물환경에너지공학 연구실

2014.10.01 16:53

lee496 조회 수:2391

물환경에너지공학 연구실
글 | 공상 학술부 편집 | 기계항공공학부 4 송희성


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환경에너지공학을 연구하시는 화학생물공학부 윤제용 교수님을 인터뷰 해보았습니다.

Q 안녕하세요 교수님 교수님의 물환경에너지공학 연구실에서 는 어떤 연구를 하나요?
A 학과의 특성과 개별적인 분야에서 어떤 것을 더 많이 요구하냐는 상당히 다를 수 있습니다. 화학생물공학부가 전체적으로 화학 반응 과정을 다룬다는 점에서 화학을 더 많이 쓰는 것은 맞습니다. 하지만 자세히 들여다 보면 화학 내에서도 여러 분야가 있고, 어떤 연구 분야를 이해하기 위해서는 다양한 학문적 배경이 필요합니다. 예를 들어 재료공학에는 고체물리가 필요하고 공정 제어에서는 수학이 필요하며 생물공학 쪽에서는 미생물학, 세포학 등의 생물학 지식이 필요합니다. 저희 연구만 보더라도 전기 분해를 통해 염소, 오존, 과산화수소 등의 산화제를 얻을 때에, 기초적인 화학뿐만 아니라 산화제 생성 메커니즘 이해를 위한 전기화학, 산화제의 거동 및 생성 확인을 위한 수질화학 및 분석화학, 그리고 실제로 전극에서 어떤 일이 일어나는 지를 보려면 상당한 물리학 지식이 필요하죠. 그래서 학부 내에서도 다양한 분야의 학문적 배경을 지니신 교수님들과 공동 연구가 이루어지기도 한답니다.

Q 교수님께서 화학생물공학부의 다른 분야들 중에서 물환경에너지공학을 선택하신 이유는 무엇인가요?
A 대학생 때 화학공학을 전공하면서 앞으로 무엇을 해야 되나 고민하고 이리저리 책도 찾아보고 했었죠. 그러던 중 환경공학을 공부하게 되었는데, 당시에 시대적으로 환경에 대한 관심이 생겨나고 환경공학의 필요성이 부각되던 때였습니다. 그에 흥미를 느낀 저는 대학생 신분으로 컨설팅도 하고 전국의 오염된 곳을 돌아 보며 동기 부여를 받게 되고 더 큰 재미를 느껴 지금까지 연구하게 되었습니다.

Q 어떤 고등학생들이 화학생물공학부에 어울릴까요?
A 화학생물공학부에서는 일상생활이나 산업체에서 필요한 물건들을 만들어내는데 필요한 기본 반응과 화학공정, 고분자,연료전지, 반도체 공정, 생명공학 등의 다양한 분야를 연구합니다. 또한 화학생물공학부에서는 공정의 물질 수치와 에너지수치, 경제적 효율을 모두 따지기 때문에 공학이 갖는 전체적인 시각을 함양하는 데에 큰 도움이 됩니다. 이러한 학문적성격 때문에 CEO나 지도자들 중에도 화학공학을 전공한 사람들이 가장 많습니다. 따라서 공학의 전체적인 과정을 이해하려는 학생에게 화학생물공학부가 가장 어울리는 공학이라할 수 있습니다.

Q 안녕하세요 교수님 교수님의 물환경에너지공학 연구실에서는 어떤 연구를 하나요?
A 우리 생활에 물이 얼마나 중요합니까? 매일매일 생활하는데 필요한 생활용수뿐만 아니라, 각종 산업시설에 필요한 공업용수, 여러 작물을 기르기 위한 농업용수 등 물은 우리 삶의 곳곳에서 항상 필요로 해요. 사람뿐만 아니라 동식물에게도 물은 필수적이고, 생태계 유지에도 물은 매우 중요합니다. 저희 연구실에서는 깨끗한 물을 생산하기 위한 처리 기술을 중심적으로 연구합니다. 그리고 예전에는 에너지가 많다고 생각해서, 수처리연구를 할 때 에너지를 고려하지 않았습니다. 그런데 최근에는에너지가 수처리 연구에 있어 하나의 제한요소가 되고 있어요. 이제는 에너지를 고려한 연구를 해야 합니다. 또한, 저희 연구실에서는 수처리와 관련된 적정기술 연구도 합니다. 적정기술이란, 기술을 사용하는 곳의 지역적 조건을 고려한 기술을 이야기합니다. 예를 들면, 현대식 정수기는 다양한 기능이 있지만 고가이기 때문에 개발도상국에서 사용하기 어렵지요. 따라서 정수작용에 꼭 필요한 기술만을 이용해 더 간단한정수장치를 개발합니다.

Q 최근 연구하시는 흥미로운 연구분야를 소개해 주실 수 있으신가요?
A 최근에는 물에서 귀한 금속을 추출하는 연구도 하고 있습니다. 예를 들면, 전기화학의 원리를 응용하여 물 속에서 리튬을 추출해낼 수 있어요. 그런데 여기에는 어려운 점이 두 가지가 있어요. 한 가지는 리튬이 과량 포함된 염수에서 (예를 들면, 남아메리카의 염호) 리튬을 전극에 흡착시키되, 나중에 다른 용도로 사용할 수 있도록 다시 떼어낼 수 있어야 한다는 것이에요. 리튬을 취할 때는 잘 흡착시키고, 다시 사용할 때는 잘 떼어내야 하는 양면의 문제를 잘 해결해야 하죠. 두 번째는 리튬만 선택적으로 추출해야 한다는 어려움입니다. 이러한 두 과제는 리튬 이온과 선택적으로 반응할 수 있는 전기화학적 원리 및 시스템 구축을 통해서 해결할 수 있었고, 그 결과 다른 금속이 1000이고 리튬이 1이라고 해도 리튬만 추출할 수 있는 기술을 개발했어요

Q 교수님 연구실에서는 주로 어떤 방식으로 연구를 진행하시나요?
A 저희 연구실에서는 기존의 연구를 따라가거나 답습하기 보다는, 창의적이고 새로운 시도를 함으로써 기존의 연구과제를 색
다른 방식으로 해결하고자 노력해왔어요. 특히, 저는 학생들에게 여러 학문 및 기술을 융합하도록 적극 권장합니다. 앞서 얘기한 리튬 추출 연구를 예로 들자면, 기존의 리튬 금속은 증발법이나 이온교환수지를 통해서 얻을 수 있었어요. 하지만 여기에 전기화학이라는 새로운 분야를 적용함으로써 기존의 방식보다 훨씬 진일보된 방식으로 리튬을 추출할 수 있었던 거에요. 그리고, 저는 책상 앞에서만 이루어지는 딱딱한 지식 축적보다는 활발한 논의를 통해 창의적인 아이디어 개발을 권유해요. 예를 들어, 연구실 내 구성원끼리의 논의를 적극 권장합니다. 한가지의 주제의 연구를 한 사람만 수행하지 않고, 공동 연구를 권장함으로써 서로의 단점을 보완합니다. 또한, 학회, 워크샵 및 세미나를 통해 국내외 전문가들과의 교류의 기회를 많이 제공합니다. 이를 통해서 우물 안 개구리 식의 편협한 연구자가 아니라, 글로벌한 경쟁력을 갖춘 인재로 거듭나게 합니다. 
Seoul National University, College of Engineering 

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