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대규모 낙농목장의 분뇨처리방법
등록일 2018-12-24 조회수 364 작성자 관리자
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  도시민들은 잘 모르지만 농업부문이 탄소배출의 큰 원천이다. 이는 가축들이 메탄을 배출하기 때문이며, 가축분뇨의 처리 및 토양관리의 방법에 따라 탄소배출이 결정되기 때문이다. 낙농의 전문가인 Mike와 Sue McCloskey는 미국 내에서 가장 큰 낙농목장 중의 하나를 공동으로 운영하면서, 탄소배출을 완전히 차단하는 낙농목장(zero-carbon footprint dairy farm)을 설립하겠다는 희망으로, 탄소배출과 관련한 다양한 문제들을 해결하기 위한 멋진 시도를 하고 있다. 이 같은 노력의 핵심은, 젖소의 분뇨를 천연가스연료로 전환하는 것으로, 그 내용은 다음과 같다.

 

                         Photographs by Ryan Donnell

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  Indiana 주 Fair Oaks Farms의 Mike McCloskey씨는 Fair Oaks Farms의 공동창업자이며, 젖소의 분뇨를 연료로 전환하는 사업을 제안한 장본인이다. Politico씨는 그를, “낙농산업에 있어서 최고의 인기스타이다.”라고 칭한다.
  Fair Oaks 낙농목장을 구성하는 12 가족이 운영하는 목장에서 사육되고 있는 총 3만 6천두의 젖소에게 한 사람이 사료를 급여한다. McCloskeys와 그의 동료는 Fair Oaks 낙농목장의 젖소의 반을 소유하고 있다. 
  Fair Oaks 낙농목장의 사료는 사료포에서 생산된 옥수수를 포함하여, 세심하게 배합된 약 12가지의 구성요소로 이루어진다. 옥수수를 포함한 대부분의 사료들은 Fair Oaks 낙농목장의 14,500 ha에 달하는 사료포에서 재배된다. 

 

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  Fair Oaks 낙농목장의 착유는 로터리시스템을 이용해 이루어지고 있는데, McCloskeys씨는 로터리시스템이 다른 착유기에 비해 보다 효율적이며, 젖소들에게도 스트레스를 덜 준다고 믿고 있다. 이표(耳標)를 통해 개체식별이 가능하므로, 개체별로 착유된 원유는 지난 다섯 차례 착유의 평균성적과 비교된다. 그 결과 큰 차이가 날 경우는 젖소의 건강상태를 체크한다.

 

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  우사는 소들이 제한된 좁은 통로에서만 분뇨를 배출하도록 설계되어 있어, 우상 및 유방을 청결하게 유지할 수 있으며, 분뇨처리도 용이하게 할 수 있도록 해 준다.

 

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  분뇨는 젖소가 착유를 위해 착유실에 들어가는 동안을 이용하여 1일 3회 수거된다. 이 같이 수거된 분뇨는 혐기성 발효저장고로 옮겨진다. 발효저장고에서 분뇨는 21일 동안 보관되며, 이 과정에서 젖소의 위 안에서와 같은 발효과정을 거치게 된다. 이 때 발생한 바이오가스는 60%가 메탄으로, 파이프라인을 통해 수거되며, 목장 내에서 에너지원으로 사용된다.

 

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  나머지 바이오가스는 99% 순도의 재생가능한 자연가스로 정제되어, 목장 내 트럭의 연료로 활용된다.

 

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  사용하고 남는 바이오가스는 연소시켜, 대기 중에 배출되지 않도록 관리한다.

 

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  이 때 목장 내의 트럭에 사용되는 바이오가스는 목장 내에 있는 천연가스 주유소에서 충전한다. 목장에서 운용 중인 42대의 모든 트럭은 목장에서 생산된 바이오가스를 이용하며, 연간 누적주행거리가 432,000km에 달한다.

 

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  발효과정에서 남은 찌꺼기는 질소와 인산 성분이 풍부해, 토양을 위한 영양소로 사용할 수 있다. 이 찌꺼기에 물을 첨가하여 고농도의 반죽형태로 만든 다음, 이를 제 3자가 운영하는 비료공장으로 보낸다. 이렇게 생산된 비료의 일부는 목장의 사료포에 살포된다.

 

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  이 같은 방법으로 발효과정에서 남은 찌꺼기를 비료로 활용하기 전까지는, 발효저장고의 바닥에 싸인 침전물을 수거하여 목장 내의 인공저수지로 옮긴다. 그리고 저수지바닥에 침전물이 고이면, 이를 퍼 올려 비료로 사용한다. 그러나 이 방법은 매우 비효율적이며, 비용도 많이 든다.
  한편  McCloskeys씨는 인공습지를 통해 모은 갈색의 발효액을 이용하여 단백질함량이 높은 사료용 부초를 재배한다. 그러나 그들의 꿈은 인공습지를 통해 여과된 물을 이용하여 맥주를 발효시킬 수 있도록 하는 것이다. 

   

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  또한 Fair Oaks 낙농목장은, 소비자들이 그들이 소비하는 우유・유제품이 어디에서 어떻게 생산되는 지를 잘 이해할 수 있도록 목장을 일반 대중에게 개방하였다. 개방 이후 지금까지 매년 50만 명에 달하는 사람들이 목장을 방문하였다.  
  
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  그런 가운데 Fair Oaks 낙농목장 내의 카페에는, 목장에서 생산된 원유로 만든 치즈, 요구르트, 아이스크림 등을 판매한다.

 

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  젖소들은 6~7세가 되면 시장에 내다 판다. 이 경우 젖소들은 우유생산이 목적이므로, 젖소로부터 생산되는 고기는 반드시 고급육이라고 할 수 없으며, 주로 패스트푸드용으로 공급된다. 그러나 Fair Oaks 낙농목장에서는 육용종의 소도 사육하고 있으며, 이는 목장 내 식당에서 판매된다.


출처: How A Huge Dairy Is Solving A Major Pollution Problem,
FORTUNE(By Beth Kowitt, 2016. 1.27)
번역: 낙농정책연구소장(영남대 명예교수) 조 석 진