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[지속가능한 한돈산업을 위한 친환경 프로젝트(4)] 중금속 저감

팜스토리 도드람비엔에프 윤민성 PM(bfyms@edodram.net)

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지속가능한 한돈산업을 위한 친환경 프로젝트 4편

한치의 분석 오차도 허용하지 않는 강력한 처벌 대상, 중금속 저감 솔루션

 

 

안전한 먹거리는 물론 분뇨 자원화를 통한 환경보전까지 축산업의 역할 부각

 

이제 축산업은 국민 건강을 위해 안전하고 위생적인 단백질 공급원으로서 뿐만 아니라, 자연과 환경을 보전하는 친환경 축산으로의 역할도 중요하게 자리매김되고 있습니다.

 

2020년은 축산법과 가축 분뇨법이 개정되고, 퇴비 부숙도 의무화가 시행되면서 중금속을 포함한 여러 조건을 충족해야 하는 상황에 직면하게 되었습니다. 많은 어려움이 예상되지만 궁극적으로는 환경과 조화되는 지속 가능한 축산업의 발전을 위해서 한 걸음 전진하는 계기가 될 것입니다.

 

 

포스트 코로나 시대, 글로벌 경제 성장의 원동력, 그린 뉴딜 정책 추진

 

환경과 경제가 조화를 이루는 녹색성장, 환경이 투자되는 그린 뉴딜이 포스트 코로나 시대에 글로벌 화두로 떠오르기 시작하였습니다.

 

 

새로운 일자리 창출은 물론이고 지속 가능한 산업의 발전을 위해서도 꼭 필요한 세계적인 정책 방향으로 자리잡게 되었습니다. 축산업도 예외는 아닙니다. 냄새 저감은 물론 자연으로 환원되는 탄소, 질소, 중금속 등 규제가 핵심 대상으로 관리되고 있습니다.

 

2020년 퇴비부숙도 의무화 시행

 

아래 표는 현재 가축분뇨법상의 퇴액비 및 퇴비 부숙도 기준을 정리한 자료입니다. 부숙도는 퇴비, 액비화 과정을 거쳐 식물과 토양에 안정적인 반응을 나타내는 지표를 뜻합니다.

 

 

이제 성분 검사는 허가 대상 농가는 6개월에 한 번, 신고 대상 농가는 1년에 한 번 성분 분석을 의무적으로 실시해야 하며 또한, 성분 분석 결과를 3년간 보관해야 합니다. 관리 대장을 작성하지 않거나, 성분 분석 수치의 위반시 50만원~1,000만원까지 과태료가 부과되기 때문에 사전에 철저한 준비와 준수 의무를 명심해야 합니다.

 

중금속, 필요한가? 없으면 좋은가?

 

중금속에 대한 정의는 명확하지 않습니다. 밀도를 기준으로 3.5~7g/cm3 또는 원자 번호를 기준으로 칼슘보다 원자 번호가 높은 경우를 말하기도 합니다. 쉽게 얘기하면 칼슘, 인, 마그네슘처럼 자연에 존재하는 다량 광물이 아닌 미량 광물질 위주로 보는 것이 일반적인 의미입니다.

 

그런데 이런 다양한 광물질들은 서로 간에 흡수와 대사를 촉진하기도 하고 방해하기도 하는 상호(교호) 작용을 일으키고 있으며, 호르몬과 신경 전달 물질의 대사 기능에도 다양하게 영향을 미치고 있습니다.

 

 

따라서 중금속이라고 해서 신체에 해로운 것은 아니며, 체내 영양소로서 필수적인 기능들에 직간접적으로 작용하고 있기 때문에 부족하거나 과잉되어서는 안 된다는 의미를 지니고 있습니다. 특히, 성장과 대사 작용에 필수적이고, 결필증과 중독증이 동시에 수반되기 때문에 정확한 요구량 설정이 중요합니다.

 

자연으로 환원되는 중금속의 자원순환 기능

 

하지만, 친환경 축산이라는 관점에서는 중금속이 수질과 토양으로 다시 환원되는 순환 구조를 갖고 있기 때문에, 생태계에 미치는 영향이 크다고 볼 수 있습니다.

 

특히, 구리와 아연은 사료 관리법과 가축 분뇨법에 명시되는 성분으로서 보다 중요하게 관리되어야 하는 성분입니다. 구리와 아연의 기능과 생리적 중요성을 아래 표에 요약하였습니다.

 

 

 

중금속 배출량, 줄일 수 있는가?

 

방법은 두 가지로 요약될 수 있습니다. 물론 매우 정교한 기술 완성도와 치밀한 검증이 뒷받침되어야 합니다.

 

 

실제로, 중금속 저감을 통해 지속 가능한 친환경 영양 솔루션을 위하여 많은 연구결과와 자체 연구농장의 정밀 검증 시험을 통해 가능성을 확인할 수 있습니다.

 

두 가지 방법을 총 동원하여 검증한 결과 아래와 같은 충분한 가능성을 이끌어 내게 되었습니다. 즉 사료내 중금속 저감 기술과 체내 이용성 증진을 통해 분변내 중금속 함량을 낮출 수 있는 기술이 구현 가능하다는 것입니다.

 

친환경적이고 이용성 높은 '바이오 결합 미네랄'

 

이번에 소개하는 바이오 미네랄은 기존의 미네랄 공급형태인 이온 결합과 다른 분자 구조를 갖고 있습니다. 이온 결합 미네랄은 주로 황산 형태로 구리나 아연 등과 이온 결합의 분자 구조를 갖고 있습니다. 이온 결합은 주로 크리스탈 형태로 결합 안전성이 다소 약해서 쉽게 산화되거나 다른 물질과 결합되어 본연의 역할의 기능이 감소하게 됩니다.

