한국건설기술연구원은 친환경 바이오 폴리머를 이용한 보강재와 골재 혼합물을 활용하여 제방의 붕괴를 방지할 수 있는 보강공법을 개발했다고 밝혔다. 하천제방 붕괴와 이에 따른 홍수는 인명 및 재산에 대한 직접적인 피해를 발생시킬 뿐만 아니라 하천환경 및 수생태계 변화에도 복합적으로 영향을 미친다. 하지만 기존 기술은 제외지(물이 흐르는 하천 구간)의 제방사면에서 강한 물 흐름에 대한 보강기술 부분만 제시되고, 제방 범람 시 제내지(마을, 농경지 등) 쪽 제방사면의 붕괴 방지에 대한 기술은 제시되지 않고 있다. 이에 건설연 수자원하천연구본부 연구팀(팀장: 안홍규 박사, 강준구 박사)은 바이오폴리머(Biopolymer, BP)를 이용하여 제방표면을 강화함으로써 제방 붕괴를 방지하고 지연시킬 수 있는 새로운 제방 보강 기술을 개발하였다. 개발된 친환경 바이오폴리머 재료를 활용한 제방 붕괴 방지 기술은 홍수 피해를 예방할 수 있는 안전기술일 뿐만 아니라 탄소중립 등 환경적 이슈에도 대응할 수 있는 융합적 연구성과라는 점에서 의의가 있다.

한국에너지기술연구원 에너지네트워크연구실 연구진이 겨울철 차가운 냉기를 이용해 여름철 농촌의 하우스 냉방에 이용할 수 있는 기포자가진동현상을 적용한 열교환장치 개발에 성공했다. 열교환 장치 작동에는 외부 동력이 필요 없기 때문에 운전비용이 전혀 들지 않는다. 또한 물질의 상변화를 통한 잠열을 이용하면 많은 양의 열을 전달할 수 있기 때문에 기존 열 교환 기술에 비해서도 에너지 소비량은 50% 이상, 크기는 30% 이상 줄일 수 있다. 이를 통해 냉열 생산 효율은 극대화되고 장치 제작에 소요되는 단가 절감도 가능하게 되어 매우 경제적이다. 세계적인 급격한 기후위기에 따른 식량안보 강화를 위해서는 고효율, 저비용의 신재생에너지기반 시설하우스 냉방기술 확보가 중요하며, 겨울철 신재생 자연냉기를 이용한 냉방기술이 좋은 대안이 될 수 있을 것으로 기대된다.

한국과학기술연구원 물자원순환연구단 송경근 박사팀은 태양에너지와 수열 히트펌프를 결합해 막 증류 과정에서 열에너지 소비를 줄인 하이브리드 담수화 모듈을 개발했다고 밝혔다. 연구진은 한 달 간의 현장 테스트로 태양열 에너지 유무와 수열 히트펌프 사용에 따른 시스템 성능과 경제성을 비교함으로써 하이브리드 담수화 기술을 개발했다. 물자원순환연구단은 “이번에 개발한 하이브리드 담수화 기술은 담수 생산에 소비되는 에너지를 절감할 수 있어서 물 공급에 어려움을 겪고 있는 일부 산업단지와 도서지역의 용수공급 방법으로 고려될 수 있으며, 수질오염으로 원수의 수질이 악화된 지역과 중금속 검출이 잦은 지역의 식수 공급용으로도 적용이 가능할 것”이라고 밝혔다.

한국에너지기술연구원 청정연료연구실 라호원 박사 연구진은 폐플라스틱 열분해유를 가스화해 합성가스를 생산하는 공정개발에 성공했다. 연구진이 그동안 활용처가 제한적이었던 폐플라스틱 열분해유를 활용해 수소, 일산화탄소 등 고부가 화학원료로 재탄생시키는 기술을 국산화한 것이다. 연구진은 가스화 공정으로 열분해가 가지는 고열량과 낮은 재(Ash) 함량 등의 특징으로 인해 수소와 일산화탄소 생성비가 90% 이상인 고품질의 합성가스 생산이 가능함을 확인했다. 이 기술은 한화건설에 기술이전되어 수소 생산 사업화에 성큼 다가설 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

