런던협약 96의정서에 의해 가축분뇨의 해양배출이 금지된지 1년여의 시간이 지났다. 1996년 가축분뇨의 전면 육상처리가 예고된 후 약 15년간의 준비기간이 있었지만, 정부는 제한된 예산으로 시설 확충에 있어 어려움을 겪었고 대처가 부족했던 가축 농가는 처리비용 증가에 설상가상 FTA로 축산 수익까지 줄어듦에 따라 난항을 겪어 왔다. 이에 그동안 가축분뇨 처리에 어떤 어려움이 있었는지 돌아보고 앞으로의 방향을 짚어보려고 한다.


갈 곳 없는 ‘양돈분뇨’ 싸고 이견 여전해
해양배출 금지에 따라 문제돼 온 것은 양돈분뇨다. 양돈 분뇨는 양질의 퇴비가 되는 계(鷄)분과 우(牛)분에 비해 퇴비로서 가치가 떨어져 처리에 있어 골머리를 앓았다. 때문에 기존에는 전량 해양 배출돼 왔지만, 해양배출 금지에 따라 그 통로가 끊기게 됐다.

축산수요가 늘어감에 따라 국내 돼지의 규모는 약 1,000만 마리에 육박하고 있다. 이는 오염부하로 따졌을 때 인구 5,000만 명에 해당하는 수치다. 그러나 5,000만 인구에서 발생하는 인분을 처리하기 위해 500여 개의 처리장을 동원하면서도 돈 분뇨 처리는 10분의 1도 제대로 처리가 안 되고 있는 실정이다.

이에 따라 양돈분뇨 처리를 두고 양돈농가와 지역주민간의 갈등이 야기됐다. 이는 님비(NIMBY) 현상과 개념이 비슷하다. 즉 가축을 키울 때 분뇨가 발생되고 처리하는 것은 당연한 이치지만, 가축분뇨에 대한 주민들의 인식이 부족한 상황이다. 이에 정부는 주민의 이해를 도와 가축분뇨 시설이 혐오시설로 인식되지 않도록 적극적으로 나서야 한다.

이런 주민 인식의 개선도 중요하지만, 축산농가도 환경오염 억제시설을 기본적으로 설치해야 한다. 또 분뇨의 악취를 최소한으로 할 수 있는 ‘밀폐형’ 가축분뇨처리시설을 보급하고 조경에도 신경 쓰는 노력이 필요하다. 이를 위해 대학 및 정부, 지자체는 축산농가가 가축을 잘 기르는 데 전념할 수 있는 기술을 개발하고 예산을 지원해야 한다.

아울러 무리한 과밀사육을 없애고 적정규모 유지를 통해 친환경적으로 관리해 나갈 수 있도록 힘써야 한다. 농림축산부(구 농림수산식품부)는 이 문제를 해결하기 위해 지난 2월부터 ‘축산업 허가제’를 본격 시행하고 적정 사육규모를 유지해야 축산업을 허가할 것임을 밝혔다. 이에 모든 축산 농가들은 2016년까지 단계적으로 적정 사육규모를 의무적으로 유지해야 한다. 이를 통해 과밀사육 문제는 어느 정도 해결될 것으로 보인다.


환경부 vs 농림축산부
가축분뇨 처리를 둘러싸고 각 부처 간 갈등도 존재한다. 현재 가축분뇨 전체 발생량의 90%를 농림부가 나머지 10%를 환경부가 처리하고 있는 가운데, 환경에 최대한 피해가 가지 않게 하려는 환경부의 입장과 축산농가의 경쟁력 강화를 위해 가축분뇨를 저렴하게 자원화하려는 농림부의 입장이 다르기 때문이다.

먼저 환경부는 비점오염원 문제를 야기하는 가축분뇨를 규제하기 위해 지역단위로 양분총량에 대해 조절하는 ‘양분총량제’를 실시할 계획임을 밝혔는데, 농림부는 이에 대해 반대의 목소리를 내고 있다. 양분총량제를 실시하면 농지에서 수확할 수 있는 곡식이 한정됨에 따라 축산농가가 곤란해지기 때문이다.

