수자원속 '괴물'과 맞서 싸운 교수, 최고의 과학기술인 되다

과기정통부, 9월 이달의 과학기술인에 이창하 서울대 교수 선정
신종 오염물질 정화하는 고도산화기술 개선 공로 인정

[아시아경제 김봉수 기자] 2006년 개봉해 관객 1000만명을 동원한 영화 '괴물'은 국민들에게 즐거움을 선사했지만 동시에 '신종 오염물질' 관리라는 묵직한 화두를 남겼다. 그러나 여전히 가정이나 산업현장에서 무지 또는 악의로 버려지는 다양한 오염물질들이 우리 삶을 위협하는 수많은 괴물들을 만들어내고 있다. 9월 '이달의 과학기술인'으로 선정된 이창하 서울대 교수는 이같은 수자원속 '괴물'과 맞서 싸우는 방법을 찾아나선 과학자다.

이 교수는 항생제 같은 의약물질, 농약성분 등 기존의 정화기술로는 분해하기 힘든 신종 수질오염물질을 효과적으로 처리할 수 있는 고도정수처리 시뮬레이터를 개발했다. 전세계에 유통되는 화학물질은 7000만 종 이상으로, 이를 효과적으로 제거하기 위해 많은 정수처리장이 고도산화기술을 도입하고 있다.물 속에 강력한 산화제인 수산화라디칼을 발생시켜 난분해성 유기오염물질들을 산화분해하는 수처리 기술이다. 하지만 처리 수자원 마다 자연유기물의 종류와 농도, 수온 등 수질인자의 관계가 복잡하게 얽혀있어 효율적인 처리에 한계가 있다.

이 교수는 고도산화기술 공정의 설계와 최적 운전을 위해서는 대상 오염물질의 정확한 제거 예측이 필요하다고 보고 화학동역학 모델과 인공지능 기반의 시뮬레이터로 산화공정 기술을 고도화했다. 다양한 조건에서 실험을 통해 얻은 활성 산화제 노출량 데이터베이스를 기반으로 오염물질의 분해를 정확하게 예측하는 화학동역학 모델을 개발했다. 후속연구를 통해 자연유기물질의 특성을 입체적으로 정량화한 데이터를 추가하고 머신러닝 기법으로 모델을 개선한 결과 90% 이상의 정확도와 신뢰성을 얻었다. 이같은 연구 성과는 국제학술지 '워터리서치(Water Research)'와 '인바이런멘털 사이언스&테크놀로지(Environmental Science and Technology)'에 각각 2020년 2월과 2021년 1월 게재돼 국제적으로도 인정을 받았다.

이 교수는 "화학이 야기한 환경오염문제를 화학으로 해결하는 것이 연구자로서 가장 책임감 있고 의미 있는 일"이라며 "최근 연구실에 신입 대학원생이 많이 들어와서 더욱 활기차게 연구하고 있다. 우리나라 환경공학의 발전을 위해 꾸준하게 연구에 정진하겠다"라고 소감을 밝혔다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr