최근 가장 심각하게 대두되고 있는 악취문제를 비롯한 분뇨처리, 각종 소모성 및 전염성질병 문제 등 축산분야 3대 골칫거리를 초고압 전기분해방식으로 완전히 해결할 수 있다는 결과가 나와서 업계를 놀라게 하고 있다. 이 방식은 일명 “고전압기포플라즈마공법(HVBP)”이라고 하며, 특허등록까지 되어있다.
(주)대자연(대표 신왕기)이 이러한 기술을 만든 기업으로 분뇨자원화센터나 퇴비장, 중·대규모 양돈장 등에서 악취제거기술을 비롯한 폐수나 액비를 최종처리하는 기술, 또 분무·살포식 소독·방역시스템을 개발하여 축산분야 3대 악재인 악취문제/분뇨처리/질병퇴치 등을 한 번에 해결할 수 있게 되었다는 평을 듣고 있다.
이를 확인하기 위해 소재한 서울시 구로구 구로동 대자연 본사를 찾아서 고전압하의 물리적인 전류제어 방법을 채택하여 연구한 결과, 수만 볼트에서 수백만 볼트에 이르기까지 전류를 자유롭게 제어할 수 있는 방법에 관해 들어보았다.
축산업계 3대악재 해결
악취제거에 이용되고 있는 최근까지의 공법으로는 세정법을 비롯하여 활성탄법, 오존법, 자외선처리법, 공중방전 등이 있다. 그러나 여기에는 보이지 않는 환경적, 경제적인 치명적인 단점이 있다.
일테면 공기의 오염을 물의 오염으로 전환시킨다는 점, 초고농도의 악취에는 취약하다는 점, 설비비용이 매우 고가라는 점, 폐·오존 문제, 비용대비 효율성이 떨어진다는 점 등이 그것이다.
그러나 최근 대자연에서 개발한 『습식번개(Wet Lightning)에 의해 만들어진 <미네랄이온활성수>』는 이러한 악조건들을 단번에 쓸어내려 원안대로의 결과를 얻는데 성공한 케이스이다.
이 시스템의 장점은 미세 물분자 ‘미네랄이온활성수’를 통과하는 악취입자들을 완벽하게 제거(100ppm → 0.1ppm)함은 물론, 대규모 초고농도의 악취도 완벽하게 제거한다. 미래성장동력으로서의 가치를 더해서 이를 반영하듯 2015년에는 LG화학·생활건강(울산공장)에서 연초부터 LG환경팀과 외주환경연구팀을 동반하여 대자연의 악취제거시스템을 6차의 까다로운 시험을 거쳐 최종 승인한 것도 이러한 기류의 반영이라고 판단된다.
대자연 신왕기 대표이사에 의하면 “본 시스템은 국내보다는 오히려 중국(현재 헤이룽장성에는 대자연이 설치한 시스템이 기업형 축산농장과 과일·야채농장에 수십기가 설치되어 있으며, 2016년부터는 중국정부 차원(북대황그룹)의 대규모 집단농장시스템에 필수적으로 설치하는 것으로 가닥이 잡힘)에서 인기가 많다”고 언급했다.
그렇다면 과연 고전압 수중 방전 기술에 의해 만들어진 수중기포플라즈마 발생장치가 앞으로 축산산업의 핵심구축산업으로 손색이 없다면, 부분적으로는 어떤 의미로서 민간인, 특히 축산농가, 기업에 중심축 역할을 할 수 있는지 좀 더 세밀하게 알아보도록 하자.
1. 악취제거 시스템(특허 10-1141171)
악취유발유해인자를 정확하게 타깃하여 화학적 결합을 해체시켜 30∼100ppm의 농도를 1ppm 미만(법적임계수치로 1이하의 경우도 1ppm 미만으로 표기)으로 제거시킨다. 주요악취원에 대한 시험성적서(2015년 8월 시험결과서)를 보게 되면 메틸머캅탄, 트리메틸아민, 황화수소, 암모니아에 대한 잔류치가 6시간 방치 후 측정한 결과, 전량 1ppm 미만으로 측정되었다(대체로 5∼15분 시점에서 1ppm 미만으로 나타남).
이러한 결과는 무엇을 의미할까? 여기에서 우리가 간과하지 말아야 할 것은 비용적 측면, 즉 경제적 가치의 유무라고 볼 수 있다. 이러한 측면에서 본다면 동일한 효과였을 때 총 투입비용은 50:1 정도로 높은 효과와 저렴한 비용 발생을 인정할 수밖에 없다.
참고로 악취의 발생원은 일상생활에서의 음식물, 젖은 쓰레기, 냉장고, 화장실로부터 일반 생선공장, 가축사육장, 육가공공장, 오수처리장에 이르기까지 광범위하고, 병원이나 식당에서도 특유한 냄새를 갖고 있는 경우가 많다. 또한 냄새의 주요원인으로는 염기성류와 산성성분이 약 95% 이상을 차지하고 있다.
이들 냄새는 주로 동물이나 식물 등의 유기물이 부패, 분해하는 것으로써 암모니아, 아민류 등의 염기성 성분과 황화수소, 메르켑탄 등의 산성 성분이 주요한 원인이다.
