명재욱 교수, 한국인 최초 ‘40세 미만 차세대 환경공학 리더’ 선정
우리 대학은 건설및환경공학과 명재욱 교수가 미국 환경공학 및 과학 아카데미(AAEES, American Academy of Environmental Engineers and Scientists)가 주관하는 ‘40세 미만 차세대 환경공학 리더(40 Under 40 Recognition Program)’의 한국인 최초 수상자로 선정됐다고 12일 밝혔다.
이 상은 AAEES가 매년 혁신적인 연구성과와 사회적 기여, 교육적 리더십을 갖춘 차세대 환경공학 연구자를 선정해 수여하는 상으로, 명 교수는 프로그램 출범 이후 처음으로 선정된 한국인이라는 점에서 수상 의미가 더욱 크다. 시상식은 2026년 4월 워싱턴 D.C.에서 열릴 예정이다.
AAEES는 공인 환경전문가 인증(PEE) 제도 운영과 정책 자문, 국제 학술 교류 등을 통해 글로벌 환경공학 분야를 선도하는 세계 최고 권위의 전문기관으로, 이번 수상은 국내 환경공학 및 지속가능성 연구의 국제적 위상을 크게 높인 것으로 평가된다.
플라스틱 쓰레기 증가와 온실가스 배출이 심화되는 가운데 기존 기술만으로는 이를 해결하는 데 한계가 드러나고 있는 상황에서, 명재욱 교수는 메탄(CH₄)과 이산화탄소(CO₂) 등 온실가스를 생분해성 플라스틱으로 전환하는 기술을 개발하며 학계와 산업계의 큰 주목을 받아왔다.
그의 연구는 환경미생물학과 재료과학을 융합해 온실가스를 고부가가치 바이오소재로 전환하는 새로운 산업 패러다임을 제시했다는 점에서 높은 평가를 받고 있다.
명 교수 연구팀은 온실가스를 소재로 바꾸는 미생물 대사 제어 기술과 플라스틱의 합성·분해 효율을 동시에 향상시키는 촉진 공정, 그리고 산업 현장에서 적용 가능한 파일럿 공정 설계 및 엔지니어링 기술을 확보해 온실가스 감축과 플라스틱 오염 문제를 동시에 해결할 수 있는 지속가능 순환기술 모델을 구축했다.
또한 연구팀은 이러한 기반기술을 확장해 해양에서 자연스럽게 분해되는 생분해성 코팅 소재, 생체적합성을 갖춘 바이오 기반 전자 소재, 산업용 3D 프린팅 필라멘트 등 다양한 응용 제품을 개발하며 기초 연구에서 응용·산업화까지 이어지는 전 주기 혁신을 실현했다.
이 같은 성과는 플라스틱 다운사이클링 문제와 온실가스 활용 기술의 경제성 한계를 동시에 극복할 수 있는 세계적 수준의 지속가능 기술 대안으로 평가되고 있다.
명 교수는 인재 양성에서도 뛰어난 성과를 보이고 있다. 그가 지도한 학생들은 미국화학회(ACS) 환경화학 우수 대학원생상, 대통령과학장학금, 머크 이노베이션 컵 프라이즈, 대한민국 인재상 등 국내외 주요 상을 수상하며 차세대 환경·지속가능성 연구자로 성장하고 있다.
또한 산업체와의 기술 협력, 특허, 공공기관 자문 등 다양한 활동을 통해 연구 성과를 사회 및 산업 생태계로 확장하며 지속가능 기술사업화의 선도 연구자로 자리매김하고 있다.
AAEES 선정위원회는 “명재욱 교수는 기술적 탁월성과 사회적 책임, 교육 리더십을 고루 갖춘 연구자이자 환경공학의 새로운 영역을 개척한 혁신자”라고 평가했다.
명 교수는 “이 수상은 함께 연구하고 도전해 온 학생들과 KAIST의 협력적 연구 문화가 있었기에 가능한 성과”라며, “지속가능한 자원순환 기술로 인류와 지구의 미래를 밝히는 데 기여하겠다”고 소감을 밝혔다.
유엔 디지털 성평등 보고서 주도 발간...‘EQUALS 보고서 2025’공개
우리 대학은 과학기술정책대학원(STP)이 국제전기통신연합(ITU), 유엔여성기구(UN Women), GSMA* 등 글로벌 기관과 협력해 ‘EQUALS Research Report 2025’를 발간했다고 5일 밝혔다.
*GSMA(Global System for Mobile Communications Association)는 전 세계 이동통신사와 모바일 산업을 대표하는 국제 협회로, 디지털 포용과 성평등 확대를 위해 EQUALS 파트너십을 공동 창립한 기관
이번 보고서는 디지털 전환 시대에 심화되는 성별 디지털 격차를 분석하고 해결방안을 제시하는 국제 공식 연구보고서로, UN 정보사회세계정상회의(WSIS+20, 2025년 7월, 제네바)에서 공식 공개됐다.
KAIST 과학기술정책대학원(STP)은 2022년부터 UN EQUALS 글로벌 파트너십* 연구분과 공동 의장(Co-lead Partner)으로 참여하며 이번 보고서의 기획·편집·출판을 주도했다. 보고서는 총 33명의 저자와 20명의 심사위원, 그리고 KAIST STP 교수진이 함께 참여해 약 200쪽 분량으로 완성됐다.
*EQUALS 글로벌 파트너십은 ITU 주도로 2016년 GSMA, 국제무역센터(ITC), 유엔대학교(UNU), 유엔여성기구(UN Women)가 공동 출범한 글로벌 연합체로, 디지털 시대의 성평등 증진을 위한 연구·정책 협력을 추진
ITU 도린 보그단-마르틴 사무총장은 서문에서 “AI를 포함한 신기술의 급속한 발전은 성평등에 있어 양날의 검과 같다. 기회를 제공함과 동시에 기존 불평등을 심화시킬 위험을 내포하고 있다”며 “이처럼 빠르게 변화하는 기술 환경에서 데이터와 실제 삶의 경험에 기반한 새로운 관점이 필요하며, KAIST STP의 리더쉽으로 출판되는 본 보고서는 이러한 관점을 제공한다”라고 강조했다.
‘EQUALS 연구보고서 2025’는 지속가능한 개발목표(SDG) 5 달성을 위한 정책과 혁신의 기반이 되는 데이터를 제시하며, 디지털 전환 시대 성평등 과제를 중심으로 네 가지 핵심 주제를 종합적으로 분석했다.
첫째, 디지털 역량(Digital Skills) 분야에서는 젠더 변혁적 디지털 기술교육(GTDSE)을 중심으로 디지털 리터러시, 기술 활용 능력, 교육 접근성을 평가하고, 효과적인 교육 프로그램 사례를 검토했다.
둘째, 디지털 포용 및 교육(Digital Inclusion & Education) 분야에서는 성별과 사회구조적 요인이 중첩되는 다중적·교차적 장벽을 분석하고, 국가 간 디지털 활용 격차를 비교했다. 또한 전자정부 서비스와 STEM 분야에서 나타나는 성별 차이를 검토하며 정책적 대안을 제시했다.
셋째, 디지털 경제(Digital Economy) 분야에서는 기업 대표의 성별에 따른 기술 활용도와 접근성의 차이를 분석하고, 혁신 및 지식재산권(IP) 분야에서 여성의 과소 대표 문제를 다뤘다. 더불어 테크 분야 신진 여성의 역량 강화를 위한 온라인 멘토링 사례를 소개했다.
넷째, 인공지능 및 사이버보안(AI & Cybersecurity) 분야에서는 사이버보안 역량 강화가 젠더 격차 해소에 미치는 영향을 분석하고, 딥페이크 피해 사례를 기반으로 정책 제언을 제시했다. 또한 고위험 AI 시스템이 여성에 미치는 영향을 평가하기 위한 국가 태스크포스(TF) 설립 및 AI 개발 및 활용 수명 주기 전반에 걸쳐 젠더 민감성을 반영한 기술 표준 개발 제안이 포함된다.
본 보고서는 KAIST 과학기술정책대학원(STP)의 학문적 리더십 아래 기획·편집되었으며, 최문정 대학원장(KAIST STP)이 편집장을 맡고 아라바 세이(Araba Sey) 박사, 롤리 가이탄(Loly Gaitan) 박사, 이다솜 교수, 하비에라 마카야(Javiera Macaya) 박사 등 4개국의 전문가로 구성된 부편집장단, 그리고 KAIST 박사과정생인 허은진(Ern Chern Khor)과 홍완 학생이 편집간사로 참여했다.
특히 하향식이 아닌 상향식(bottom-up) 기고 방식을 바탕으로 글로벌 사우스(Global South) 연구자의 참여 확대를 통해 디지털 성평등 해소를 위한 효과적인 개입에 대한 최신 근거 제시 및 딥페이크∙사이버보안과 같은 도전과제도 담았다.
최문정 대학원장은 “이번 보고서는 2019년 유엔대학교(UNU)가 구축한 개념적 토대를 심화시켜, 2025년 판에서는 실행 중심의 실천적 프레임워크에 초점을 맞췄다”며 “정책입안자·연구자·시민사회가 성별 디지털 격차를 해소하는 데 활용되기를 기대한다”고 말했다.
우리 대학은 이번 유엔 연구보고서 발간을 계기로 디지털 격차 해소 위한 정책연구 강화, 글로벌 파트너십 확대, AI시대 포용적 기술 정책 로드맵 제시 등의 활동을 더욱 확장해 나갈 계획이다.
KAIST 과학기술정책대학원(STP)은 “과학·기술·혁신을 인간화(humanize)하는 것”을 사명으로 삼고 있으며, 디지털 기술이 사회 구조와 문화적 맥락 속에서 작동하는 만큼 포용적 혁신의 관점에서 글로벌 연구를 지속할 것이라고 밝혔다.
이번 연구보고서는 KAIST 국제협력사업과 인문사회융합과학대학 혁신사업지원을 받아 수행됐다.
※ 보고서 사사표기 M. Choi, L. Gaitan, D. Lee, J. F. M. Macaya, A. Sey, E. C. Khor, & W. Hong. (Eds). (2025). Evidence to Impact: Advancing Gender Empowerment in the Digital Age. Korea Advanced Institute of Science and Technology/International Telecommunications Union: Daejeon. ISBN: 979-11-92990-23-1
연구보고서 다운로드: https://www.equalsintech.org/post/evidence-to-impact-advancing-gender-empowerment-in-the-digital-age
유엔 EQUALS 글로벌 파트너쉽 웹사이트: https://www.equalsintech.org/
브랜드 수익으로 학생이 이끄는 ESG 연구 플랫폼 출범
우리 대학은 브랜드 수익을 학생들에게 환원해 사회문제 해결형 연구로 이어가는 실천형 ESG 프로그램 ‘PDSP(Problem Definition to Solution Program)’을 새롭게 시작한다고 19일 밝혔다. 브랜드 수익은 넙죽이 등 브랜드 상품 판매 수익을 말하며 우리 대학은 교내 오리 연못 근처에서 브랜드샵을 운영하고 있다.
이번 사업은 KAIST 브랜드 가치와 사회적 책임을 학생 중심으로 구체화한 첫 모델로, ‘연구–창업–사회공헌’을 연결하는 혁신적 출발점이 되고 있다.
사업은 KAIST 홀딩스(대표 배현민)의 자회사 브랜드카이스트(공동대표 석현정·복병준, KAI 특허법률법인 대표, KAIST 산업디자인학과 동문)가 배당한 수익을 재원으로 추진된다.
우리 대학은 브랜드 수익을 학생 연구 활동에 재투자함으로써 ‘브랜드 → 수익 → 학생 → 사회환원’이라는 KAIST형 선순환 ESG 구조를 구현하고자 한다.
