경기도 용인시 포곡면 전대리 삼성에버랜드. 정문을 지나쳐 음식물자원화센터에 도착했다. 에버랜드 안에 있는 40여개 식당에서 나오는 음식물쓰레기는 여기로 모인 다음 모두 재활용된다. 그 비결은 바로 버섯 재배. 음식물쓰레기가 어떻게 먹음직스러운 버섯으로 탈바꿈하는지 자못 궁금하다.
느타리버섯 하루 500kg 생산
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건물 입구에는 예상대로 음식물쓰레기통이 즐비하다. 안으로 들어서자 높이가 사람 키의 2배 남짓 되는 거대한 기계가 분주히 돌아가고 있다. 여기에 음식물쓰레기를 넣으면 선별기와 자석에 의해 이물질이 분리된 다음 잘게 부서진다. 입자가 작아진 음식물쓰레기 대 톱밥을 3:7 정도의 비율로 섞어 배합쓰레기를 만든다.
“톱밥이 음식물쓰레기 속의 수분을 흡수합니다. 그래서 음식물쓰레기가 썩으면서 생기는 침출수가 나오지 않고, 수분 함유량도 60% 정도로 일정하게 조절할 수 있죠.”
에버랜드 리조트사업부 환경안전팀 최채식씨의 설명이다. 배합쓰레기를 약 1L 부피의 플라스틱 용기에 나눠 담고 98℃의 고온 증기로 8시간 동안 살균한 다음 영하 20℃ 이하로 급속 냉각시켜둔다. 다음 단계는 버섯 접종. 기계가 자동으로 용기마다 버섯 종균을 심는다.
“한울타리 영농협동조합이 음식물쓰레기의 소금기를 잘 견딜 수 있도록 개발한 내염성 느타리버섯 종균입니다. 느타리는 팽이나 새송이 같은 다른 버섯보다 키우기 쉽고 배양기간이 짧아요.”
접종 과정까지 걸리는 기간은 30∼32일. 종균이 담긴 용기는 거대한 배양실로 옮겨진다. 배양실로 들어서니 음식물쓰레기 냄새는 온데간데없고 익숙한 버섯 냄새로 가득하다. 배양실 내부는 버섯이 자라기에 알맞은 온도와 습도가 유지된다. |
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에버랜드에서 하루에 나오는 음식물쓰레기는 약 3t. 톱밥을 합치면 용기 약 1만병 분량이다. 음식물자원화센터에는 총 23만병의 용기를 수용할 수 있는 규모의 배양실이 설치돼 있다.
10∼12일 후 배양실에서 꺼낸 용기를 보니 놀랍게도 뽀얀 느타리버섯이 들어차있다! 무덥고 비가 많이 오는 한여름에는 8∼9일 만에도 이렇게 자란다고 한다. 용기 맨위의 노화된 버섯은 긁어내고 그 아래 싱싱한 버섯만 골라 포장용 박스에 담는다. 여기서 하루에 생산되는 버섯은 500∼600kg. 용기 1병마다 버섯이 평균 100g씩 나오는 셈이다.
“이 버섯은 삼성 유통사업부로 보내 외부 단체급식이나 삼성계열사 구내식당에 공급합니다. 2kg 당 9000원에 사내판매도 하고 있죠. 2002년 7월 재배를 시작한 이후 약 5억원의 매출을 올렸습니다.”
한국산업진흥원 검사 결과 이곳의 버섯은 톱밥만으로 재배하는 일반 버섯보다 비타민 함유량이 평균 이상으로 나타났다. 버섯이 자라는 동안 음식물에서 영양분을 빨아들이기 때문이란다. 다 자란 버섯을 골라내고 남은 배양토는 따로 모아 퇴비나 사료, 조림사업용으로 쓴다. 음식물쓰레기를 자체 내에서 남김없이 전부 재활용하는 것이다.
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정부는 수도권매립지의 침출수와 악취 문제를 풀기 위해 지난 1997년 폐기물관리법을 개정해 직매립금지조치를 취했고, 올해 1월 1일부터 시행에 들어갔다. 이에 각 지방자치단체 등은 음식물쓰레기 처리에 촉각을 곤두세우고 있다. 최선의 방법은 음식물쓰레기 발생량 자체를 줄이는 것. 환경부는 조리할 때 버리는 부분을 최소화하도록 농산물 규격포장을 확대하는 등 여러 방안을 고려 중이다.