2. 냄새나는 미숙성 액비의 처리기술 개발
본 기술을 축산분뇨의 액비화에 적용할 경우 미숙성된 액비를 냄새나지 않는 액비 완성도가 높은 상태로 만들어준다. 액비 처리 분야에서의 가장 큰 문제점은 충분한 부숙기간을 갖지 못함으로 인해 비료성분의 질 저하와 심각한 냄새로 민원의 주발생 원인이라는 점이다.
대자연이 개발한 기술은 폭기시킬 때 발생하는 고농도의 냄새를 액비 내로 유입시켜 냄새와 미분해된 비료성분을 기포 플라즈마 상태로 전기분해시켜 단시간 안에 냄새발생 문제를 해결하고 액비의 완성도를 높여주는 기술이다. 이를 통해 액비부숙기간을 획기적으로 단축시켜 준다. 즉, 액비처리시설과 용량의 부족으로 인해 발생한 냄새 문제를 해결할 수 있어 우리나라 양돈업계에 희소식이 될 전망이다.
그리고 본 기술을 축산분뇨의 다른 처리방법인 정수 처리 후 방류기술에 적용할 경우, 현재의 고도처리기술(방류수 활성오니 처리)로는 달성하기 어려운 BOD, COD, SS기준을 방류 기준에 맞추어주는 초고도 분뇨처리 기술로 유용한 기술이다.
이 기술은 하수처리장에서 특히 필요한 기술로 기존의 기술에 비하여 경제성과 효율성이 뛰어나기 때문에 현장보급의 확산을 위해 일단 렌트방식으로 농가들한테 공급하여 확실한 효능이 입증된 경우 정책자금으로 구입토록 한다는 방침이다. 고품질 액비생산시스탬을 제품종류별 생산량 및 렌트비용은
1. “다잡아 101”의 경우 하루 1톤 생산에 월 35만원
2. “다잡아 201”의 경우 하루 3톤 생산에 월 70만원
3. “다잡아 401”의 경우 하루 8톤 생산에 월 140만원의 렌트료를 받을 예정이다.
이렇게 농가들에게 부담 없는 렌트료로 공급해서 써본 뒤 효과가 있으면 정책자금으로 구입토록 하는 공급시스템을 통해 국내 농가들에게 최대한 빨리 확산을 시켜나간다는 계획이다.
3. 살균(방역, 소독)시스템
또 하나의 기술공법인 ‘습식번개(Wet Lightning)에 의해 만들어진 미네랄이온활성수 제조’ 공법의 특징은 무엇일까? 여기에는 굉장한 인내력을 필요로 하지 않는다.
FITI시험연구원의 관계자에 의하면 “몇 초도 안 되어 균체가 파괴되었다. 그래서 몇 번을 반복해 보았는데 결과는 같았다”고 말할 정도로 이 물질(material)의 잠재력과 파워는 그 의미가 확실하고 분명하다고 강조한다.
본 물질의 특성을 살펴보면, ▲살균 및 멸균력이 매우 우수 ▲물질의 고유성질이 숙주에게 독성으로 전달되지 않아 안전 ▲동물, 인체에 전혀 유해하지 않음(물보다 더 독성이 없음) ▲농약, 기존 살균제에서 발생되는 문제를 해결 ▲마지막으로 기존 전극의 마모성이 심하고, 과다한 미네랄이 석출(eduction)되는 문제점을 해결했다는 점에서 매우 큰 의미를 둘 수가 있다.
결과적으로 대자연의 15년간 미네랄 초미립자(나노) 연구와 다양한 특허개발상품 등을 토대로 2015년 10월에 본 제품이 특허등록되었다(특허 10-2015-0042115).
미래 건강사회 실현 위한 대자연의 약속
본 기술은 고전압을 이용하여 지하수나 물속에 유리되어 있는 다량의 미네랄을 나노화시켜 부족한 미네랄을 공급하거나 항균, 살균, 악취제거, 면역력 강화, 토질복원 등 다양한 효과를 보인다. 특히 축산농가의 각종 병원균으로 인한 경제적 손실을 최소화시킬 수 있도록 세균성, 바이러스성 원인균을 제거·박멸하는 데 매우 효과적인 시스템이다.
지구상에서 가장 독한 독성 물질로 다이옥신을 꼽는데, 이 방법으로 다이옥신도 분해가 될 뿐만 아니라 최근 문제가 되고 있는 구제역이나 AI 같은 질병문제까지도 해결할 수 있다고 전한다.
대자연은 차후 바이러스와 리케차류 등과 관련된 질병 원인균에 대한 면역포텐셜을 증명하여 세계적으로 인수공통전염병, 법정전염병을 비롯하여 조류독감, 신종인플루엔자, 메르스, 0-157, 구제역 등을 약독화 전환시킬 가장 큰 핵심 리딩기업으로 거듭 성장할 것을 다짐하고 있다.
아울러 대자연의 정창수 연구소장은 사람과 사회, 인간과 동물이 공존할 수 있는 세상에 더욱 필요한 기업이 될 수 있도록 더욱 건강하고 풍요로운 지속가능한 사회를 위한 바이오기술을 연구개발, 상품화 및 공급에 최선을 다할 것을 약속했다.
<문의 (주)대자연 070-8865-3055, 010-9133-3389>
<월간 피그 2017년 5월 호>
