경북대학교 고도처리연구실(추광호 교수)은 물과 에너지의 융합기술 분야를 연구하는 연구실로서 분리(separation), 처리(treatment), 저감(abatement), 회수(recovery)의 전략을 가지고 접근하고 있다. 자연계 및 산업체에서 발생되는 수질오염 현상을 제어, 최소화, 예방하기 위한 고도처리 기술 및 에너지 저감 혹은 독립형 공정개발에 주력하고 있다. 특히, 최신 환경요소기술인 막분리 및 고도산화 기술과 다양한 물리화학적, 생물학적 처리기법을 접목시킨 하이브리드 공정기술개발, 수질 모니터링·모델링·시뮬레이션 등의 연구에 힘쓰고 있다.

물 에너지 융합기술 연구의 선두주자

경북대학교 고도처리연구실의 추광호 교수는 분리막 기술을 이용한 고도 수처리 연구를 20년 넘게 해 온 이 분야의 권위자로서, 물을 고도처리하면서 분리막의 투과도와 에너지를 저감하는 연구에 집중해 왔다. 이런 맥락에서 최근 물 에너지 융합기술과 관련된 연구를 중점적으로 수행하고 있다. 추 교수는 “물을 정화하는데 있어서 신재생에너지를 응용하거나 새로운 에너지원을 생산하는 연구에 큰 관심을 가지고 있다”며 “즉, 물과 에너지 두 마리 토끼를 잡기 위한 통합형 수처리 융합기술 연구에 초점을 맞추고 있다”고 전했다. 구체적으로 분리막 기술과 광전기화학 기술을 접목시켜 물을 고도처리하면서 동시에 물에서 수소연료를 생산하는 것으로, 이를 위해 태양광 활용, 새로운 개념의 분리막 제조, 가시광촉매 합성 등을 시도하고 있다. 또한, 새로운 수자원 확보 방안인 하·폐수 재이용, 해수 담수화 등을 위한 역삼투 여과 및 전처리, 분리막 증류, 막오염 제어와 실리콘 티타늄 계열의 고선택성 나노흡착제 제조, 활성탄 산화철 하이브리드 흡착제, 복합광전기촉매 합성 및 이를 이용한 특정유해금속, 내분비계장애물질, 의약품류 제거 등의 연구를 활발히 진행하고 있다.
추 교수는 “현재 하고 있는 연구는 고도처리를 위해 태양광을 이용하는 동시에 수소 에너지를 생산하는 연구로써 새로운 광전기촉매 개발, 신개념 반응기 설계 등 도전되는 일이 많이 있다”며 “향후 획기적이고 가시적인 연구 성과가 나올 것으로 예상된다”고 말했다. 이 연구는 추 교수가 칼텍에서 연구년을 보내면서 아이디어를 얻은 것으로 현재도 칼텍과 상호교류 하면서 연구를 수행하고 있다.

Water Research, I&EC 저널 등에 50여 편 이상 논문 게재

추광호 교수는 지난 20여년의 연구 기간 중 가장 기억에 남는 순간으로 박사학위 과정 때 수행한 막결합형 혐기성 소화 공정에서 분리막을 막는 원인 물질을 규명한 연구를 꼽았다. 실험 과정을 유심히 관찰하는 과정에서 우연히 발견했지만 이를 통해 분리막이 막히는 원인을 찾음으로써 해결 방안을 제시할 수 있었고, 그 결과는 수질분야에서 최고로 권위 있는 저널인 Water Research에 게재되어 현재까지 약 190여 회 인용되었다. 또한 광촉매 분리막 반응기를 이용한 수처리 연구는 새로운 개념의 막반응기 개발에 관한 것으로 이 분야에서 최초 시도된 연구이며 지금도 지속적인 연구에 집중하고 있다. 이 연구의 첫 성과물은 미국 화학회의 I&EC 저널에 게재되었는데 이 논문도 약 100여 회 인용되었으며, 그 외에도 분리막을 이용한 수처리 및 에너지 저감을 위한 오염제어 연구 등 50여 편 이상의 논문을 Journal of Membrane Science, Journal of Hazardous Materials 등 국제저명학술지에 게재하였다. 최근에는 ‘Water-Energy Interactions in Water Reuse’라는 책을 IWA Water Reuse 전문가 그룹 위원장인 Lazarova 박사 및 독일 다름스타트 대학 Cornel 교수와 함께 저술하였다. 추 교수는 현재 물산업 융복합 연구소장과 대경권 블루골드 클러스터 구축사업단장을 맡고 있다.
경북대학교 고도처리연구실의 연구명은 ‘STAR’ 연구실이다. 연구전략의 두문자어(acronym)이면서 학생들이 별과 같이 빛을 발하는 연구자가 되기를 소망하면서 지은 이름이다. 이러한 연구실 명에 걸맞게 주목받는 연구자를 양성하고 물과 에너지 문제를 동시에 해결함으로써 미래 녹색환경과 물 산업에서 빛을 발하는 연구실로 거듭나길 기대해 본다.