그러나 우리 생활에서 음식물쓰레기는 어쩔 수 없이 생기기 마련. 환경부 생활폐기물과 통계에 따르면 지난해 국내에서 하루에 발생한 음식물쓰레기는 약 1만1424t에 달한다. 우리나라 전체 생활쓰레기 발생량 중 자그마치 23%를 차지한다. 따라서 불가피하게 발생하는 음식물쓰레기를 경제적, 효율적으로 처리하는 방법들이 연구되고 있다.
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경기도 여주군 점동면 음식폐기물자원화사업장에서는 여주군 내의 가정에서 나오는 음식물쓰레기를 이용해 지렁이를 키운다. 이물질을 걸러낸 음식물쓰레기를 파쇄기, 탈수기, 건조기를 거쳐 발효장으로 보내 25일간 숙성시킨다. 이를 사육장 바닥에 깔고 그 안에 지렁이를 넣는다. 지렁이가 성장, 증식하는 동안 계속해서 ‘먹이’를 공급해준다. 그 동안 음식물쓰레기는 지렁이의 배설물이 섞인 양질의 분변토로 바뀐다. 이렇게 키운 지렁이는 낚시용 미끼, 의약품이나 화장품 원료 등으로 공급하고, 분변토는 화훼단지나 농가에 판다. 제주, 남원, 대구, 여수 등 여러 지방자치단체도 지렁이를 이용한 음식물쓰레기 처리를 검토 중이다.
버섯 재배는 온도나 습도를 유지하는데 많은 비용이 들며, 지렁이 사육은 시간이 오래 걸리고 넓은 부지를 확보해야 하는 단점이 있다. 하지만 둘 다 음식물쓰레기를 재활용할 뿐만 아니라 추가 생산물을 얻을 수 있는 아이디어로 주목받고 있다. 남는 배양토와 분변토가 비료로 이용되므로 이는 음식물쓰레기 재활용 방법 중 퇴비화에 속한다.
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일반적인 퇴비화는 호기성과 혐기성의 2가지로 구분된다. 호기성 퇴비화는 음식물쓰레기를 미생물로 발효시켜 거름을 만드는 것. 농촌 들판에 쌓여있는 두엄을 떠올려보자. 짚을 깔고 그 위에 배설물을 쌓은 다음 다시 짚을 깔고 배설물을 쌓는 과정을 반복해 만든다. 3∼4개월 지나면 두엄 안의 온도가 60∼70℃로 올라간다. 계란까지 익을 정도다. 그 속의 미생물이 산소를 이용해 유기물을 분해하면서 열이 발생하기 때문이다. 이때 짚은 수분이나 염분 함량을 조절하고 산소가 잘 들어가게 하며, 탄소(C)와 질소(N) 양의 균형을 맞춰주는 역할을 한다. 배설물에는 질소성분이 많은데 비해 짚에는 탄소성분이 많기 때문이다.
이 원리를 그대로 응용한 것이 바로 호기성 퇴비화. 짚 대신 톱밥을 섞은 음식물쓰레기를 최소 15일 동안 발효, 21일 동안 후숙시킨다. 후숙하는 동안 덜 분해된 유기물마저 완전히 분해되고, 암모니아 같은 악취 원인 물질이 없어져 흙냄새로 바뀐다. 강원도 횡성군 둔내면에 있는 현대성우리조트는 음식물쓰레기를 호기성 처리해 얻은 퇴비를 자체 주말농장에 무상으로 공급하고 있다.
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퇴비와 함께 메탄가스가 발생하는 혐기성 공정은 톱밥이 필요 없다. 음식물쓰레기에 가축의 배설물과 물을 섞어 큰 저장용기에 담고 최소 15일 동안 두면 배설물 속의 혐기성 미생물이 산소가 없이도 음식물쓰레기를 분해한다.
산발효 공정을 거치면 고분자물질인 음식물쓰레기가 저급지방산으로 분해되고, 다시 메탄발효 공정을 거치면 30∼40%의 이산화탄소와 60∼70%의 메탄가스가 나온다. 이 메탄가스로 보일러를 가동해 온수를 공급하거나 발전시설을 가동해 전기를 생산할 수 있다. 경기도 파주읍 봉암리 음식물쓰레기퇴비화시설에서는 이 방법으로 자체 동력과 인근 농가 재배시설 난방을 공급하고 있다.
