건국대학교 김산하 석사과정생(사회환경공학부)의 도시 고층빌딩 내 물 재이용과 소수력발전을 연계해 탄소 저감 효과를 극대화할 수 있는 방안을 제시한 연구 성과가 에너지 분야 세계적 학술지 ‘어플라이드 에너지' 12월호에 게재될 예정이다.

이번 연구는 지구온난화로 인한 기후위기 대응과 지속가능한 도시 발전의 중요성이 커지는 가운데 수행됐다.

물, 에너지, 탄소는 서로 밀접하게 연관된 요소로, 효율적인 기후 대응을 위해서는 이 세 가지를 통합적으로 고려하는 접근이 필수적이다.

연구팀은 이러한 관점에서 고층 건물의 물 재이용-소수력발전-탄소저감 간 연계성을 분석하는 6가지 시나리오를 설계해 물 재이용량, 전력 생산량, 온실가스 저감량 등을 다각도로 비교·분석했다.

시나리오별로 피코(pico) 수력 발전량, 재이용 수량, 이산화탄소 저감량, 비용 절감 효과를 정량화하고 주요 인자를 조정해 분석한 결과, 물 재이용 중심의 시스템이 비용 효율성과 탄소 저감 효과 모두에서 가장 우수한 성능을 보였다.

또한 건물 내 수자원 재이용 방식에 따라 최적의 시스템 디자인이 달라지는 것을 확인함으로써 기후위기 대응형 도시 설계와 탄소중립 실현을 위한 과학적 근거를 제시했다.

본 연구에는 김산하 석사과정생이 제1저자로 참여했으며, 박대룡 교수(교신저자)의 지도 아래 장주연·이나경·신서영·김지은 석사과정생과 한국환경연구원 정기철 박사가 공동으로 참여했다.이번 연구는 기후에너지환경부와 산업통상부의 지원을 받아 수행됐다.