[제주24시] 구멍갈파래, 친환경 효자 자원으로 거듭나

제주테크노파크(JTP)의 구멍갈파래 산업화 연구가 잇따라 성과를 내면서 연간 발생량 1만여 톤에 달하는 구멍갈파래 처리 난 해결 가능성을 제시하고 있다. JTP 생물종다양성연구소는 이안스 주식회사·건국대학교와 공동으로 지난 1년여에 걸쳐 구멍갈파래를 활용한 친환경 기능성 사료 개발과 관련하여 연구하고 있다. 그 결과 구멍갈파래를 첨가한 사료가 가축에서 발생하는 메탄가스를 감소시키고 식용 가축의 기능성과 생산성 향상에도 효과적임을 최초로 확인했다고 13일 밝혔다. (시사저널 5월25일자 「구멍갈파래, ‘골칫거리’에서 ‘황금알 낳는 거위’로 변신」 기사 참조)

이 연구는 중소벤처기업부가 지원하는 지역 특화산업 육성 사업의 일환이다. 해마다 제주 해안가로 대량 밀려들어 악취와 경관 저해, 생태계 파괴의 삼중고를 유발하는 해조류인 구멍갈파래의 자원 순환 기술을 확보해 처리 난 해결 방안을 모색하는 사업이다. 또한 이를 활용한 친환경적이며 동물 복지적인 젖소와 한우용 바이오 친환경 사료 제품 개발로 기능성 유제품과 원료용 고기를 생산하여 ESG 기반의 가축 산업 신시장 진출을 달성하기 위해 추진하고 있다. 그런데 JTP 생물종다양성연구소를 포함한 공동연구진이 구멍갈파래 첨가 사료에 대한 소 사양 실험을 수행한 결과가 긍정적으로 나타난 것이다.

주된 연구 성과를 보면 △구멍갈파래를 먹인 그룹이 먹이지 않은 그룹에 비해 메탄가스 발생량이 평균 28% 감소(홀스타인 육성 우인 경우 약 15%~30%, 한우인 경우 최대 38% 감소) 한 것을 확인했다. 그리고 △유지방, 유지방 보정 유량, 에너지 보정 유량이 향상되는 등 사료 원료로 사용된 구멍갈파래가 식용 가축의 기능성을 증진하고, △일당증체량(하루 동안 증가한 동물의 체중) 증가로 생산성 향상에 기여한다는 것 역시 확인했다. △또한, 소의 모발 내 아세톤, 코르티솔, 요산 감소 경향이 포착돼 가축의 스트레스 저감 효능도 나타났다. 개발제품의 경우, 메탄가스 생산 감소 효과가 있는 것으로 나타났다.

사양 실험 결과 메탄가스 생산 감소 효과 이외에도 송아지 폐사의 주요 원인인 설사를 예방하고 송아지 생시체중 증가, 송아지 골격 성장 촉진 효과, 번식우 건강 증진, 젖소에게 일어나는 대사이상 현상인 유열과 골다공증 예방 효과까지 함께 확인됐다. 무엇보다 이번 연구에서 주목할 점은 구멍갈파래로 인한 가축의 메탄가스 발생량 감소 효과다. 예를 들면 축산농가에서 배출되는 온실가스는 대부분 반추동물인 소나 양 등이 되새김질하며 발생하고 있다. 그런데 소 한 마리의 트림이나 방귀를 통해 대기에 배출되는 메탄가스의 양은 하루 100L~500L로 자동차 한 대의 일일 배출량에 버금간다.

이렇게 생산된 메탄가스가 대기 중 열기를 가두는 능력은 이산화탄소의 최소 80배로 지구온난화를 초래하는 원인의 약 30%를 차지한다. 하지만 목축은 가장 많은 메탄을 배출하는 인간 활동 중 하나로, 우리나라에서는 매년 육류 소비량이 증가함에 따라 불가피하게 메탄가스의 생산도 증가하고 있다. 지난 2021년 정부는 ‘2030 국가 온실가스 감축 목표(NDC) 상향안’ ‘2050 농식품 탄소중립 추진전략’을 발표하여 전 산업 부분의 온실가스 감축 목표를 구체화한 바 있다. 이에 따라 축산산업으로 인해 발생하는 온실가스 저감 조치 마련의 필요성은 앞으로 더욱 강화될 것으로 예상된다.