‘PDSP’는 KAIST 학부생들이 자율적으로 팀을 꾸려 사회적·기술적 문제를 탐구하고 해법을 제시하는 연구 프로그램이다. 프로그램명 ‘Problem Definition to Solution Program’은 학생이 직접 문제(Problem)를 정의(Definition)하고 해법(Solution)을 설계한다는 의미로, 배운 지식을 사회문제 해결로 연결하는 실천적 연구 플랫폼을 지향한다.
우리 대학은 이번 PDSP를 통해 ESG의 개념을 환경(Environment), 사회(Society), 지배구조(Governance)를 넘어, ‘교육(Education)과 연구(Science)를 통한 사회적 책임 실천’으로 확장하고 있다.
학생들이 주도적으로 사회문제를 정의하고 해결책을 제시하는 과정 자체가 ESG 가치 실현의 한 형태이며, 우리 대학은 이를 통해 과학기술 기반의 실천형 ESG 모델을 구축하고자 한다.
PDSP는 Deep Tech과 ESG, 두 개의 연구 트랙으로 운영된다.‘Deep Tech 트랙’은 인공지능(AI), 반도체, 로보틱스, 바이오테크, 신소재, 에너지 등 KAIST의 첨단 과학기술 역량을 바탕으로 미래 산업을 선도할 원천기술 연구를 지원한다. ‘ESG 트랙’은 기후 변화, 탄소중립, 고령화 등 사회적 이슈를 주제로 연구를 수행하며, 과학기술을 통한 지속가능한 사회 구현에 초점을 맞춘다.
이번 프로그램은 단순한 아이디어 공모전이 아니라 연구실에서 출발하는 실질적 기술 혁신을 촉진하는 ‘학생 주도형 딥테크 인큐베이션 프로그램’으로 평가된다.
참여 대상은 학부생 3~5명으로 구성된 약 20개 팀이며, 각 팀은 Deep Tech 트랙 또는 ESG 트랙 중 하나를 선택해 지원할 수 있다. 팀별 최대 150만 원의 연구활동비가 3개월간 지원되며, 연구비는 KAIST 자체 연구사업 기준에 따라 집행된다. 신청은 9월 29일부터 11월 5일 자정까지 KAIST 포털사이트를 통해 접수하며, 평가위원회의 심사를 거쳐 선정된 팀은 오리엔테이션–중간 점검–성과 발표회 등 단계별 과정을 거치게 된다.
KAIST 홀딩스 배현민 대표(전기및전자공학부 교수)는 “PDSP는 학생이 스스로 문제를 정의하고 해결책을 설계하는 KAIST형 자율 연구문화의 출발점이 될 것”이라며 “우수 연구팀은 창업 아이디어로 발전할 수 있도록 초기 투자 및 사업화 지원도 적극 검토할 계획”이라고 밝혔다.
석현정 브랜드카이스트 대표(산업디자인학과 교수)는 “브랜드카이스트의 수익이 학생들의 연구로 다시 이어지는 이번 프로그램은, KAIST 브랜드가 단순한 상징을 넘어 사회적 가치 창출의 플랫폼으로 진화하고 있음을 보여준다”며 “학생들이 창의적 연구를 통해 기술과 사회를 잇는 새로운 변화를 만들어가는 것이야말로 KAIST 브랜드의 진정한 힘이라고 생각한다”고 말했다.
프로그램에 지원서를 제출한 한 학생은 “환경 문제나 기술 불평등 등 사회적 주제를 연구로 탐구해 보고 싶었는데, 이번 프로그램이 그런 기회를 제공해 기대된다”며 “배운 지식을 사회에 돌려줄 수 있다는 점에서 KAIST 학생으로서 자부심을 느낀다”고 말했다.
이광형 KAIST 총장은 “KAIST 브랜드가 만들어 낸 가치를 학생들에게 되돌려주는 상생형 혁신 모델을 만든 것도 KAIST의 힘”이라며 “학생들이 직접 정의한 문제를 통해 인류 발전에 기여하고, 창의적 연구가 사회 변화를 이끄는 원동력이 되길 바란다”고 강조했다.
1971년 설립 이후 대한민국의 과학기술 발전과 산업 혁신을 선도해온 KAIST는 이번 PDSP를 통해 ‘브랜드 가치의 선순환’을 현실화하며, 학생 주도형 사회공헌과 기술 혁신을 결합한 새로운 ESG 패러다임을 제시하고 있다.
KAIST-(주)아리텍바이오 ‘맞손’ 자원순환형 친환경 ESG 캠퍼스 구축 협력
우리 대학 ㈜아리텍바이오(대표 주윤상·김리아)와 6월 30일 대전 본원에서 업무협약을 체결하고, 지속 가능한 스마트 자원순환 캠퍼스 실현을 위한 협력에 나선다고 30일 밝혔다.
이번 협약은 음식물쓰레기 수거·활용의 자동화 및 고도화를 통해, KAIST의 ESG(환경·사회·지배구조) 경영 실천을 구체화하려는 취지에서 출발했으며, 1단계로 올해 하반기에 외국인 교수 아파트에서 실증 사업을 시작해 향후 전체 캠퍼스로 확대할 계획이다.
우리 대학 캠퍼스 내에서 발생하는 음식물쓰레기를 자체적으로 처리하고 이를 비료 등으로 재활용하는 자원 순환형 친환경 모델을 단계적으로 구축할 방침이다. 이를 통해 자원 낭비 최소화, 운영 비용 절감, 탄소 배출 저감 등 지속 가능한 캠퍼스 운영 체계를 실현할 계획이다.
특히 이번 사업의 핵심 중 하나는 자율주행 기술을 활용한 음식물쓰레기 수거 시스템으로 올해 하반기에 도입할 예정이다. 자율주행 차량이 학생 식당 등에서 발생한 음식물쓰레기를 자동 수거하고 처리장으로 운반하는 방식으로, 자동화된 자원순환 시스템을 구현함으로써 기술 기반 ESG 실천의 대표 사례가 될 것으로 기대된다.