한국기초과학지원연구원은 연구장비운영부 연구팀과 중국과학원 난징지질호소학연구소 연구팀이 공동으로 담수생태계 내 존재하는 다양한 용존유기물이 지구온난화, 부영양화 등 세계적인 기후 변화에 따른 변환 기작을 분자 수준에서 예측할 수 있는 생태학적 분석 모델을 개발했다고 밝혔다. 미생물 군집이 용존유기물의 조성에 가장 큰 효과가 있으며, 온도 변화보다는 영양 상태에 따른 미생물의 군집 변화가 중요한 영향을 끼친다는 사실을 확인할 수 있었다. 향후 후속 연구를 통해 보다 실용적인 관리방안을 제안할 수 있을 것으로 기대된다.

한국원자력연구원 연구팀은 연세대 연구팀, 서울대 연구팀과 함께 ‘바닷물이나 지하수에 녹아있는 방사성 요오드 핵종만을 선택적으로 99.8% 이상 제거하는 재사용 가능 흡착제’를 개발했다고 밝혔다. 흡착제 표면의 백금에 결합한 방사성 요오드는 전기화학적 방법으로 분리하여 방사성 폐기물로 처리한다. 연구팀은 실험을 통해 오염수에서 방사성 요오드를 99.8% 이상 제거하는 것을 확인했다. 이번에 개발한 흡착제를 사용하면 후쿠시마 원자력발전소 사고 현장에 쌓여있는 수백만 톤의 원전 폐수 내에서도 방사성 요오드만을 선택적으로 제거할 수 있을 것으로 기대된다.

한국과학기술연구원은 차세대태양전지연구센터 연구팀이 뉴욕주립대 연구팀과의 공동연구로 발전성능과 장기안정성이 뛰어난 Cu(InGa)Se2화합물 박막소재를 이용한 투광형 태양전지 기술을 개발했다고 밝혔다. 연구진은 소재 전면의 투광도를 높이기 위해 수 ㎛ 크기까지 에칭이 가능한 레이저 공정을 적용하였고 그 결과 육안으로는 구분이 어려운 크기로 불투명한 박막소재를 제거하고 광투과가 가능한 미세패턴을 균일하게 형성할 수 있었다. 향후 발전성능과 레이저 에칭 능력을 향상시키면 경쟁력이 한층 높아질 것으로 기대된다.

한국철도기술연구원 ’대중교통수단의 초미세먼지 관리기술‘을 주제로 국제세미나를 개최했다. 코로나 팬데믹을 겪으면서 대중교통 등 다중밀집시설의 보건 환경에 대한 높은 관심을 해소하기 위해 마련된 세미나에서는 대중교통수단에서의 초미세먼지 관리에 대한 현안과 사회적 문제해결 방안을 모색했다.

한국지질자원연구원은 강원대학교 정문 앞 카본카페와 대학 내 커피숍 등에서 A4 폐지 수거장치와 ICT를 접목시킨 앱을 활용, 강원대 학생들을 대상으로 카본머니시스템 활성화를 위한 리빙랩을 시연했다. 카본머니시스템은 한국지질자원연구원이 개발한 원천기술인 In-Situ PCC 기술을 적용해 한국기후변화연구원에서 수거장치와 포인트 제공 앱을 개발했고, 강원대학교에서 시연하고 있는 산학연 연계 프로젝트이다. 카본머니시스템을 활용한 리빙랩의 활성화는 우리 국민들의 자원재활용에 대한 긍정적 인식 전환의 계기가 될 것으로 기대된다.

한국에너지기술연구원 연구진은 에너지소모량을 최소화하기 위해 역삼투 모듈의 앞뒤에 역전기투석 발전기를 연계시키는 융합 공정을 개발했다. 연구진은 경제성 분석으로 공정의 대용량화와 최적화 달성을 통해 담수 생산단가는 10% 이상 절감, 염분차발전 균등화발전비용 단가는 130원/kWh 이하도 가능함을 확인했다. 또한, 개발한 염분차발전 기술은 해수온도, 해양생태계에 악영향을 미치는 발전소의 온배수를 이용해 대용량 발전소 구축에도 사용할 수 있어 국내 기저부하와 재생에너지 간 에너지믹스 체계 유연성 확보에 핵심적인 역할이 기대된다.