농림부 관계자는 “한 지역에 축산농가가 밀집돼 있더라도 그 지역에서 퇴비를 모두 소비하지 않는다. 다른 지역에 유통망이 형성돼 퇴비를 소비하고 있는데 지역으로 구분하는 것은 불합리하다”는 반응이다. 이런 입장 차이에 따라 양분총량제에 대해서는 장기적으로 논의될 조짐이다.


‘정화 방류’ 관리할 수 있는 전문 공공기관 필요
이뿐만이 아니다. 현재 가축분뇨의 90%는 퇴비화, 액비화를 통해 자원화되고 있으며, 나머지의 대부분은 ‘정화방류’ 처리되고 있다. 그런데 환경부가 작년 ‘방류수 수질기준’을 강화하겠다고 밝힘에 따라 축산농가의 발등에 불이 떨어진 것이다. 총질소량(T-N)량에 대해 단계적으로 기존 800ppm에서 2015년 까지 250ppm로 규제해 나가겠다는 내용이다. 그러나 대한한돈협회 등 축산업계에서는 환경부가 내놓은 기준이 ‘축산농가에서 맞출 수 없는 현실성 없는 기준’이라고 목소리를 높이고 있다.

축산농가의 대부분은 개인 정화방류 시설을 갖추고 있다. 문제는 현재 처리시설로는 환경부가 정한 기준을 만족시킬 수 있는 농가가 많지 않다는 것이다. 실제로 전국의 축산농가 정화시설 운영실태 조사 결과, 업체들이 설치한 시설 운용법에 대해 잘 몰라 제대로 시설을 운영하지 못하는 농가가 대다수인 것으로 드러났다. 또 제대로 시설을 운용하려면 시설 보완이 이뤄져야 하는데 비용이 비싸고, 무리하게 제도를 도입할 경우 축산농가가 분뇨를 싸게 처리하려는 목적으로 불법 처리할 수 있어 오히려 수질·토양오염을 악화시킬 가능성도 높다.

이에 대해 농림부 관계자는 “우리 부는 내년부터 3년간 개별 농가 중 정화방류 시설이 있는 농가에 대해 질소 규제 기준을 맞출 수 있는 시설 개보수 및 별도시설 설치에 대해 연간 300억 원을 지원할 계획”이라고 말했다. 아울러 농협 등에 시설 사후관리를 도울 수 있는 전문가 컨설팅을 제공할 계획이다.

한편 건국대 동물생명과학대 정승헌 교수는 정화방류 문제에 대한 해결책으로 “개인·공공시설에 상관없이 전문적으로 시설 운용에 대해 기술 관리 및 책임·감독을 할 수 있는 공익 기관을 만들어야 한다”고 제시했다. 즉 지자체에서 지속적으로 농가를 감독하는 것은 현실적으로 어렵기 때문에 정부는 시설 보완을 지원하고, 공익기관은 전문적으로 지도·감독함으로써 근본적인 오염 발생원을 차단해야 한다는 것이다. 이는 결과적으로 제대로 관리를 못해서 오염된 후에 수 조 원 투자하는 것보다 훨씬 효과적일 것으로 예상된다.


자원화 통해 토양으로 가는 자원순환이 우선돼야
그렇다면 가축분뇨 처리는 어떻게 이뤄지고 있을까. 대부분의 축산농가들은 90%를 땅으로 환원하는 퇴비화·액비화를 통해 자원화하고 있다. 농림부는 자원화 및 정화 처리를 원하는 축산농가에 지원을 아끼지 않고 있다.

문제는 토양으로 환원되기 힘든 환경이 만들어 짐에 따라 자원화에 어려움을 겪고 있다는 점이다. 단순 폐기물이 아닌 가축분뇨는 유기성 순환자원으로서 토양으로 가는 자원화가 바탕이 돼야한다. 그러나 이런 환경을 조성해줬던 ‘경축순환 농업’이 근래에 이르러 대부분 분리되면서 자원순환이 원활히 이뤄지지 않고 있다.