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양돈, 양계에도 한몫
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국내에는 음식물쓰레기를 사료로 이용하는 경우가 좀더 많다. 전국 음식물쓰레기 자원화시설 231곳 중 퇴비화 시설은 101곳, 사료화 시설은 113곳이다. 사료화가 퇴비화보다 공정이 단순하고 시간도 적게 걸리기 때문이다.
사료화 방법은 건식과 습식이 있다. 인천시 서구 가좌동 우진사료공업 등이 운영하고 있는 건식 사료화는 음식물쓰레기를 건조시켜 수분 함유량을 10% 아래로 떨어뜨린 다음 다른 사료에 3∼4% 정도씩 섞어 쓰는 배합사료로 활용하는 방법이다. 건조 과정에서 나오는 폐수는 따로 처리한다.
습식 사료화는 음식물쓰레기를 그대로 또는 물을 약간 타서 죽 상태로 만들어 돼지, 오리 같은 가축의 먹이로 이용하는 방법이다. 사료로 공급하기 전 전염병을 예방하기 위해 100℃에서 30분 이상 가열하도록 법으로 규제하고 있다. 국내 사료화 시설은 건식이 31곳, 습식이 82곳으로 습식이 훨씬 많다. 건조에 필요한 비용이 들지 않고 동물에게 비교적 빨리 먹일 수 있기 때문이다. 경기도 안성시 고삼면에 있는 음식물쓰레기 재활용 회사 펩스에서는 음식물쓰레기로 사료를 만들면서 직접 돼지도 사육한다.
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“드시고 남은 음식 싸가세요.” 서울시 서초구는 지난 2001년부터 관내 음식점을 대상으로 음식물쓰레기 발생을 줄이기 위해 ‘남은 음식 싸주기 운동’을 벌이고 있다. | |
퇴비화와 사료화 이외에도 다양한 방법으로 음식물쓰레기를 재활용할 수 있다. 그 중 하나가 하수병합처리. 음식물쓰레기를 발효시켜 얻은 저급지방산을 하수처리장으로 보낸다. 하수 속의 질소성분을 질소가스로 바꿔주는 미생물이 살아가려면 탄소성분이 필요한데, 저급지방산이 바로 탄소공급원 역할을 한다. 대구시 북구 서변동 하수병합처리장에서는 음식물쓰레기 발효 후 얻은 메탄가스를 자체 동력으로 활용하고 있다.
양주군에 있는 한 양계농장에서는 나이가 들어 알을 낳는 능력이 떨어진 폐산란계를 싼값에 대량 구입한다. 음식물쓰레기에 옥수수가루와 모래를 섞어 발효시킨 다음 닭에게 먹이로 주고 이들이 낳은 계란을 내다판다. 계란값에 음식물쓰레기 처리비용까지 받으니 이야말로 일석이조가 아닌가.
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“음식물쓰레기를 자원으로 재활용하는 기술과 관련된 특허출원이 1998년부터 5년 간 2배 가량 늘었습니다.”
특허청 화학생명공학심사국 김기용 사무관의 설명이다. 특히 지렁이로 퇴비를 만드는 기술에 대한 특허는 약 7배나 증가했다.
독일도 음식물쓰레기를 혐기성 처리해 메탄가스를 생산하고 있으며, 영국도 소각량과 매립량을 줄이기 위해 음식물쓰레기를 퇴비로 만들어 이용하고 있다. 10년 넘게 음식물쓰레기 처리와 재활용 기술을 연구해온 서울산업대 환경공학과 배재근 교수는 “외국과 비교해 음식물쓰레기 자원화 분야는 우리나라가 많이 앞서있는 상황”이라며 “과거에는 이물질을 선별하거나 음식물쓰레기를 파쇄하는 과정에 문제가 많았지만 현재는 국내 기술로 충분히 가능해졌다”고 말한다. 최근 대만, 일본, 홍콩, 터키 등에서 배 교수 연구실로 자원화 기술을 배우러 오는 경우도 부쩍 많아졌다고 한다.