 

 

반면 바이오 결합 형태는 신축성을 갖춘 특성으로 분자 구조가 단단하게 결합되어 자연적으로 안전하고 이용성을 높일 수 있는 그래뉼 형태입니다. 물론 유기태 결합 미네랄의 경우도 이용성을 높일 수 있는 장점을 제시하고 있습니다.

 

 

그러나 아직 유기태 미네랄의 경우 유기태 결합 형태로 온전하게 결합이 유지된 채로 존재하는지의 여부와 생체 이용성에 기반한 구체적 요구량 수립은 아직 검증이 더욱 필요한 부분이 있습니다.

 

 

바이오 결합 미네랄은 구조적으로 안정적인 그래뉼 타입을 형성하고, 공유 결합 형태로 체내 이용성을 높일 수 있어서, 소장 세포에 있는 메탈 수송체를 통해 흡수되어 이용됩니다. 반면, 소장에서 불용성 착화물 형태로 존재하는 황산구리, 황산아연, 산화아연 및 피트산(phytate) 형태로 결합한 미네랄은 소장의 메탈 수송체를 통한 흡수율을 저해시킵니다. 

 

 

중금속 배출량 저감? 가능성을 입증하다!!

 

 

실제로 연구농장에서 기존 이온 결합 미네랄과 바이오 결합 미네랄을 급여한 후 분변 내에서 각각 구리, 아연의 배출량을 분석해 본 결과 40% 수준의 분변 배출량을 감소시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었습니다. 이처럼 중금속 저감을 위한 노력은 다양한 형태로 지속적으로 시도되어야 하며, 충분한 효능 검증이 뒷받침되어야 합니다.

 

중금속 배출량 저감으로 퇴비부숙도 향상까지

 

2020년 3월 25일 퇴비부숙도 의무 시행이 추진되었습니다. 다행히 약 1년 동안 현장에는 계도 기간을 부여하여 행정처분은 유예를 한 상태이지만, 부숙되지 않은 퇴비의 무단 살포로 수계오염, 악취민원 발생시 지자체장의 판단하에 행정처분이 가능합니다.

 

그런데, 내년부터 시행되는 퇴비부숙도 의무화를 위해서는 사실 현장에서는 지금부터 적용해야 계도기간 종료 전까지 부숙도 개선이 가능합니다.

 

 

농촌진흥청에서 고시한 부숙도 측정 방법인 종자발아법은 GI 70 이상을 부숙 완료로 판정합니다. 바이오 미네랄 급여 후 퇴비 부숙도를 시험한 결과 퇴비 부숙도 향상과 부숙 기간의 단축에 개선이 되는 것을 확인하였습니다.

 

친환경 프로젝트는 영양소의 정확한 요구량 설정과 가축의 이용성을 향상시키는 정밀 영양과 친환경 설계를 통해 가축의 성장 능력을 입증하고 생체 이용성을 높이기 위한 활동입니다. 이를 통해 최종적으로 분뇨로 배출되는 중금속 함량을 줄여서 축산 분뇨가 자원 순환되는 공익적인 가치를 바탕으로 지속 가능한 한돈 산업의 발전을 도모하기 위함입니다.

 

설사 저감을 위한 산화아연은 자돈 사료 내 대체가 가능한가?

 

 

산화아연은 항생제를 제외한 물질 중 설사 발생을 줄이고 사양성적을 개선할 수 있는 효과적인 사료 첨가제입니다. 그런데 유럽에서는 돼지의 항생제 내성을 유발할 수 있다는 가능성과 토양 내 아연 축적으로 인한 중금속 오염에 대한 우려로 2022년부터 산화아연 사용이 금지됩니다.

 

국내에서는 한시적으로 유예를 받고 있습니다만, 이제는 산화아연 사용 금지를 대비할 필요성이 시급히 요구되고 있습니다.

 

 

다음 편에 '친환경 프로젝트 - 자돈 사료 내 산화아연 저감을 위한 친환경 영양 솔루션'에 대해서 살펴보도록 하겠습니다.

 

지속가능한 한돈산업을 위한 친환경 프로젝트

▶1편. 생산성 향상·질병 예방은 물론 이제는 '친환경'을 넘어 '필환경' 시대로!(바로가기)

▶2편. 민원 해소에 도움을 주는 냄새 저감 솔루션(바로가기)

▶3편. 냄새관리의 기준이 되는 암모니아(NH3) 저감 솔루션(바로가기)

▶4편. 한치의 분석 오차도 허용하지 않는 강력한 처벌 대상, 중금속 저감 솔루션(바로가기)

▶5편. 자돈사료 내 설사 방지 목적인 산화아연의 저감 대책(바로가기)

▶6편. 이유 후 성장 정체 극복을 위한 핵심기술, 설사 저감 솔루션(바로가기)

▶7편. 면역과 성장, 번식 기능 저하를 유발시키는 곰팡이독소, 톡신 저감 솔루션(바로가기)

▶8편. 혹서기 고온 스트레스 극복을 위한 폭염 탈출 솔루션(바로가기)

▶9편. 가축분뇨의 자원순환농법을 위한 유기물 배출 저감 솔루션(바로가기)

▶10편. 지속가능한 한돈산업을 위해 나아가야 할 길(바로가기)

 

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