이번 연구와 같이 가축의 소화와 생장에 도움이 되면서 메탄을 줄이는 사료 개발이 바로 축산농가와 지구가 공생할 방안이 될 수 있을 것이라는 연구진의 설명이다. JTP 생물종다양성연구소와 이안스 주식회사, 건국대학교의 구멍갈파래 활용 친환경 기능성 사료 개발 공동연구 결과는 최근 3건의 관련한 특허출원이 완료됐다. 또한 3건의 연구논문이 국제 저명 학술지에 게재됐으며, 참여한 학술대회에서 학술발표 2건이 모두 최우수상과 우수상을 받는 등 연구 성과가 학계에서도 큰 반향을 일으키고 있다. 가축의 메탄가스 발생량을 28% 이상 감소시킬 수 있는 기능성 사료첨가제 개발이 가능할 것으로 보고 있다.

JTP 생물종다양성연구소가 성공적인 사업화를 위해서는 구멍갈파래 수거 및 건조시설 확보 등의 해결 방안이 요구되고 있다. 이런 문제는 道를 비롯한 관계 기관 및 기업 등과의 논의를 통해 본격화해 나갈 계획인 것으로 알려졌다. 한편, 구멍갈파래는 제주에서만 추정되는 연간 발생량이 1만 톤으로, 영양염류(생물의 정상적인 생육에 필요한 염류) 흡수율이 월등히 높아 생태계 파괴 주범으로 손꼽힌다. 또 악취와 경관 저해 등 악영향을 동반해 해마다 치우기를 반복하고 있다. 현재까지 처리 방법은 말린 뒤 퇴비로 사용하거나 소각, 매립하고 있을 뿐, 활용방안 연구가 이루어지고 있지만 활성화되지 않은 상황이다.

◇ ‘레드향’ 제주의 향기로 거듭날까?…시설 레드향, 양수분 관리로 품질 향상 기대

제주특별자치도 농업기술원 서귀포농업기술센터가 관비 시스템 활용 양수분 관리로 레드향 품질 향상에 나선다. 레드향 등 시설 만감류는 대부분 지표 관수로 생육 시기별 경험적 판단에 따라 물관리를 한다. 수분 공급이 과다하면 근권부 과습 상태가 이어져 뿌리 호흡이 불량하고 잔뿌리가 충실치 못해 구엽 황화현상, 미량원소 결핍 등 생리장해가 발생하기도 한다. 특히, 레드향은 이상 낙과, 열과 발생 및 붕소결핍 장애 등 생리장해가 커 생산량 감소의 원인이 된다. 열과는 착과량이 많으면 36.4~45%, 착과량이 중간 이하이면 12.8~18%까지 발생했다(2009년 제주도농업기술원).

또한 지표관수의 경우 물이 골고루 가지 못하는 경우가 발생하고, 상부 관수 시에는 피복 비닐에 이끼 발생을 조장해 광 투과율 저하로 나무 생육에 좋지 않은 영향을 주기도 한다. 한편 과도한 비료 사용으로 토양 내 염류집적, 5~6월 순 발생으로 뿌리 발생률을 감소시키는 원인이 되기도 한다. 이런 문제들을 개선하기 위해 서귀포농업기술센터는 자동 관비 시스템을 활용한 ‘시설하우스 레드향 관수·관비 재배 양수분 관리 실증’으로 물·비료 사용량 절감, 생리장해 감소 및 품질 향상에 나선 것이다. 실증이 완료되면 농업인의 재배 관리 문제 해결을 위한 기술 지도 자료로 활용할 계획이다.

이에 지난 5월 심의회를 거쳐 서귀포레드향연구회 포장 중 압보상 점적 호스가 설치된 포장 2개소를 선정해 △유량계 △액비혼입기 △관비용 비료 등 관비 시스템을 지원했다. 향후 토양 및 나무 생육 상황, 환경 요인에 따라 양수분 관리할 예정이다. 한편 지난해 시설 감귤 관수·관비 재배 실증 결과(제주농업기술센터), 관수량 27.8% 절감, 비료 사용량 60.1% 절감, 노동력 투입시간 58.3% 감소를 확인한 바 있다. 또한 압보상 점적 호스 이용 점적관수는 지표관수보다 토양수분장력 및 용적 수분함량 변화가 작아 더 효율적으로 물을 공급하는 것으로 나타났다(2020년 감귤연구소).