH₃)를 활용할 경우 현재 전 세계 수소 생산량의 약 43.6%에 해당하는 수준의 수소를 생산해낼 수 있는 잠재적 가능성이 있는 것으로 평가되었으며, 기존 공정(Haber–Bosch) 대비 에너지 효율 및 환경성 측면에서 경쟁력 있는 대안이 될 수 있음을 확인했다. 또한 루테늄(Ru), 니켈(Ni) 기반 촉매 비교를 통해 고효율·저비용 수소 생산을 위한 촉매 설계 방향 역시 제시했다. 특히 이번 연구는 ▲질소 회수 ▲촉매 반응 ▲공정 통합 ▲정책 및 경제성 분석을 하나의 프레임워크로 연결함으로써, 단일 기술 중심 접근을 넘어선 시스템 수준의 혁신 전략을 제시했다는 점에서 학술적·산업적 의의가 크다는 평가다. 이창구 교수는 “폐수 속 질소를 단순 제거 대상이 아닌 ‘에너지 자원’으로 전환함으로써, 탄소중립 사회를 위한 새로운 수소 생산 경로를 제시할 수 있다”라며 “앞으로 하수처리장 및 산업 현장에서 적용 가능한 분산형 수소 생산 시스템으로 확장될 수 있을 것”이라고 전했다. * 위 사진 - 왼쪽부터 이창구 교수, 양희진 환경연구소 연구원, 정성효 석사과정 학생
아주대학교 사회과학대학과 용인시정연구원이 사회과학 분야 연구와 인력 양성을 위해 업무협약을 체결했다. 협약식은 지난 18일 아주대 율곡관에서 진행됐다. 이 날 행사에는 김서용 아주대 사회과학대학 학장과 이은국 용안시정연구원 원장을 비롯한 양측 주요 관계자들이 참석했다. 이번 협약은 두 기관이 사회과학 분야의 연구 교류를 확대하고, 인력 양성 및 연구 성과 확산에 힘을 모으기 위해 마련됐다. 두 기관은 이번 업무협약을 통해 ▲전문 인력 교류활동 및 인력풀 공유 ▲R&D 및 정책분야 연구과제 공동협력 ▲공동학술대회 및 연구세미나 개최 ▲대학생·대학원생 인턴십 프로그램 운영 등 다양한 분야에서 협력하기로 했다. 용인시정연구원(Yongin Research Institute, YRI)은 용인시의 도시 성장과 지역 현안에 대응하기 위한 정책 연구를 수행하는 연구기관이다. 연구원은 2019년 설립되어 다양한 정책 연구와 학술 교류를 통해 용인시 사회 발전과 연구 성과 확산에 기여하고 있다.

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사회과학대학·용인시정연구원, 업무협약 체결

아주대학교 사회과학대학과 용인시정연구원이 사회과학 분야 연구와 인력 양성을 위해 업무협약을 체결했다. 협약식은 지난 18일 아주대 율곡관에서 진행됐다. 이 날 행사에는 김서용 아주대 사회과학대학 학장과 이은국 용인시정연구원 원장을 비롯한 양측 주요 관계자들이 참석했다. 이번 협약은 두 기관이 사회과학 분야의 연구 교류를 확대하고, 인력 양성 및 연구 성과 확산에 힘을 모으기 위해 마련됐다. 두 기관은 이번 업무협약을 통해 ▲전문 인력 교류활동 및 인력풀 공유 ▲R&D 및 정책분야 연구과제 공동협력 ▲공동학술대회 및 연구세미나 개최 ▲대학생·대학원생 인턴십 프로그램 운영 등 다양한 분야에서 협력하기로 했다. 용인시정연구원(Yongin Research Institute, YRI)은 용인시의 도시 성장과 지역 현안에 대응하기 위한 정책 연구를 수행하는 연구기관이다. 연구원은 2019년 설립되어 다양한 정책 연구와 학술 교류를 통해 용인시 사회 발전과 연구 성과 확산에 기여하고 있다.
이왕희·채상윤 박사, '2026 세종과학펠로우십' 선정

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이왕희·채상윤 박사, '2026 세종과학펠로우십' 선정

아주대학교에서 2명의 신진 연구자가 과학기술정보통신부·한국연구재단 주관 ‘2026년도 세종과학펠로우십’에 선정됐다. ‘2026년도 세종과학펠로우십’에 선정된 우리 학교 연구자는 첨단바이오융합연구소의 이왕희 박사(사진 왼쪽)와 차세대에너지과학연구소의 채상윤 박사(사진 오른쪽)다. 두 연구자는 앞으로 5년간 총 6억500만원 상당의 연구비 지원을 받게 됐다. ‘세종과학펠로우십’은 젊은 과학자가 원하는 연구를 수행함으로써 핵심 과학 기술 인재로 성장하고 정착할 수 있도록 돕기 위한 국가 연구지원 사업이다. 박사학위 취득 후 7년 이내 또는 만 39세 이하의 젊은 과학자 가운데 정부·민간 기관에서 연구 활동을 이어가고 있는 비정규 연구자가 지원 대상이다. 첨단바이오융합대학 산하 첨단바이오융합연구소에서 연구를 수행하고 있는 이왕희 박사는 앞으로 ‘차세대 비만 치료 물질 발굴’ 연구를 이어갈 예정이다. 현존하는 비만 치료제의 한계로 지적되어 온 근육량 감소나 약물 의존성 등의 문제를 해결할 수 있는 보다 안전하고 효과적인 치료 전략에 대한 연구다. 이왕희 박사는 우리 학교 대학원 분자과학기술학과에서 석·박사 학위를 받고, 미국 일리노이시카고대학(University of Chiocago at Illinois)에서 박사후연구원으로 연구하다 우리 학교에 다시 합류, 첨단바이오융합대학 김욱 교수 연구실에서 연구를 수행하고 있다. 차세대에너지과학연구소에서 광전기화학 분야를 연구하고 있는 채상윤 박사는 고려대에서 석·박사 과정을 마치고 한국과학기술연구원(KIST)에서 박사후연구원으로 연구를 진행하다 2020년 우리 학교에 합류했다. 채 박사는 우리 대학이 참여하고 있는 대학기초연구소(G-LAMP) 지원사업의 일원으로, 유성주·박은덕 교수와 함께 태양광을 활용한 인공광합성 및 탄소 전환 기술에 대해 연구하고 있다. 채상윤 박사는 세종과학펠로우십 지원을 통해 태양 빛을 이용해 이산화탄소를 유용한 화학물질로 전환하는 새로운 인공광합성 기술을 개발할 예정이다. 또한 해수와 태양광이라는 풍부한 자연 자원을 활용해 친환경적 화학 생산 기술을 개발하고, 주로 수소 생산에 집중되어 있던 기존 연구들을 넘어 고부가가치 화합물 생산으로 연구 영역을 확장해간다는 포부다.