경축순환 농업은 경종농업(밭·논농사)과 유축농업(가축농업)이 순화되어 이뤄지는 농업이다. 그런데 자원화하려는 경종농가가 점점 줄어들면서 유축농가들이 비료를 갖다 주면서도 아쉬운 소리를 해야 하는 아이러니한 상황까지 발생하고 있다. 이에 앞으로 경종농업과 유축농업이 다시 협력하기 위해 국민이 우선적으로 수입품보다 국내산, 그리고 친환경 제품을 소비할 수 있는 시장이 마련될 수 있는 정부의 적극적인 노력이 필요하다.


바이오가스 에너지화, 가장 마지막 방법… 경제성 안 맞아
한편 신재생에너지 차원에서 제시되고 있는 가축분뇨의 ‘바이오가스 에너지화’는 여러 부처에서 예산을 지원하고 있지만 아직까지 가축분뇨의 마지막 처리법이라는 의견이 지배적이다. 가장 큰 이유는 아직까지 경제성이 맞지 않기 때문이다.

유기성폐자원은 발효돼 나오는 메탄가스를 갖고 터빈을 돌려 열과 전기에너지를 생산 할 수 있다. 문제는 이 과정 속에서 또 다른 에너지가 소모될 뿐 아니라 메탄가스를 빼낸 후 남는 ‘폐액’을 다시 처리해야 한다는 점이다. 즉 아직까지 소량의 전력을 생산하기 위한 기회비용이 너무 큰 실정이다.

물론 땅이 넓고 유기성자원이 풍부한 외국의 경우 에너지화를 활용한 전력생산의 수익이 높고 나온 폐액을 다시 땅에 뿌려 환원할 수 있기 때문에 문제가 없다. 그러나 대부분의 유기성자원을 외국에서 수입하고 있는 우리나라의 경우 단순히 선진국을 모방해 에너지화하는 것은 오히려 경제적으로 큰 부담을 줄 수 있다.

그런데도 정부 지원에 목말라 무작정 바이오가스화 시설을 대량 설치하면 추후 유기물이 없어 시설 가동을 못하는 최악의 경우도 발생할 수 있다. 설사 에너지화를 하더라도 가축분뇨를 효율적으로 처리하는 하나의 방법으로 봐야할 것이다.


가축분뇨 처리시설 ‘통합 운영시스템’ 방향으로
앞으로 가축분뇨 처리의 가장 이상적인 방법으로 제시되고 있는 것은 무엇일까. 현재 각종 가축분뇨 처리시설의 80% 이상은 축산농가의 개인시설로 정부지원보다는 융자를 받아 설치한 경우가 대부분이다. 그나마 지자체가 소유하고 있는 가축분뇨 공공처리시설은 극소수며 이를 통해 처리할 수 있는 능력도 1만여 톤밖에 안 된다. 문제는 FTA로 인해 국내 축산규모가 줄었고 앞으로도 축사규모가 늘어나지 않을 것으로 예상되는 가운데, 처리시설만 무한대로 만들어 놓으면 가동률이 떨어지게 될 가능성이 높다는 것이다.

정승헌 교수는 “가축분뇨 처리시설과 같은 환경기초시설은 공익시설로 판단하고 통합적으로 관리하는 것이 최적안”이라고 주장한다. 그는 “정부는 가축분뇨 처리시설을 민간시설로 관리 하지 않고 공익적 시설로 적정하게 유지될 수 있도록 지원해야 할 책임이 있다. 이는 곧 시설 운용비를 최소로 하고 나아가 환경까지 보존하는 방법”이라고 강조했다.

비단 가축분뇨 처리시설만이 아니다. 현재 지자체가 소유한, 예를 들면 하수종말처리장, 인분뇨처리시설, 음식물자원화시설을 포함한 환경기초시설의 대부분은 개별 운영되고 있다. 그러나 앞으로는 이런 각종 환경기초시설들이 상호 연계됨을 이해하고 통합적으로 운영할 수 있는 시스템을 갖추도록 해야 한다. 또 지자체는 어떻게 처리하는 것이 가장 효율적으로 유기성 폐기물을 처리할 수 있는지 연구해야 할 것이다.

