미국 과학자들이 쓰레기 매립지 가스를 연어 사료로 바꾸자고 제안했다. 기후 변화 대응에 도움이 될 수 있다

미생물의 “먹이”로 쓰레기 매립지의 메탄을 활용할 수 있다.

미국 과학자들이 연어 양식장과 기타 수산·축산 농장에서 사료로 쓰이는 어분을 미생물 단백질로 대체하자고 제안했다. 

이 아이디어는 새로운 것은 아니지만, 지금까지 식용 목적으로 미생물을 따로 배양하는 것은 생선 부산물을 건조하고 과립으로 만드는 것보다 비용이 많이 들었다. 새로운 계산 결과 보여준에 따르면, 현재 여건에서는 쓰레기 매립지의 메탄을 미생물의 “먹이”로 사용하면 미생물 단백질을 경제적으로 생산할 수 있다. 

대도시 주변은 쓰레기 매립장으로 둘러싸여 있다. 공기가 닿지 않는 매립지 내부에서 유기물이 분해되면서 이른바 매립지 가스가 배출되는 것으로 알려져 있다. 이 가스는 주로 산소 없이 살 수 있는 메탄생성균이 만들어내며, 그래서 매립지 가스의 60~75%는 메탄이다. 

메탄은 위험한 온실가스인데, 온실 효과가 이산화탄소의 25배에 달하기 때문이다. 현재 메탄은 대기 전체 온난화의 10%를 차지한다. 대형 매립지는 하루 최대 30톤의 메탄을 배출할 수 있으며, 이는 석유·가스 개발 현장에서 나오는 동반 가스 배출량에 맞먹고 하수 처리 시설의 배출량을 훨씬 넘어선다. 

하지만 자연계에는 메탄을 먹고 사는 미생물이 존재한다. 메탄영양균은 생물반응기에서 배양해 단백질이 풍부한 영양 바이오매스를 얻을 수 있는 미생물로, 농업에서 가축의 먹이로 쓰기에 적합하다. 효모 덩어리는 단백질이 45%에 불과한 반면, 메탄영양균 바이오매스는 최대 80%에 이른다. 

과학자들은 미국에서 메탄 기반 “단세포 단백질”을 생산하는 것이 대중적인 어분과 비교해 지금 얼마나 경제적인지 분석했다. 이런 어분은 보통 가치가 낮은 어종과 어업 부산물로 만들어지지만, 축산업의 수요가 늘면서 사료 수요도 커졌다. 

소형 어종을 일부러 잡기 시작하면서 일부 해역의 물고기 개체 수가 전반적으로 줄었을 뿐 아니라 생물다양성도 떨어졌다. 2000년 이후 어분 가격은 크게 올랐다. 

메탄영양균 단백질 생산에는 메탄, 산소, 질소, 인이 필요하며, 생물반응기의 운영과 냉각에도 전기가 필요하다. 생산 방식은 다음과 같다. 가압된 반응기에 메탄과 공기를 넣고, 배양액에는 암모니아, 인산염, 물을 넣는다. 

과학자들은 부수적인 비용(직원 임금, 운송, 원료의 불순물 제거)도 고려했는데, 최종 미생물 단백질 가격이 지난 10년간 어분의 평균 가격보다도 낮을 것으로 나타났다. 톤당 1,546달러 대 1,600달러다. 

이 비용의 약 절반은 주마다 다른 전기 요금이다. 예를 들어 전기 요금이 가장 낮은 텍사스와 미시시피에 생산 시설을 두면 톤당 가격을 추가로 20%까지 낮출 수 있다. 

한편 “단세포 단백질” 개념은 100년이 넘었다. 19세기 말 동물 사료에 맥주 효모를 넣는 방안이 고안되었고, 전쟁 중 독일에서는 식량 부족을 메우기 위해 이를 사용했다. 

20세기 말 농업과 축산업의 발전으로 생산성이 크게 높아지고 미생물 단백질의 인기는 줄었지만, 빠르게 늘어나는 세계 인구를 먹여 살려야 할 필요성 때문에 “지속 가능한 발전”의 맥락에서 다시 주목받게 되었다. 

메탄을 사료 단백질로 전환하는 아이디어 역시 새로운 것은 아니다. 미국과 유럽에는 천연가스에서 “메탄 단백질”을 생산하는 기업들이 있다. 하지만 과학자들은 자연 자원이 아니라 썩어가는 쓰레기를 식량으로 바꾸는 것이 가장 경제적이라고 계산했다.