1일 과학기술정보통신부(이하 과기부)와 한국연구재단에 따르면 이달의 과학기술인상 9월 수상자로 서울대학교 화학생물공학부 이창하 교수가 선정됐다.
'이달의 과학기술인상'은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기부 장관상과 함께 상금 1천만 원을 수여하는 시상이다.
과기부와 연구재단은 이창하 교수가 항생제와 같은 의약물질, 농약성분 등 기존의 정화기술로는 분해하기 힘든 신종 수질오염물질을 처리할 수 있는 고도정수처리 시뮬레이터를 개발함으로써 안전한 물 공급을 위한 정밀한 수질 관리 체계의 과학적 기반을 제공했다는 점을 높이 평가했다고 설명했다.
과기부는 국내 반도체 제조공정에 매일 수십만 톤의 물이 사용 되는 등 산업발전으로 인한 물 사용량은 증가하고 있지만, 그로 인한 신종 오염물질도 늘어나고 있어 되려 활용가능한 수자원이 감소하고 있다고 주장했다.
이어 최근 한강에서 300여 종이 넘는 항생제 내성유전자가 검출된 것과 같이 여러 유해화학물질이 산업·생활폐수에 섞여 유출되면서 자연생태계에도 영향을 미치고 있다고 우려했다.
과기부에 따르면 현재 전 세계에 유통되는 화학물질은 7천만 개에 다다른다. 많은 정수처리장들이 이를 효과적으로 제거하기 위해 고도산화기술을 도입하고 있지만 처리수자원마다 자연유기물의 종류와 농도, 수온 등 수질인자의 관계가 복잡해 효율적인 처리에는 한계가 있었다.
이에 이창하 교수는 고도산화기술 공정의 설계와 최적 운전을 위해 대상 오염물질의 정확한 제거 예측이 필요하다고 보고, 화학동역학 모델과 인공지능 기반의 시뮬레이터로 산화공정 기술을 고도화했다.
이창하 교수의 연구팀은 다양한 조건에서의 실험을 통해 얻은 활성 산화제 노출량 데이터베이스를 기반으로 오염물질의 분해를 정확하게 예측하는 화학동역학 모델을 개발했다. 이후 머신러닝 기법을 활용한 후속연구로 모델을 개선해 90%이상의 정확도와 신뢰성을 얻었다.
이 같은 연구성과는 국제학술지인 워터리서치(Water Research)와 인바이런멘털 사이언스&테크놀로지(Environmental Science and Technology)에 각각 2020년 2월, 2021년 1월에 게재됐다.
서울대 이창하 교수는 "이번 연구는 신정 수질오염물질들을 효과적으로 처리할 수 있도록 수처리 기술을 지능화하고 효율도 함께 높인 것에 의의가 있다"며, "해당 연구성과를 통해 미래의 수질오염 이슈에 선제적으로 대응함으로써 국민이 안심하는 물 공급이 가능할 것"이라고 기대했다.