이번 실증 사업은 KAIST 시설부의 창의적이고 도전적인 문제의식에서 비롯됐다. 윤여갑 시설팀장은 “음식물쓰레기를 단순 폐기물이 아닌 자원으로 인식하고, 이를 효과적으로 재활용할 수 있는 방안을 마련하고 있다”며, “KAIST의 지속 가능한 캠퍼스 정착을 위한 행정적 노력도 병행하고 있다”고 밝혔다.
우리 대학은 자원순환 기술의 실증을 통해 음식물쓰레기 처리 비용을 절감함은 물론, 이를 비료화하여 교내 수목과 스쿨팜 등에 활용하는 자원 선순환 모델을 구축할 예정이다. 이번 기술 융합형 스마트 자원순환 캠퍼스 모델은 지역 사회와 연계하여 향후 스마트 도시 생태계 조성에도 긍정적인 파급 효과를 가져올 것으로 기대된다.
김경수 KAIST 대외부총장은 “KAIST는 기술로 가치를 창출하고 사회적 책임을 실천하는 글로벌 선도대학으로서, 미래 기술과 지속 가능성의 조화를 모색하고 있다”며 “기술 기반 ESG 실천을 바탕으로 캠퍼스 혁신을 이끌고, 이를 지역 및 국가 차원의 환경 혁신으로 확산해 나갈 것”이라고 말했다.
한국조폐공사와 지역 ESG 창업 지원 업무협약 체결
우리 대학 녹색성장지속가능대학원(엄지용 대학원장)과 한국조폐공사(성창훈 사장)는 5월 14일 ESG 분야 지역 창업기업 발굴 및 성장 기반 조성을 통한 창업 및 지역경제 활성화를 위해 업무협약을 체결했다.
이번 협약을 통해 양 기관은 ▲ESG 분야 기술테크 창업기업 발굴 및 성장지원, ▲지역 창업기업의 ESG경영 역량 강화를 위한 교육 및 컨설팅 제공, ▲ESG·ICT·신사업 분야 기술교류 및 공동연구개발 협력, ▲보유 자산과 역량을 활용한 창업 및 지역경제 활성화 사업 등을 공동으로 추진할 계획이다.
녹색성장지속가능대학원은 탄소중립을 선도할 융합 인재를 양성하고 글로벌 기후위기에 대응하며 녹색성장에 기여하기 위해 설립되었다. 현재 16개 학과 50명의 KAIST 교수진이 참여하고 있으며, 탄소중립 기술 솔루션 도출, 교육, 연구를 통해 실질적인 임팩트를 창출하고 있다.
한국조폐공사(KOMSCO)는 화폐와 신분증 등 공공 보안제품을 제조하는 기관으로, 위변조 방지 기술과 디지털 전환을 통해 신뢰 기반의 서비스를 제공하고 있다. 또한, 친환경 에너지 확대, 중소기업 상생, 지역사회 공헌 등 ESG 실천을 통해 지속가능한 가치 실현에 앞장서고 있다.
업무협약식은 KAIST 본원에서 열렸으며, 녹색성장지속가능대학원의 엄지용 대학원장, 손정락 교수, 장병일 교수와 한국조폐공사의 이한빈 부사장, 고은영 성과관리처장, 김지은 ESG경영부장 등 양 기관 임직원이 참석했다.
이한빈 부사장도 “KAIST 녹색성장지속가능대학원의 전문성과 네트워크를 바탕으로 ESG 분야 신사업과 창업지원이 더욱 내실 있게 추진될 것으로 기대하며, 지역상생과 혁신성장을 위한 산학협력의 모범사례로 발전시키겠다”고 말했다.
엄지용 대학원장은 “한국조폐공사와의 협력은 ESG 기술 기반 지역 창업기업의 성장을 가속화하는 중요한 전환점이 될 것이며, 지속가능한 지역경제 발전에 실질적으로 기여를 할 것으로 기대한다”고 밝혔다.
KAIST, 아람코와 이산화탄소 기술 상용화 협의
“KAIST는 아람코와의 공동 연구를 통해 뛰어난 성과를 거두고 있으며, 최근 개발한 기술을 글로벌 선도 기업인 아스펜테크(AspenTech)에 성공적으로 기술 이전하였습니다. 현재는 아람코와 함께 직접 공기 포집 기술의 상용화를 위한 논의를 활발히 진행 중이며, 이를 통해 지속 가능한 글로벌 에너지 전환을 위한 중요한 해결책을 제시할 수 있기를 기대합니다.”(KAIST 이광형 총장)
우리 대학은 세계 최대 석유회사인 사우디아라비아 아람코 (Aramco)와 설립한 ‘Aramco-KAIST 이산화탄소 연구센터’에서 지난 11월 25일 사우디아라비아 다란에 위치한 아람코 본사 연구센터(Aramco R&DC)와 함께 이산화탄소 및 지속가능한 에너지 기술에 대한 공동 워크숍을 성공리에 개최했다고 3일 밝혔다.
2013년부터 기후 변화의 주범인 이산화탄소(CO2) 문제 해결을 위해 설립한 아람코-KAIST 이산화탄소 연구센터는 많은 양의 에너지를 사용하지 않고도 이산화탄소를 포집/전환 하는 기술 및 지속가능한 에너지에 대한 혁신적인 기술개발을 추진해 오고 있다.
워크숍에는 정희태 센터장(KAIST 생명화학공학과 교수)을 포함해 12명의 KAIST 교수 및 14명의 연구원이 참석했다.
이번 공동 워크숍에서는 △직접 공기 포집 △수소 저장 △ 전기화학적 이산화탄소 전환 △에너지 저장시스템을 주제로 KAIST 주제 발표 및 아람코와 토의가 진행됐다.
올해로 공동 연구센터를 운영한지 11년을 맞는 ‘Aramco-KAIST 이산화탄소 연구센터’는 매년 다양한 우수한 연구 성과를 토대로 교류를 이어오고 있으며, 2024년까지 150건 이상의 국제 학술 논문 및 80건 이상의 지식재산권을 발표해 왔다.
