김영모 건설환경공학과 교수가 지난 5월 15일 '제44회 스승의날 유공교원 교육부장관 표창'을 수상했다. 김 교수는 "개인적으로도 큰 영광이지만, 함께 연구하며 고민해온 제자들과 동료 연구자들에게 돌아가는 상이다"며 "단순한 훈장이 아니라, 앞으로도 학부와 대학원에서 교육과 연구를 통해 사회에 기여하라는 책임감의 상징이라고 생각한다"고 소감을 밝혔다.

김 교수는 수년간 탄소중립 수처리 기술과 폐기물 저감 및 자원화 기술 개발에 매진해왔다. 초기에는 수처리 효율 개선과 오염물 저감에 집중했지만, 기후위기가 심화되면서 '탄소중립'과 '폐기물 저감'을 연구의 중심으로 삼았다. 그는 SCI(E)급 국제 학술지에 120편 이상의 논문을 게재하고 6건의 특허를 등록했으며, 이 중 3건은 기술이전까지 이뤄 실용화와 산업화에 기여했다. 

김 교수는 그간 수행 33건 이상의 국가 연구개발 및 산학협력 과제 중 가장 기억에 남는 연구로 '곰팡이 균사체 기반 폴리스티렌 폼(polystyrene foam) 대체 소재 개발'을 꼽았다. 이 연구는 '2024 국가연구개발 우수성과 100선'에 선정돼 우수성을 입증했다.  

연구진은 귤껍질, 쌀겨 등 비식용 식물계 폐바이오매스와 곰팡이 균사체를 활용해 생분해성 복합소재를 개발했다. 기존 바이오플라스틱인 PLA(polylactic acid)는 복잡한 생산 공정을 거쳐야 하지만, 이 기술은 간소화된 공정으로 생산이 가능하며 석유기반 폴리스티렌 폼을 대체할 수 있는 친환경 소재로 주목받고 있다. 

김 교수는 "생분해성 플라스틱이 쉽게 분해된다고 알려져 있지만, 실제로는 55도 이상의 고온 등 특정 조건이 충족돼야 분해가 가능하다"며 "적절히 수거·처리되지 않으면 오히려 환경오염을 유발할 수 있다"고 설명했다. 이어 그는 "다만, 생분해성 플라스틱은 석유계 플라스틱과 달리 바이오가스 생산 및 자원화가 가능하다는 점에서 순환 가능성이 크다"며 "사용 이후 자원화까지 고려된 순환 시스템이 갖춰져야 진정한 친환경 기술이라 할 수 있다"고 강조했다. 

실제로 개발된 균사 복합체는 생분해도, 흡수성, 압축강도, 밀도, 열전도율 등 여러 특성에서 미국 에코베이티브(ECovative) 제품보다 뛰어난 성능을 보였으며, 현기소화 공정을 통해 바이오가스 생산 및 자원화 가능성도 확인됐다. 실제로 해당 소재는 특정 기업에서 스티로폼 대신 포장재의 재료로 사용되며 상용화 가능성을 입증했다.  

김 교수는 수계 내 미량오염물질 및 미세플라스틱 저감을 통한 상하수도 인프라 개선 연구도 지속해왔다. 그는 "미량오염물질이나 미세플라스틱은 일반적인 하수처리 공정으로는 제거가 어려워, 그 존재를 인지하기 위해 고도화된 검출 기술이 선행돼야 한다"고 설명했다. 

이에 연구팀은 하수처리장 내 생물학적 처리 공정에서 핵심 역할을 하는 미생물들이 미량오염물질에 반응하는 속도를 분석하고, 그 저감 효율을 수치화해 수학적 모델링을 진행했다. 이 모델은 하수처리장 내 오염물질 저감 정도를 예측하고, AI 기술과 연계해 수계로의 방류량을 사전에 예측할 수 있다. 김 교수는 "해당 기술은 향후 어떤 수처리 공정이 추가로 필요할지, 어떤 시설 개선이 이뤄져야 하는지를 판단하는 데 기초자료로 활용될 수 있다는 점에서 의의가 있다"고 강조했다.  

김 교수는 '좋은 연구자는 사회문제를 해결하는 사람'이라는 대학원 시절 지도교수의 가르침을 연구자로서의 신념으로 삼고 있다. 후학 양성에도 힘써온 그는 "학생들이 자율성과 책임감을 갖고 스스로 문제를 해결하는 연구자로 성장하기를 란다"며 "세상에 끊임없이 질문하고 의문을 제기하는 태도가 진정한 연구자의 자세다"고 강조했다. 

김 교수는 "개발한 기술이 사회에 긍정적인 영향을 미치거나, 연구 성과가 정책 및 실무의 근거로 활용될 때 가장 큰 보람을 느낀다"고 말했다. 그는 "다학재 융합연구를 통해 연구 생태계를 구축하는 것이 궁극적인 목표다"며 "4차산업혁명 시대에 맞춰 AI 기반 수처리 공정 운영 최적화와 자원화 공정을 통한 에너지 자립화에 집중하겠다"는 포부를 밝혔다.