정승헌 교수는 축산농가가 가축분뇨 1차처리만 끝내고 ‘중간방류’로 가는 방법을 추천하고 있다. 이는 최종방류는 하수관거를 통해 공공시설에서 처리하는 방법이다. 그는 “양돈농가에서 도시로 가축분뇨를 방류할 수 있는 하수관거 설치가 거의 끝난 상태”라며, “배출량이 12~15만 톤인 음폐수와 비교해도 3만~5만 톤에 해당하는 가축분뇨를 하수관거를 통해 충분히 처리 가능하다. 고액분뇨만 잘 이뤄지면 충분히 하수처리장에도 부담이 가지 않는 선에서 해결할 수 있는 일”이라고 강조했다.


식량자급률 확대… 우리 토양 살리고 환경을 보전하는 일
가축분뇨는 가축규모와 비례하며, 가축규모는 또 가축소비로 연결된다. 가축소비는 수입산 또는 국내산으로 할 것인지에 따라 결정되는데, 국내산 소비가 낮을수록 생태계 조화가 깨져 가축분뇨의 양은 늘어나게 된다. 즉 수입에 의존하면 가축분뇨가 자원의 틀 속에서 순환되지 못 한다는 것이다.

세계 선진국을 비추어볼 때 식량자급률이 낮은 나라는 없다. 그러나 우리나라의 식량자급률은 현격히 떨어져 약 26%에 불과하다. 우선 농민수가 굉장히 낮아졌고, FTA 등의 이유로 국내산 소비가 줄었기 때문이다. 뿐만 아니라 10년 전과 비교해도 쌀 소비가 줄어든 대신 축산물 소비가 기하급수적으로 증가했는데, 이는 가축수가 늘고 축산물의 수입이 증가했다는 것을 의미한다.

이는 장기적으로 봤을 때 값싼 수입육을 소비하는 것의 문제가 아니라 우리의 미래와 환경으로 이어지는 문제다. 이에 식량자급률을 높일 수 있는 정부의 시급한 대책이 촉구된다. 특히 정부는 FTA 피해산업에 대해 지원해야할 책임이 있다. 이로써 국민들의 올바른 소비구조를 유도해야 한다. 소고기 1kg을 생산하기 위해 8kg의 곡물이 필요하다. 이는 지금보다 축산 소비를 줄이고 우리 쌀 소비를 늘려야 한다는 의미다. 내가 만드는 식문화, 어떻게 소비를 할 것인지 생각하고 행동하는 것은 우리 땅을 지키는 일이며 가축분뇨를 줄이는 방법이다.


가축분뇨에 대한 왜곡된 관점부터 없애야
종합해 볼 때 가축분뇨 문제는 해양배출 됐던 분뇨에 한정된 문제로 보면 안 된다는 결론이 나온다. 전체 가축분뇨 차원에서 접근해야한다. 실제로 일일 발생하는 약 14~15만 톤의 축산분뇨 중 해양배출 됐던 양은 약 8~10%밖에 차지하지 않는다.

가축은 분명 고기, 알, 젖 등을 통해 인간에게 필수불가결한 단백질을 제공하며 인간에게 유익함을 주고 있다. 우리가 이렇게 가축분뇨 처리에 어려움을 겪음에도 불구하고 가축을 키우는 것도 그만큼의 유용성이 크기 때문이다.

따라서 인간의 이중적인 잣대로 가축분뇨를 폐기물, 오염물질로 판단해서는 안 된다. 가축분뇨 처리를 환경오염 산업으로 바라보는 인식부터 고쳐야 한다. 가축은 오히려 유기성 폐기물의 중간자 역할을 하며, 축산분뇨 처리는 환경오염 산업이 아니라 환경 친화적 산업이다. 혹자는 축산업 및 가축분뇨 처리에 대한 지원을 특혜라고 말할 수도 있겠다. 그러나 이는 돈을 쏟아 붓는 것이 아니라 우리 환경의 더 큰 손실을 막기 위한 ‘보험’ 같은 것이다.

우리가 살고 있는 땅은 후손에게 남겨야 할 공동의 자산이며, 우리 것처럼 오용하거나 남용하면 안 된다. 미래 후손을 위한 책임의식을 가지고 환경을 의식하는 소비자가 돼야 한다.