2023년에는 센터의 이름 따서 만들어진 이산화탄소 포집-활용 평가 소프트웨어(ArKaTac3: Aramco-KAIST Tool for CO2 Capture and Conversion)를 개발하여 공정 시뮬레이션 분야의 글로벌 선도 기업인 아스펜테크 (AspenTech)에 성공적으로 기술이전되어 현재 기업에서 그 기술을 활용하고 있다.
우리 연구진은 아람코 연구센터(R&DC)의 다양한 연구 시설을 방문해 향후 실질적인 연구 협력 및 상용화에 대한 논의를 진행했다. 두 기관은 이번 공동 워크숍 개최를 기반으로 앞으로도 다양한 기후 기술, 이산화탄소 포집-전환 기술 및 지속가능한 에너지 기술 등에서 더욱 긴밀한 연구개발 협력을 추진하기로 뜻을 모았다.
이어 11월 26일부터 28일까지 아람코가 주관하는 국제 지속가능 화학 산업 엑스포인 ‘켐인딕스(ChemIndix) 2024’에 ‘Aramco-KAIST 이산화탄소 연구센터’부스를 개설하고, 그 간의 공동 연구 성과를 현지에 널리 알렸다.
아람코의 기술 및 혁신 담당 수석 부사장인 아마드 알코웨이터‘Ahmad O. Al-Khowaiter’부사장이 부스에 직접 방문해 다양한 연구 성과를 확인했다.
정희태 센터장은 “KAIST는 오랫동안 아람코와 연구에 대한 신뢰 관계를 이어오고 있다. 앞으로는 우수한 연구 성과를 바탕으로 KAIST-아람코 간 글로벌 연구개발 협력 및 연구 인력 교류 증진에 더욱 힘쓸 예정이다”라고 말했다.
2050년 탄소중립 목표 달성을 위한 한국 산업의 온실가스 배출량 감축경로 제시
한국 산업 부문이 2050년까지 탄소중립 목표를 달성하기 위해 철강, 화학, 시멘트 등 주요 산업에서 구체적인 탈탄소화 경로를 제시한 연구가 국제 학술 저널 Journal of Cleaner Production에 발표되었다. KAIST 지속가능 녹색성장대학원 엄지용 교수가 이끄는 국제 연구팀이 발표한 이번 연구는, 향후 2035년 국가 온실가스 감축 목표(NDC) 수립에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
연구진은 Global Change Assessment Model (GCAM)[1]을 사용하여 한국 산업 부문의 온실가스 감축 전략을 분석했다. 이 연구는 철강과 화학, 시멘트 부문을 중심으로 산업별 탄소 배출 특성을 분석하고, 탄소 포집 및 저장(CCS) 기술[2]과 청정에너지 기반의 수소 기술을 활용해 어떻게 각 부문이 탄소중립을 달성할 수 있을지를 구체적으로 탐색했다.
이번 연구의 제1 저자인 이한주 씨는 "본 연구는 반도체 산업을 포함한 한국의 산업 세부 업종을 학계 최초로 상세하게 모델링한 것이 특징"이라며, "철강, 석유화학, 시멘트 등 탄소집약적 산업에 맞춤형 모델을 적용해 한국 산업 부문의 탈탄소화 전략 수립에 큰 기여를 할 것"이라고 말했다.
연구 결과에 따르면, 철강, 화학, 시멘트 부문이 2050년까지 전체 산업 부문 온실가스 감축의 약 70%를 차지할 것으로 예상된다. 주요 탈탄소화 방안으로는 산업 공정의 전기화, 수소 및 바이오에너지 활용, CCS 기술 도입 등이 제시되었다. 철강 산업은 수소 기반 철강 제조 기술을 중심으로, 화학 산업은 바이오매스 기반 원료 전환을 통해 배출을 줄일 수 있다. 또한, 시멘트 산업은 재생 에너지와 전력을 활용한 생산 방식 전환을 통해 석탄 의존도를 크게 낮출 수 있다.
특히 연구는 CCS 기술과 청정에너지 기반 수소 기술이 탈탄소화에 있어 핵심적인 역할을 하지만, 두 기술의 도입이 제한될 경우 산업별로 다른 대응 전략이 필요하다는 점을 지적했다. 예를 들어, 수소 기술의 도입이 제한될 경우 철강 산업은 CCS 기술에 더 크게 의존해야 하며, CCS 기술이 제한될 경우 화학 산업은 바이오매스 활용을 강화하게 된다.
이번 연구를 총괄한 KAIST의 엄지용 교수는 "한국 산업의 탈탄소화를 위해서는 각 업종에 적합한 감축기술에 기반한 전략 수립이 필수적"이라고 강조했다. 또한, "CCS 및 수소생산 기술 등 산업부문 핵심 감축기술의 개발과 상용화를 위한 재정적 지원과 함께 보급을 가속화하기 위한 인프라 구축 및 세제 혜택이 중요하다"고 덧붙였다.
이번 연구는 한국 산업이 2050년 탄소중립을 달성하는 데 있어 중요한 이정표가 될 것이며, 각 산업 부문별 맞춤형 전략을 통해 한국이 국제 사회에서의 기후 대응 리더십을 강화할 수 있을 것으로 기대된다.
[1] GCAM은 에너지 시스템, 물, 토지 및 기후를 연결하는 글로벌 통합 평가 모델이다.
[2] CCS 기술은 산업 공정이나 발전소에서 발생하는 이산화탄소를 포집하여 대기로 방출되는 것을 막고, 포집한 이산화탄소를 저장하거나 활용하여 온실가스 배출을 줄이는 기술이다.
논문링크: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.143749
박경렬 교수, UN 과학기술혁신포럼 발표
우리 대학 박경렬 과학기술정책대학원 교수가 이달 8일부터 10일까지 뉴욕 UN 본부에서 열린 '제9차 UN 과학기술혁신포럼(UN Science, Technology and Innovation Forum for the Sustainable Development Goals)'에서 디지털기술을 통한 지속가능 발전 방안을 발표하고 후속 논의에 참여했다.
