School of Environment and Energy Engineering
연구센터독일항공우주연구소(DLR Stuttgart) Andreas Friedrich 연구본부와의 긴밀한 전략적 파트너십(MOU)을 구축하였고 이를 기반으로 양자 간 공동협력연구를 추진 중에 있다. 해외 선진기술 확보 및 우수인력 양성의 선순환 구조 확립을 목표하는 연구센터로서 화학에너지 저장 및 변환 시스템 개발의 3가지 핵심원천 기술을 개발하고자 한다. 1) 알칼라인 수전해 스택을 통한 저가 청정수소 대량생산기술 확보 2) 고용량 리튬-황 배터리 대면적화 3) AI 기반 성능 예측 및 최적화 모델 개발, 기초연구는 물론 시작품 (TRL 4.3) 제작 및 운전을 통해 청정 수소연료를 사용하는 그린모빌리티 확산과 이에 연계된 신재생에너지의 확산(HESS-BESS 구축 등)에 이바지하고자 한다.
지구온난화와 같은 전지구적 환경문제로 인해 기후변화 대응 기술개발과 국가간 기술 협력을 통한 지속가능한 인류발전과 환경보존이라는 패러다임의 변화가 찾아왔습니다. 이러한 신기후체제(Post 2020)가 시작됨에 따라 선진국과 개발도상국 모두 기후변화 요인의 자발적 감축 목표를 설정하고 이행함으로써 기술협력 네트워크를 통한 기후변화 대응 기술의 육성과 확산이 절실히 요구되고 있습니다. 국제환경연구소는 광주과학기술원(GIST) 내 유엔대학교(UN University) 연구소 설립을 목적으로 2001년 신설되었으며, 다년간 국제환경 공동연구를 수행하면서 환경 전문가를 양성하고 국내외 기후변화 대응기술 및 개발을 지원하여 국제환경 개선에 기여해 오고 있습니다. 이에 2016년 8월 유엔기후변화협약 산하 기후기술센터&네트워크(Climate Technology Center & Network, CTCN)에 가입하여 CTCN이 발주하는 개발도상국 기술지원(TA) 사업에 참여할 수 있는 역량을 갖추고 있습니다. 국제환경연구소는 다양한 연구개발활동을 효과적으로 결집, 공유, 지원함으로써 기후변화 대응 기술협력 체계의 기반을 확보하고, 우리나라의 기후변화대응 역량을 극대화하기 위한 정부의 기후기술확보 로드맵과 4차 산업혁명에 기반하여 GIST가 선정한 혁신, 융합 기술에 중점을 둔 기후변화대응기술 R&D 사업을 지속적으로 수행하고 있습니다. 특히, 기후변화와 환경에 관련된 이슈들에 초점을 맞추어 연구협력네트워크 구축 (IFOCA), 과학기술 개발/적용 및 연구인력 역량 강화 (인턴 사업) 등의 사업에 역점을 두고 있습니다.
본 센터는 지스트 교수 11명을 비롯하여 한국에너지기술연구원 광주 바이오에너지연구개발센터가 참여하며, 3개의 세부 핵심그룹으로 구성되었다. 2021년부터 2028년까지 7년간 135억 원의 연구비를 지원받는다. 도시형 생활폐기물(Municipal Solid Waste: MSW) 가스화 물질 혁신적 전환 선도연구센터는 도시 고형폐기물을 소각하면서 대량 발생하는 CO2, 회수 에너지의 낮은 가변성에 대응하는 미래형 열적 처리기술로 제시되고 있는 “가스화 처리”에서 발생하는 가스물질의 혁신적 전환이 가능한 기술 개발을 목적으로 하고 있다. 개발 될 기술들은 열적처리에서 발생하는 CO2를 포집하여 발생량 감축효과, CO2와 가스형 에너지물질 (H2, CO)의 반응을 통해 물질밀도와 탄소수가 증가하는 화학물질로 전환되는 탄소 업사이클링 효과와 CO2 통제도를 향상시키는 효과를 기대할 수 있다. 선도연구센터 사업을 통해 국가/산업 미래 원천기술용 씨앗기술 창출을 사업 철학으로 가지고 있으며 개발될 기술들은 1)기술형태 (단위요소형, 병합형, 패키지형), 2)기술성숙도 (TRL), 3)수요기업 및 관련 산업 분야 적용성을 바탕으로 「 도시형 생활폐기물 가스화 기반 자원회수, 고부가화 가능형 원천기술 및 기술 Package 」를 연구센터의 사업목표로 하고 있다.
장기해양생태계연구(2011~2021년)는 해양수산부에서 지원하는 국가 R&D 사업으로 총 300억원의 예산을 지원받아 3단계로 나누어 수행하고 있다. 본 연구는 한반도 해역의 (1) 주요 해양생태계에 대한 장기모니터링 네트워크 구축하고, (2) 핵심 주요 대표해역 생태과정 조사 연구를 수행하여 최종적으로 이들 연구결과를 기반으로 (3) 해양생태계 변화 진단 및 보전을 위한 예측 가능한 모델을 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 따라서 장기해양생태계 연구를 통해 한반도 해양생태계의 변동 양상, 원인, 과정을 규명하고, 기후환경변화 대응 기술을 확립하는데 기여하고자 한다. 본 연구에서는 국제공동 모니터링 프로그램 및 국외 전문연구기관이 참여하는 국제공동연구를 수행하고 있어, 국외 선진 연구기법 활용 및 교류를 통해 지구의 기후 및 환경변화에 대한 생물-생태계 반응에 대한 연구 역량을 강화하고, 미래 해양생태계 연구의 주축이 될 전문 인력양성에 기여하고 있다.