김지은 기자


미생물 이용 ‘악취가스 감소 처리제’ 개발
황화수소가스 95% 이상 낮추는 효과

농촌사회 가축분뇨 악취 심각
농촌의 환경오염 주범으로는 농약으로 인한 수질 및 토양 오염과 축산폐수로 인한 수질오염 및 악취를 꼽을 수 있다. 특히 가축분뇨는 그 발생 총량이 인간에 의한 분뇨보다 적지만 오염성분이 훨씬 많고 수거와 처리체계가 미비할 경우 심각한 환경문제를 유발시킨다. 즉 인간 분뇨의 BOD 농도는 1만 2,500ppm이지만 젖소와 육우가 2만 8,500ppm, 돼지는 6만 8,000ppm 등 몇 배에 이르기 때문이다.

따라서 오염부하량이 폐수발생량에 비해 큰 관계로 축산폐수를 적정하게 처리하지 않고 공공수역으로 방류할 경우 하천의 수질악화 및 호수의 부영양화를 초래하고 악취 및 해충피해 등의 요인이 되는 심각한 환경오염의 원인으로 대두되는 것이다.

여기에다 가축 질병 발생의 집단화, 가축분뇨의 처치곤란, 주변 환경 공해 유발 등의 문제 발생을 예방하고 집단 질병발생을 억제하기 위해 가축들에게 각종 항생제를 다량급여 및 투여하고 살균소독제를 무차별적으로 살포하는 행위 등의 환경파괴가 이어지고 이로 인한 제2의 공해 발생이 농촌사회의 환경오염 심각성을 대변해주고 있다. 이 같은 농촌의 현실은 가축의 생산성 저해, 질병의 집단화 가중, 토양오염 가중 등과 같은 여러 환경문제를 불러오고 있다.

이에 항생제 투여를 규제하는 법이 제정되고 축산 오폐수는 정화 처리하도록 하는 국제적 협약이 이뤄졌다. 그럼에도 농가에서 우선적으로 발생하고 있고 해결에 어려움을 겪고 있는 분야가 축산악취다.


항생제 남용 축산악취 증대 요인
축산악취는 가축의 생산성 격감, 폐사율 증가, 사료효율 저하 등은 물론 농경지 오염, 하천 오염, 악취로 인한 대기 오염과 주변 민원의 대상이 됐다. 축산악취는 또한 가축들에게 항생제 투여를 남용함으로 유익 균의 생장억제와 자연 미생물의 활성인자 생장저해, 발효균주 활성억제, 지방산 휘발성 취기물질(VFC)의 악취 발생 증대를 일으키는 요인이 되고 있다.

취기(臭氣)물질로는 암모니아, 메틸머캅탄, H₂S(황화수소), 설픽메틸(sulfic methyl), 디설픽 메틸, 트리메틸아민, CH₃ COOH, 스티렌 등이 있다. 그 중 대표적인 물질은 암모니아, 아민류로 축산 악취의 95%를 차지한다. 암모니아는 일차적으로 눈을 따갑게 할 만큼 자극적이며, 특히 호흡기 질병발생과 큰 연관성을 갖는다. 또한 만성적으로 노출될 경우, 돼지에게는 커다란 스트레스 요인으로 작용하기 때문에 어린 돼지의 경우 성장과 건강상태에 유해한 영향을 미친다.

현재 축산악취 저감을 위해 일반적인 동물의약품과 사료첨가제가 사용되고 있다. 이러한 악취저감용 약품에는 염소산(ClO2)계, 알칼리제(가성소다 혼합물), 분말효소제, 식물추출물과 광합성물 혼합제, 생리활성제 혼합제, 생균제 혼합제, 산화제, 산·염기 중화제, 마스킹제 등이 있다. 그러나 암모니아와 아민류의 지속적인 발생 상태에 있는 축사와 분변의 악취를 제거하기에는 매우 미흡한 실정이다.