데니스 프랜시스(Dennis Francis) 유엔총회의장, 파울라 나르바에즈(Paula Narvaez) 경제사회이사회(UNECOSOC) 의장의 주재로 120여 개국의 장관 및 각국 대표, 300여명 이해당사 기관의 대표가 참석한 회의다.박경렬 교수는 연구개발혁신이 각각의 SDG 목표에 기여하는 방안을 체계화할 것을 주문하고 인공지능 포용성 교육의 중요성을 강조했다. SDG는 2015년 유엔총회에서 채택된 유엔 지속가능발전목표(Sustainable Development Goals: SDGs)로 글로벌 빈곤 종식과 지속가능발전을 위한 2030년까지의 행동 계획을 뜻한다.
이번 회의의 결과보고서는 과학기술혁신의 역할에 대해 SDG 17개의 목표 중 빈곤종식(SDG1), 기아 및 식량안보(SDG2), 기후변화(SDG13), 거버넌스(SDG16), 파트너십(SDG17) 등 다섯 가지 목표에 심층적인 초점을 맞춰 7월 고위급 회담을 거쳐 9월 유엔총회 의제로 채택될 예정이다.
작년 유엔 지속가능발전 정상회의(UN SDG Summit)에 이어 이번 회의에 초청된 박경렬 교수는 앞으로 2030년까지의 목표 수정과 포스트 SDG의 새로운 유엔개발목표 구성에 과학기술혁신특위 위원으로 참여할 계획이다.박 교수가 발제자로 참석한 회의는 UN TV로 중계되었으며 아래의 링크에서 확인할 수 있다.
UN TV 바로가기: http://webtv.un.org/en/asset/k19/k19ri8wbn9
미래 식량인 미생물 식품 생산 전략 밝혀
가파른 인구 증가와 기후 변화로 인한 식량 생산성 저하로 인해 전 세계 식량 위기가 고조되고 있다. 더욱이 오늘날의 식량 생산 및 공급 시스템은 인류가 배출하는 총량의 30%에 달할 정도로 막대한 양의 이산화탄소를 배출하며 기후 변화를 가중시키고 있다. 이러한 난국을 타개할 열쇠로서 지속 가능하면서도 영양이 풍부한 미생물 식품이 주목받고 있다.
우리 대학 생물공정연구센터 최경록 연구교수와 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 ‘지속 가능한 원료로부터의 미생물 식품 생산’연구의 방향을 제시하는 논문을 게재했다고 12일 밝혔다.
미생물 식품은 미생물을 이용해 생산되는 각종 식품과 식품 원료를 가리킨다. 미생물의 바이오매스에는 단위 건조 질량당 단백질 함량이 육류에 비견될 정도로 많은 양의 단백질을 함유하고 있으며, 각종 가축이나 어패류, 농작물과 비교해 단위 질량을 생산하는 데 가장 적은 양의 이산화탄소를 배출하고, 필요로 하는 물의 양과 토지 면적 또한 적기 때문에 친환경적이고 지속 가능한 고영양 식량자원이 될 수 있다.
우리 주변에서 가장 쉽게 접할 수 있는 미생물 식품으로는 발효식품을 꼽을 수 있다. 비록 발효식품 내 미생물 바이오매스가 차지하는 비중은 적지만 발효 과정 중 탄수화물과 같이 비교적 영양학적 가치가 낮은 화합물을 소비하며 미생물이 증식함에 따라 단백질이나 비타민 등과 같이 보다 높은 영양학적 가치를 지니는 영양소의 함량이 증진된다.
미생물 배양을 통해 얻은 바이오매스나 배양액으로부터 분리·정제한 각종 식품 화합물 또한 미생물 식품의 한 갈래다. 주변에서 찾아볼 수 있는 예로는 글루탐산나트륨을 비롯한 각종 아미노산과 식품용 단백질·효소, 풍미 화합물, 색소, 생리활성 물질 등이 있다.
마지막으로, 가장 궁극적이며 근본적인 형태의 미생물 식품은 미생물 배양을 통해 생산된 미생물 바이오매스나 추출물 및 이를 이용해 조리한 식품이라고 할 수 있다. 미생물의 바이오매스나 이로부터 추출한 미생물 단백질을 총칭하는 단세포단백질이 대표적인 예라 할 수 있다.
연구진은 이번 논문을 통해 미생물 식품을 보다 지속 가능한 방식으로 생산하는 데 사용할 수 있는 각종 비식용 원료와 이들의 활용 전략을 총망라했다. 더 나아가 해당 원료를 활용해 산업에서 실제로 생산되고 있는 각종 미생물 식품 및 이들의 특징과 함께 지속 가능한 미생물 식품의 생산 및 대중화에 대한 전망 등을 다뤘다.
이번 논문의 제1 저자인 최경록 연구교수는 “여러 지속 가능한 원료로부터 생산된 미생물 식품은 머지않아 우리 식탁에서 흔하게 접하게 될 것”이라고 말했다. 제2 저자인 정석영 박사과정생 역시 “미래의 미생물 식품은 환경에 대한 의무감으로만 소비되는 제한적인 식품이 아닌, 영양과 맛까지 갖춰 소비자들의 선택을 받는 완전식품이 될 것”이라고 말했다. 또한 이상엽 특훈교수는 “우리 자신은 물론 후손들을 위한 지속 가능한 사회를 만들어 나가기 위해 보다 다양한 미생물 식품이 개발되고 대중화될 수 있도록 산·학은 물론 민·관이 더욱 긴밀하게 협력해야 할 때”라고 밝혔다.
이번 논문은 네이처(Nature) 誌가 발행하는 ‘네이처 미생물학(Nature Microbiology)’에 4월 9일 자 온라인 게재됐다.