2007년 노벨화학상 수상자인 Dr. Gerhard Ertl의 이름으로 명명된 연구센터를 설립하고 전기화학을 기반으로 이산화탄소 재자원화 및 탄소연료전지의 전기 화학적 전환 거동을 규명하기 위해 설립되었다. 이 센터는 (1)미래 기후 변화 및 화석연료 고갈에 따른 연료공급문제 해결을 위해 친환경 전기 화학적 전환 반응을 활용한 대체 에너지 기술인 이산화탄소 재자원화와 탄소 연료 전지를 연구 하고, (2)이산화탄소의 재자원화에 최적화된 전극촉매를 개발, 전극 표면 계면 분석법을 확립하여 물리화학적 특성 및 반응기구를 규명하는데 중점을 두고 있다. 또한, (3) 전기에너지 생산 및 고순도 이산화탄소 생성 효율 향상을 위해 탄소연료전지의 전극 표면 및 내부 연료 거동을 분석하여 두 기술에 대한 연구 및 개발을 통해 향후 환경문제 및 에너지 문제에 대한 해결책을 제시해 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다.
화학물질위해성평가센터는 인간활동으로 발생한 위해 화학물질의 환경 내 거동과 생태계 및 인체에 대한 영향에 대해 연구하는 연구센터이다. 현재 주요 연구분야는 화학사고와 이로 인한 환경피해 예측 및 관리 분야로써 2021년까지 약 135억의 지원을 받아 수행되고 있는 환경부 연구단 과제에 초점이 맞추어져 있다. 세부연구분야에는 생물학적 접근법과 통계학을 접목한 위해성평가 및 취약성평가 분야와 더불어 분자생물학 기법을 이용한 생물대사체 분석 기반 피해정량과 드론을 활용한 항공촬영 기반 피해정량 분야가 있다. 환경부 화학사고 연구단 내 중심연구를 수행 및 총괄하고 있으며, 광주과학기술원을 비롯 15개 연구기관과 함께 협동연구를 수행 중이다.
2006년 국가의 R&D 역량을 제고하고 이익을 창출하기 위하여 국토교통부 R&D 연구과제인‘VC-10 사업’의 하나로서 해수담수화플랜트사업단이 광주과학기술원을 총괄기관으로 하여 출범하였다. 해수담수화플랜트사업단은 국내의 해수담수화플랜트의 주요 기술을 세계 최고수준으로 향상 시키는데 큰 기여를 하였고, 국내 담수화플랜트의 주요 기술을 10개국 이상에 수출 및 수주를 달성하는 괄목할 만한 성과를 내었다. 이러한 해수담수화플랜트사업단의 성과를 사업종료 이후에도 체계적으로 관리하고 더 나아가 담수화 분야의 원천기술을 지속적으로 확보해 나가기 위해 2013년 12월 글로벌담수화연구센터 (Global Desalination Research Center; GDRC)가 국토교통부의 지원으로 설립되었다. GDRC는 해수담수화플랜트사업단의 성과로 형성된 국제적인 네트워크를 더욱 긴밀히 구축함으로서 2030년 담수기술 분야의 세계 중심의 허브로서 세계 담수화 시장을 선도하고자 한다.
초미세먼지 진단센터는 미래부 사회문제해결형과제 (90억), 도약(중견) 과제 등의 지원을 받아 2014년 출범하였다. 센터에서는 저가형, 맞춤형 정화소재/장치보급을 위해 기능성 신소재 마스크, 지속형 정전필터활용 정화장치, 물의응축, 성장, 충돌을 이용한 무필터 정화장치를 개발하고 시작품제작/실증, 실제 초미세먼지 구성성분에 따른 세포/흡입 독성, 역학연구를 통해 혼합 초미세먼지 내 구성성분별, 혼합 유형별 특정 질병의 취약성 및 인체 위해도를 과학적으로 산출, 인공위성 관측자료, 지상자료, 모델링 자료 통합하여 예보 모델 개선 및 실증, 초미세먼지 통합관리체계 구축을 위한 제도 분석 및 개선 방안을 제시하고, 효과적인 대국민 소통체계를 구축하였다. 현재는 한국형 초미세먼지 발생 및 제어, 초미세먼지 측정기술 개발, 물리화학적 특성, 독성 및 위해성, 초미세먼지의 노화 진단 등의 연구를 진행하고 있다.
환경분석센터는 환경 내(수질,대기,토양 등) 유해물질의 초정밀 분석 기술을 기반으로, 환경유해물질 분석, 신규 유해물질에 대한 분석기술개발, 유해물질의 거동평가, 매체 내 유해물질에 대한 오염평가 등과 관련한 연구를 수행하고 있다.
High resolution-GC/MS, Transmission electron microscopy, ICP-OES 등 고급 분석기자재를 운영하고 있으며, 비소 및 중금속, VOCs, PAHs 등 유·무기 유해물질의 초정밀 분석을 지원한다. 생물시료를 포함한 환경시료 내 금속나노물질의 분석 등 신규 유해물질 등에 대한 최신 분석기술을 보유하고 있다.
특히, 수질 및 토양 내 오염물질 분석 및 오염평가 등에 대한 환경부 인증기관으로서, 토양 오염도 분석 및 오염평가, 토양오염 정밀조사 및 토양환경평가, 수계관리를 위한 유해물질 분석 및 독성물질 거동 모니터링, 유해물질의 생물독성 평가, 산업폐수의 분류 및 배출 오염물질 목록 구축, 금속나노입자의 분석 및 거동 평가, 실험분석 및 분석기기 사용 교육 지원 등의 업무를 수행하고 있다.
센터는 모든 연구에 기본이 되는 유해물질 분석기술의 고도화를 통해 연구 역량을 강화하고 이를 바탕으로 선도적인 연구기반 구축에 기여하고자 한다.