가축전염병에 의한 살처분 가축 처리 방법

구제역 파동을 거치면서 가축전염병에 의하여 살처분된 가축의 친환경적 처리 방법에 관한 관심이 높아지고 있다. 따라서 국내외적으로 사용되고 있는 방법에 대한 개괄적 소개를 주목적으로 본 자료를 준비하였으며 이를 바탕으로 국내 상황에 가장 적합한 방법이 무엇인지 고민해보고 그런 방법들이 지속적 연구를 통하여 가까운 장래에 제안되었으면 하는 바램을 가져본다. 우선 전통적으로 사용되어 왔고 국내에서도 적용되고 있는 매몰 방법에 대하여 소개하고자 한다. 매몰은 크게 구덩이 매몰 (Trench burial), 위생매립 (Landfill), 다량 매몰 (Mass burial)로 구분된다. Trench burial은 전통적으로 일반적으로 사용되어 왔던 방법으로서 경제적이며 편리한 방법이나 환경과 위생적 측면에서 우려의 소지가 있어 선호도가 낮아진 방법이다. 다른 가용 방법보다 경제적이며 잠재적인 감염성 물질을 이송할 필요 없다는 장점이 있으나 환경에 미치는 악영향에 대한 잠재성, 다른 처리에 비해서 유용한 부산물을 생산하지 못한다는 단점을 가지고 있다. Landfill방법은 폐기물 매립에 사용되는 방법으로서 버지니아에서 1984년, 2002년도에 조류독감(AI), 영국에서 2001년도에 구제역(FMD), 2002년 남부 캘리포니아에서 exotic Newcastle disease(END) 발생시 사용되었다. 기존에 준비되어 있는 시설로서 긴급 상황에 신속히 이용가능하고 환경에의 영향을 최소화 할 수 있는 매몰 방법이라는 장점과 매립장 운영 주체에 의한 가축사체 반입 거부 가능성(지역폐기물 반입 용량 문제), 제거 개념이 아니고 고립 개념으로서 장기간의 관리가 요구된다는 단점을 가지고 있다. 마지막은 Mass burial 방법으로서 여러 장소에서 이송되어 온 많은 수의가축을 매몰하는 방법을 말하며 영국에서 2001년도 구제역 발생시 중요한 역할을 한 처리 방법이다. 최대 장점은 많은 수의 살처분 매몰이 가능하고 적정한 부지평가, 계획, 설비를 적용한다면 위생매립과 같은 낮은 환경위해성이 확보되는 방법이다. 영국 경험상 이런 부지의 사용 및 건설에 대한 대중의 반대, 장기간 고비용 모니터링과 관리가 요망된다는 단점이 있다. 다음은 소각 방법으로서 노천소각(open-air burning), 고정시설 소각(fixed-facility incineration), 공기막소각(air-curtain incineration)으로 구분된다. 노천소각은 영국에서 1967년과 2001년도 구제역, 1993년 캐나다 탄저균, 2001년 미국 미주리 주에서 범용되었으며 일반적으로 법률적 허가를 받아야 하지만 긴급 살처분 상황시 법령이 무시될 소지가 있다. 화재위험성 내재, 다량의 재(ash) 처리 문제 광물류 연소에 의한 지하수, 토양 오염 가능성이 높다. 고정시설소각은 화장장, 수의대나 농가의 소규모 소각장치, 대규모 폐기물 소각장, 발전용 소각시설 등으로 다양하다. 북미나 유럽의 경우 농가에서 발생하는 가축 사체는 소형 소각장치를 활용하여 처리하였고 영국에서 광우병이 출몰한 이후로 광우병 감염가축의 처리에 사용되었다. 대기배출허용기준에 의한 엄격한 관리가 이루어지며 일반적으로 소각에 충분한 온도를 제공 (TSE : 850℃ )한다. 공기막소각은 인공적으로 바람을 강제로 불어 넣어 연소 속도를 증가 시키는 방법으로 노천 소각보다 연소 속도가 6배 빠르며 이동이 가능하다. 고정식 시설 소각과 달리 완전히 닫힌 시스템이 아니므로 여러 가지 (작동기술, 날씨, 지역 사회 선호도) 요건에 좌우된다. 습한 시료의 경우 추천 소각온도 (TSE : 850℃ ) 이하로 온도 저하 가능성이 있다. 