※ 논문명 : From sustainable feedstocks to microbial foods
※ 저자 정보 : 최경록(한국과학기술원, 제1 저자), 정석영(한국과학기술원, 제2 저자) 및 이상엽(한국과학기술원, 교신저자) 포함 총 3명
한편, 이번 연구는 과기정통부가 지원하는 석유대체 친환경 화학기술개발사업의 ‘바이오화학산업 선도를 위한 차세대 바이오리파이너리 원천기술 개발’ 과제 (과제책임자 KAIST 이상엽 특훈교수) 및 농촌진흥청이 지원하는 농업미생물사업단(단장 장판식 교수)의 ‘미생물 대사시스템 제어를 통한 무기물로부터의 단백질 생산 기술 개발’ 과제 (과제책임자 KAIST 최경록 연구교수)의 지원을 받아 수행됐다.
4개 연구실, ′안전관리 우수연구실′ 인증 취득
우리 대학 4개 연구실이 과학기술정보통신부가 주관하는 우리 대학 4개 연구실이 과학기술정보통신부가 주관하는 ′2023 안전관리 우수연구실 인증′을 취득했다.
정부가 2013년 도입한 '안전관리 우수연구실 인증제'는 대학이나 연구기관 등에 설치된 과학기술 분야 연구실이 자율적으로 안전관리 역량을 강화할 수 있도록 마련한 제도다. 안전관리 표준모델을 발굴하고 확산을 목표로 안전관리 활동이 우수한 연구실에 전문가의 심사를 통한 인증을 부여하고 있다.이번에 신규 인증을 취득한 연구실은 ①고분자 에너지 전자 연구실(김범준 교수, 생명화학공학과), ②고등 광 재료 및 소자 연구실(신종화 교수, 신소재공학과), ③지속가능촉매연구실(박윤수 교수, 화학과), ④무기합성 연구실(백윤정 교수, 화학과) 등 총 4개다.
해당 연구실들은 ▴연구실 안전 환경 시스템 분야(30점) ▴연구실 안전 환경 활동 수준 분야(50점), ▴연구실 안전관리 관계자 안전의식 분야(20점) 등 세 가지로 구분된 심사 항목에서 각 분야 배점의 80% 이상을 득점하고 80점 이상의 총점을 얻었다. 또한, 안전관리 우수연구실 인증제 운영에 관한 규정에 명시된 필수 이행항목 4종에 대한 평가를 동시에 충족해 우수 연구실로 선정됐다.
이광형 총장은 "최근 중대재해 처벌 등에 관한 법률이 시행되어 공공기관의 사회적 책임에 부응하기 위해 KAIST는 안전보건경영시스템 'ISO45001' 인증을 취득하는 등 연구실 안전관리에 많은 관심을 가지고 있다"라고 전했다. 이어 이 총장은, "KAIST의 우수한 연구자들이 안전하게 연구할 수 있도록 안전관리 우수연구실 인증을 향후 확대하여 시행하는 등 안전관리에 만전을 기하겠다"고 강조했다.13일 오후 3시에 열린 인증서 수여식에는 이동만 교학부총장, 양재영 행정처장 등 보직자들과 해당 연구실 관계자들이 참여했다.
대체육 풍미 향상 등 미생물 세포공장 제시
수십 년 동안 전 세계 인구 증가에도 불구하고 기후변화 및 이상기후의 심화로 인한 식량 생산성 감소와 전쟁 등의 국제적 분쟁으로 인한 식량 공급망의 파괴는 식량부족과 영양 불평등 문제를 심화시키며 세계적인 식량 위기를 가시화하고 있다. 그러나 아이러니하게도 다른 한편에서는 환경과 지속가능성에 대한 인식이 고조됨에 따라 보다 친환경적이면서 고품질을 자랑하는 식품 및 미용품에 대한 수요 증가가 동시에 관찰되고 있다. 미생물은 이러한 다면적인 문제들을 동시에 풀어낼 수 있는 열쇠로서 주목받고 있다.
우리 대학 생물공정연구센터 최경록 연구교수와 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 ‘식품 및 화장품 생산을 위한 미생물의 시스템 대사공학’논문을 발표했다고 26일 밝혔다. 이번 논문은 네이처(Nature) 誌가 발행하는 ‘네이처 생명공학 리뷰(Nature Reviews Bioengineering)’의 초청으로 준비한 것으로 동료심사를 거쳐 온라인 게재됐다.
※ 논문명 : Systems metabolic engineering of microorganisms for food and cosmetics production
※ 저자 정보 : 최경록(한국과학기술원, 제1 저자) 및 이상엽(한국과학기술원, 교신저자) 포함 총 2명
시스템 대사공학은 석유에 대한 의존도가 높은 기존의 화학산업을 대체할 바이오산업의 핵심인 미생물 세포공장을 보다 효과적으로 개발하기 위해 KAIST 이상엽 특훈교수가 창시한 연구 분야다. 연구진은 시스템 대사공학 전략을 적용함으로써 대체육의 풍미와 색감을 향상할 수 있는 천연물질인 헴철(heme)과 아연-프로토포르피린 IX(zinc protoporphyrin IX), 식품과 화장품에 폭넓게 활용할 수 있는 기능성 천연 색소인 라이코펜(lycopene)과 베타카로틴(β-carotene), 식품이나 음료 제조 시 포도향을 내기 위해 널리 활용되는 포도 유래 화합물인 메틸안트라닐산(methyl anthranilate) 등을 비롯해 다양한 식품 및 미용 화합물을 생산하는 고성능 미생물 세포공장들을 다수 개발한 바 있다.
연구진은 이번 네이처지로부터의 초청 논문을 통해 각종 식품과 화장품에 이용되는 아미노산과 단백질, 지방 및 지방산, 비타민, 향미료, 색소, 알코올, 기능성 화합물과 기타 식품 첨가물 등을 생산할 수 있는 괄목할만한 미생물 세포공장의 개발 사례들과 이러한 미생물 유래 물질들을 성공적으로 제품화해 시장에 공급하고 있는 전세계 기업들을 총망라했다. 더 나아가 보다 다양한 식품 및 미용 화합물들을 친환경적으로 생산하면서도 경제성도 갖춘 산업용 미생물 세포공장의 개발에 박차를 가할 수 있는 다양한 시스템 대사공학 전략을 정리 및 제시했다.