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재활용 산물 품질 확보 우선
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그러나 아직도 산적해 있는 과제가 적지 않다. 음식물쓰레기를 이용해 만든 생산물이 좀더 나은 품질을 확보해야 좀더 활발한 재활용이 이뤄질 것이다. 또 자원화 공정 중에 발생하는 폐수를 효율적으로 처리하고 이에 따른 2차 오염 가능성을 없애는 것도 중요하다.
음식물쓰레기를 동물 사료로 재활용하려면 무엇보다 분리수거가 필수다. 연초에 거의 현실성이 없다시피 한 분류기준을 제시해 혼선을 겪은 환경부는 현재 분류기준을 4개 항목으로 단순화시켰다. 일반쓰레기로 배출해야 하는 것은 소·돼지 등의 털과 뼈, 조개류의 껍질, 호두 등 견과류 껍질과 복숭아 등 핵과류 씨, 종이나 헝겊으로 포장된 티백 등이다. 이들은 모두 잘 부서지지 않거나 분해되기 어려우며 분해되더라도 영양원이 되지 않는다.
‘자원순환사회’의 쾌적한 환경은 자원화 기술 개발에 박차를 가할 뿐만 아니라 모두가 불편함을 조금씩 감수할 때 누릴 수 있을 것이다.
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음식물쓰레기를 사료로 재활용하려면 분리수거가 필수다. 우리나라는 지난 1997년부터 음식물쓰레기 분리수거를 실시해왔다. 올해 1월 1일부터 쓰레기 직매립금지조치가 본격 시행되면서 분리수거의 중요성이 더욱 커졌다. | |
음식물쓰레기 퇴비화의 걸림돌 ‘소금기’
음식물쓰레기를 퇴비로 이용할 때는 음식물 속 염분이 골칫거리다. 비닐하우스 안에 음식물쓰레기로 만든 퇴비를 뿌렸다고 하자. 햇빛이 비추면 땅 밑에 스며들어 있는 물이 서서히 증발한다. 이때 물에 녹아있던 소금기가 함께 위로 올라와 지표면에 모인다. 이는 바로 사막화의 원인이 된다. 지표면에 소금기가 집적돼 있으면 염분에 약한 식물이 잘 자라지 못하기 때문이다. 따라서 비닐하우스에서는 음식물쓰레기로 만든 퇴비를 사용하지 않도록 권유하고 있다. 노지에서는 비가 오면 염분이 쓸려가기 때문에 이 같은 영향이 적다.
국립환경연구원 폐기물자원과 최훈근 과장은 “음식물쓰레기로 만든 퇴비의 염분 농도는 1%를 넘지 않도록 규정돼 있다”고 설명한다. 혈액 속에는 약 0.8∼0.9%의 염분이 있다. 콘택트렌즈용 식염수의 염분 함량도 이와 비슷하다. 건조, 농축시키지 않은 습윤 상태의 음식물쓰레기에는 보통 0.5∼0.8%의 염분이 들어있다고 한다.
습식 사료화의 경우 이를 그대로 또는 물을 타서 이용하고, 건식 사료화의 경우 다른 사료에 소량 섞어 이용하기 때문에 퇴비화보다 염분의 영향이 적은 편이다. 염분 농도를 떨어뜨리기 위해 음식물쓰레기를 물로 세척하거나 톱밥 등을 넣기도 한다. |
그래도 염분 총량은 변하지 않는다. 따라서 음식물쓰레기 재활용 과정에서 염분 영향을 최소화하기 위한 효율적, 경제적 기술들이 연구되고 있다. 미생물을 이용해 소금을 유기물 또는 무기물 형태로 바꾸는 방법도 그 중 하나. 그러나 서울산업대 배재근 교수는 “음식물쓰레기에서 소금을 원천적으로 제거하는 방법은 현재까지 개발되지 못했다”고 말한다. 삼성에버랜드에서 음식물쓰레기로 버섯 재배하는 과정 1. 반입탱크에 음식물쓰레기를 넣는다. 2. 이물질을 골라내고 잘게 부순다. 3. 톱밥을 섞어 용기에 담는다. 4. 고온 증기로 살균한 후 냉각시킨다. 5. 버섯 종균을 심는다. 6. 약 열흘 동안 배양한다. 7. 다 자란 버섯을 용기에서 잘라낸다. 8. 남은 배양토는 모아 퇴비나 사료용으로 쓴다.
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