특히 알칼리제는 오히려 악취유발을 증폭시키고 중화제는 취기물질의 제거가 미미하며, 미생물 제제는 미생물의 생장조건과 온도 등의 환경조성 없이는 효과를 기대하기 어렵다는 것이 전문가들의 전언이다. 이러한 상황에서 축산악취를 저감한다는 사료첨가제나 보조사료, 단미사료, 기능성사료, 생균제 등이 다수 개발돼 시중에 공급되고 있으나 그 효과 역시 매우 미미한 실정이다.


‘피치파리노사’ 등 미생물 균주 유용 활용
최근 농촌진흥청(청장 박현출)은 돼지 사육에서 가장 골칫거리인 분뇨에서 발생하는 악취를 친환경 미생물로 없애는 ‘악취가스 감소 처리제’를 개발해 축산농가, 특히 돈사의 관심을 집중시키고 있다.

농진청 산하 국립농업과학원 농업미생물과 유재홍 박사에 의해 개발된 이 처리제는 축산분뇨의 악취 감소로 가축 생산 효율을 향상시키고 환경적인 문제를 개선함과 동시에 가축의 체중 증가에 기여하는 효과를 갖는 신규미생물 효모를 포함하는 가축 사료용 생균제다.

이 생균제는 악취를 유발하는 물질을 제거해주는 신규균주들을 분리 동정하고 이 균주들을 유효성분으로 함유시킨 다음 폐기물들의 재사용을 가능하게 한 악취가스 감소 처리제로 활용하도록 하기 위한 것이다.

유 박사가 개발한 악취가스 감소 처리제의 특징을 좀 더 자세히 살펴보면 토양에서 분리한 신규미생물 피치파리노사(Pichia farinosa) NAAS-2 (KACC 93160P)균주와, 신규미생물 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) NAAS-1 (KACC 91751P)균주 중 선택된 어느 하나 이상의 균주의 배양액을 포함해 악취가스 유발물질을 제거하는 것이 특징이다.

이 배양액은 피치파리노사(Pichia farinosa) NAAS-2 균주의 배양액과 바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) NAAS-1 균주의 배양액이 일대일 중량비로 이뤄지는 것이 특징이다. 이번 배양액은 악취가스 감소 처리제 전체 중량대비 0.1~20 중량%로 포함되는 것이 특징이다.

또한 피치파리노사 NAAS-2 균주는 무수포도당, 대두분, 황산마그네슘이 포함된 배지로 배양해 대량 생산하는 것이 특징이며 대량생산 배양 조건은 25℃의 온도, 100rpm의 교반속도, 0.1ℓ/min의 통기량, 5.0pH인 것이 특징이다.

바실러스 아밀로리퀴파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) NAAS-1 균주는 가용성 전분, 효모추출분말, 소금이 포함된 배지로 배양해 대량 생산하는 것이 특징이며, 상기 대량생산 배양 조건은 35℃의 온도, 120rpm의 교반속도, 0.2ℓ/min의 통기량, 7.0의 pH인 것이 특징이다.


된장에서 분리한 신규 미생물의 유용한 활용
아울러 이번에 개발한 미생물 처리제의 ‘피치아 파리노사(Pichia farinosa)’는 우리나라 전통 발효식품인 된장에서도 분리가능한 신규 미생물로 알려지고 있다. 여기에다 토양에서 분리한 ‘바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)’도 이용해 제조하는데, 이들 미생물은 가축분뇨에서 발생되는 악취가스에 대해 우수한 제거 활성 능력을 보이고 있다.

실제 이 미생물 처리제를 양돈분뇨에 처리한 결과, 양돈분뇨에서 발생하는 주요 악취가스인 황화수소가스를 95% 이상 낮추는 효과를 보였다. 또한 해로운 병원성도 전혀 없어 사람이나 가축에 안전한 것으로 나타났다.

농진청은 이번에 개발한 ‘악취가스 감소 처리제’에 대해 특허출원을 했으며, 양돈농가 등에서 사용할 수 있도록 산업체에 기술이전 할 계획이다.

개발자 유재홍 박사는 “이번에 개발한 미생물제를 이용하면 축산분뇨의 악취가스로 인한 많은 어려움을 해결할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다”고 말했다.

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