예를 들어, 미생물 발효 과정을 통해 동물의 사료로 이용되거나 비료로 이용되고 있는 비식용 바이오매스 등을 통해 영양학적으로 높은 가치를 지닌 단백질이나 아미노산을 생산함으로써 전세계 식량 생산량의 증대 및 안정적인 공급에 기여할 수 있다. 더 나아가 대체육 개발 등 동물성 단백질에 대한 의존도를 낮춤으로써 가축 사육이나 물고기 양식을 통해 발생하는 온실가스 및 환경오염을 줄이는 데에도 기여할 수 있다. 또한 바닐라 향이나 포도 향을 내는 바닐린(vanillin)이나 메틸안트라닐산(methyl anthranilate)은 다양한 식품에 널리 첨가되고 있으나, 식물로부터 분리정제한 천연 제품은 생산량이 적고 생산단가가 높기 때문에 대부분의 경우 석유화학물질로부터 유래한 바닐린과 메틸안트라닐산을 식품에 첨가하고 있다.
이러한 물질들 역시 미생물의 힘을 빌려 친환경적이고 인체 친화적인 방법을 통해 생산할 수 있다. 붉은색 립스틱이나 딸기맛 우유 등 다양한 화장품이나 식품에 첨가되지만 특정한 선인장에서만 서식하는 연지벌레로부터 추출해야 하는 칼민(코치닐색소), 피부 미용에 도움을 줄 수 있으나 닭벼슬이나 소의 안구에서 추출해야 하는 하이알루론산, 건강보조제로 널리 섭취되고 있지만 상어나 생선의 간 등에서 추출하는 오메가-3 지방산 등도 미생물을 이용하면 윤리적인 문제 없이 친환경적으로 생산할 수 있다.
이번 논문의 제1 저자인 우리 대학 최경록 연구교수는 “김치나 요거트와 같은 전통 발효식품뿐만 아니라, 카카오 콩을 발효시켜야만 얻을 수 있는 초콜릿의 원료인 카카오버터나 미생물 발효를 통해 생산하는 조미료인 글루탐산나트륨처럼 미생물의 도움을 받아 생산한 식품은 이미 우리에게 친숙한 존재”라면서 “앞으로 미생물 세포공장을 통해 친환경적이고 지속가능한 방법으로 생산한 더 다양한 종류의 식품과 화장품을 일상에서 더욱 쉽게 마주할 수 있을 것이다”고 말했다.
또한 이상엽 특훈교수는 “과학기술을 활용해 더 나은 세상을 만들어가는 것은 공학자의 숙명”이라며 “시스템 대사공학 기술의 꾸준한 발전과 적극적인 활용을 통해 식량 위기와 기후변화를 동시에 해결하는 데 크게 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 농촌진흥청이 지원하는 농업미생물사업단(단장 장판식)의 ‘미생물 대사시스템 제어를 통한 무기물로부터의 단백질 생산 기술 개발’ 과제 (과제책임자 KAIST 최경록 연구교수) 및 과기정통부가 지원하는 석유대체 친환경 화학기술개발사업의 ‘바이오화학산업 선도를 위한 차세대 바이오리파이너리 원천기술 개발’ 과제 (과제책임자 KAIST 이상엽 특훈교수)의 지원을 받아 수행됐다.
이상엽 특훈교수, 국제 대사공학회 개막 기조강연
우리 대학 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 6월 11일~15일 싱가포르에서 개최 중인 제15차 국제 대사공학학회(International Metabolic Engineering Conference, 회장 MIT Kristala Prather교수)에서 현지 시각으로 6월 11일 개막 기조 강연 (opening plenary lecture)를 하였다고 밝혔다. 전 세계 28개국에서 671명의 전문가와 학생들이 참가하는 본 학술대회는 코로나로 인해 이번에 5년 만에 대면으로 개최되었으며 학술대회가 시작한 지 25년을 맞이하게 되었다.
이 교수는 ‘박테리아의 시스템 대사공학’을 주제로 한 기조 강연에서 석유화학산업으로 생산하던 다양한 화학물질들과 플라스틱, 그리고 식물 등으로부터 극소량만 추출 가능하던 천연물질들, 그리고 자연에 존재하지 않지만 인류의 건강과 편리를 위하여 요구되는 비천연물질들을 박테리아의 시스템 대사공학에 의해 효율적으로 생산하는 전략들과 예들을 소개하였다. 특히 5년 만에 역대 최다 인원이 참석한 학회에서 기술경제학적 분석으로 시작하여 생산균주개발과 발효공정 및 분리정제공정을 통합하여 해석하고 세포공장을 제작하는 시스템 대사공학의 창시자로서 뜻깊은 개막 기조 강연을 하였다.
최근 이 교수의 연구실에서 시스템 대사공학에 의해 개발한 나일론-5의 원료, 대체육의 핵심 원료인 헴(heme), 빨간 색소 칼민과 7가지 무지개 색소 등의 효율적인 생산에 대한 예를 들었다. 또한, 식물성 기름으로부터 생산되어온 바이오디젤을 대체할 포도당 등 바이오매스 유래 탄소원으로부터 직접 발효에 의해 지속가능하게 디젤과 항공유를 생산하는 대사공학 기술에 대하여도 발표했다. 끝으로, 데이터와 인공지능 기반 바이오공정 개발전략과 인공지능을 이용한 약 3,400만 가지 효소의 기능과 470만 가지 전사인자를 예측해 가상 세포 제작과 이를 응용하는 전략에 대하여도 강연해 호평을 받았다.
이상엽 특훈교수는 대사공학 분야의 세계적인 학자로서 시스템 대사공학을 창시하고 가장 많은 화학물질을 친환경 바이오 기반으로 생산하는 기술들을 개발한 공로로 이태리 대통령으로부터 애니(ENI)상, 이스라엘 총리로부터 삼손(Samson)상, 그리고 최근 덴마크의 노보자임(Novozymes)상 등을 수상한 바 있고, 미국국립학술원, 미국공학한림원, 영국왕립학회 이상 세계 3대 아카데미에 외국 회원으로는 동시에 선출된 전 세계 유일한 학자다.