매립지, 음식물 쓰레기 처리시설 등에서 발생하는 메탄, 악취 가스 등 오염가스는 지구온난화 및 환경 문제를 유발합니다. 본 기술은 오염가스 제거용 미생물을 섬유소재에 효과적으로 고정시켜, 적은 양의 미생물로도 오염가스를 효율적으로 제거하는 생물복합섬유를 제안합니다. 원예용 부직포나 토목섬유에 미생물 배양액과 고정화 담체(펄라이트, 토버모라이트 등)를 결합하는 방식으로 제조되며, 이를 바이오필터나 바이오커버 형태로 활용하여 오염가스 발생원에 직접 적용할 수 있습니다. 기존 방식 대비 적은 미생물량으로도 메탄, 황화수소 등 다양한 오염가스를 높은 효율로 제거하며, 섬유 소재의 유연성으로 장치 제작 비용과 시간을 절감하여 경제성과 상용화 가능성을 높일 수 있습니다.

아산화질소(N2O)는 이산화탄소보다 300배 강력한 온실가스이자 오존층 파괴 물질로, 농업 및 폐수처리 시설에서 배출량이 증가하고 있어 효과적인 저감 방법이 시급합니다. 본 기술은 신규 아조스피라 속 HJ23 균주(KCTC13866BP)를 활용하여 아산화질소를 효율적으로 저감합니다. 이 균주는 기존 환원 세균 대비 최대 60배 높은 아산화질소 환원 능력을 지니고 있으며, 탈질 관련 유전자를 발현하여 질산염 및 아질산염 환원에도 탁월합니다. 최적 C/N 비율(62), pH(5-7), 온도(37-40℃), N2O 농도(500ppm 이상) 조건에서 고농도 아산화질소를 빠르게 처리할 수 있습니다. 특히, 탈질 활성 없는 다른 균주와 혼합 시 N2O 환원 속도가 더욱 향상되는 시너지 효과를 보입니다. 이 생물학적 저감 기술은 2차 환경오염 없이 농업 및 폐수처리 시설의 온실가스를 효과적으로 줄여 환경 규제 대응과 지속 가능한 발전에 크게 기여할 것입니다.

매립지 및 유기성 폐기물 처리 시설에서는 메탄과 다양한 악취 유발 화합물이 동시에 발생하여 심각한 환경 문제와 비용 부담을 야기합니다. 본 기술은 신규 스핑고모나스 속 MD2 균주(KCTC 11845BP)를 활용하여 이 문제를 해결합니다. MD2 균주는 메탄과 황화수소, 황화메틸, 벤젠, 톨루엔 등의 악취 물질을 동시에 효과적으로 분해하는 뛰어난 능력을 가집니다. 특히 기존 메탄산화세균 대비 월등히 빠른 성장 속도로 대량 배양이 용이하며, 저렴한 유기성 폐기물을 기질로 활용할 수 있습니다. 이 균주를 포함하는 조성물은 바이오커버 또는 바이오필터 형태로 매립지나 폐기물 처리 시설에 적용됩니다. 이를 통해 메탄과 악취를 동시에 생물학적으로 분해하여 개별 처리 비용을 절감하고, 탄소배출권 확보 및 환경 문제 해결에 크게 기여할 수 있습니다. 높은 제거 효율과 안정적인 성능이 입증된 친환경 솔루션입니다.

기존 폐수처리 방식은 산소 폭기 및 잉여 슬러지 처리 비용이 높고, 미생물 연료전지의 효율을 높일 우수한 미생물 개발이 필요했습니다. 본 기술은 신규한 캔디다 속 IR11(Candida sp. IR11) 균주를 미생물 연료전지에 적용하여 이 문제를 해결합니다. 이 균주는 유기물을 분해해 수소이온과 전자를 효율적으로 생성하며, 이를 통해 미생물 연료전지의 전압 안정화 시간을 단축하고 전압 수준을 높여 전기 생산량을 증대시킵니다. 캔디다 IR11 균주를 포함하는 미생물 연료전지는 폐수 정화와 전기 생산을 동시에 수행하는 장치에 활용될 수 있습니다. 이를 통해 외부 전원 없이도 폐수처리 장치를 운영할 수 있어 운영 효율을 극대화하고 비용을 절감하는 효과를 기대할 수 있습니다. 쿨롱 효율도 14%에서 22% 이상으로 크게 향상되어 상용화 가능성이 매우 높습니다.

기존 VOC(휘발성 유기화합물) 제거 기술은 흡수 시 겔의 기계적 강도가 저하되거나 붕괴되어 재사용 및 상용화에 어려움이 있었습니다. 본 기술은 폴리숙신이미드(PSI)에 아크릴레이트, 메타크릴레이트 또는 실란 가지를 도입한 가지형 가교제를 활용하여 소수성 겔을 제조합니다. 이를 통해 VOC를 흡수해도 겔의 기계적 강도가 저하되지 않으며, 팽윤 및 건조 과정을 반복하여 VOC를 흡수 및 회수 후 재사용이 가능합니다. 이 소수성 겔은 폐수, 토양, 배기가스 등 다양한 환경에서 VOC를 효과적으로 제거할 수 있는 혁신적인 솔루션을 제공합니다.

고기구이 음식점 등 생활밀착형 배출원에서 발생하는 미세먼지, VOCs, 유적 등으로 인한 오염물질과 화재 위험은 심각한 문제입니다. 본 기술은 복수의 격벽과 공기 주입부를 통해 강력한 와류 현상을 유도하여 배출가스 내 입자성 오염물질과 수용성 VOCs를 효과적으로 제거하는 습식 세정 장치입니다. 세정액에 배출가스가 접촉하는 시간을 연장하고, 유입되는 화염까지 차단하여 안전성을 높입니다. 오염물질 막힘 현상을 방지하고 유지 관리가 편리하며, 소형화 및 모듈화를 통해 다양한 규모의 배출원에 적용 가능합니다. 이 기술은 환경 오염 저감과 화재 예방에 기여합니다.