세 가지 방법을 비교해 보면 노천소각은 저비용이지만 TSE 감염사체 처리에 부적합하며, 기후 조건에 좌우되며, 환경적 문제 야기, 대중의 기피 등의 문제를 않고 있으며, 고정시설 소각은 TSE 사체를 완전히 처리하고 생물학적으로 매우 안전한 방법이다. 다만, 고비용 설비와 각종 규제 지침에 맞게 가동 및 관리가 어렵다는 단점이 있다. 공기막소각은 이동성이 좋으며 일반적으로 친환경적이나 연료 소모가 많고 TSE 감염사체 처리의 안전성이 검증되지 못하였다. 다음은 퇴비화(Composting) 방법으로서 호기적 조건에서 일어나는 자연적 생물분해 과정이다. 살처분가축의 퇴비화에는 탄소원, 팽화제, 바이오필터 등 다양한 재료가 요구된다. 방식에 따라 굴착퇴비화법(Windrow method), 상자퇴비화법(Bin method)로 나누어지며 굴착퇴비화법은 선정된 부지 (cf. 최고 수위에서 최소 90cm, 주거지 90m 이상 이격, 경사도 1-3% 등)의 가장 높은 지점에 만드는 것이 적절하며 바닥면의 플라스틱라이너(두께 0.6cm)를 수분 차단막으로 사용한다. 라이너 위에 보조퇴비화재료를 놓고 팽화제를 그 위에 쌓은 상태에 사체를 넣고 다시 팽화제로 덮는다. 이런 방식을 되풀이하여 약 1.8m 높이가 되도록 한다. 상자퇴비화 방식은 1000kg 사체에 10m3 용량이 요구되며 성숙돈, 소 등에는 적용하기 어렵다. 콘크리트, 나무, 건초가마니 등으로 된 상자에 퇴비단을 넣어서 퇴비화하며 포식자, 쥐, 유거수로부터 보호 받을 수 있는 곳에 설치해야 한다. 연 평균강우량이 1000mm가 넘는 지역은 비가림 시설이 필요하다. 다음은 렌더링 방법으로서 동물 사체를 단백질 고형물, 수지류, 수분 세가지 형태로 변형 시키는 과정으로 기계적처리(분쇄, 혼합, 압축, 분리 등), 열적처리(가열, 증발, 건조 등), 화학적처리(용매추출)를 이용한다. 고온렌더링(HTR)과 저온렌더링(LTR) 방법으로 구분되며 최종 부산물의 유용성으로 볼 때 저온렌더링이 선호된다. 렌더링 최종 부산물인 MBM(meat and bone meal)은 칼슘(7-10%), 인(4.5-6%), 기타 미네랄, Vitamin B12, 아미노산 등의 좋은 재료가 되며 사료, 퇴비, 대체연료 등으로 사용가능하다. 그러나 재오염이 일어나기도 하며 광우병이 프리온(prion)으로 감염된 MBM을 사료로 먹인 것에서 기인하였다고 보고되고 있다. US FDA (2001)은 반추동물(소 등되새김질 하는 동물)에 포유류 단백질(MBM 등)을 먹이는 것을 금하고 있으며 종종 살모넬라균이MBM에서 검출되고 있어서 이들 부산물의 활용 측면에서 안전성을 고려해야 할 것이다. 다음은 유산발효 방법으로서 살처분 가죽을 25주 동안 보관하는 방법이며 병원성미생물의 박멸 및 영양성분이 풍부한 최종 산물을 만드는 방법이다. 유산발효는 렌더링 적용 전까지 사체를 보관하는 방법으로 검토되어야 한다. 낮은 pH 영향으로 사체 분해에는 바람직하지 않으며 이산화탄소를 배출할 수 있는 탱크, 분쇄기 등 간단한 장비 요구된다. 분쇄된 사체에 탄수화물(lactose, glucose, sucrose 등), 배양균 등을 혼합하여 발효시키고 Lactobacillus acidophilus에 의하여 유산으로 발효되며 이는 살모넬라를 비롯한 많은 박테리아를 파괴한다. 다음은 알카리가수분해 방법으로서 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH)을 사용하여 사체의 가수분해를 촉진함으로써 살균된 액상 부산물로 만드는 방법이다. 신속한 처리를 위하여 약 150℃의 열을 가해주는 과정이 요구되며 유일한 알칼리가수분해 부산물은 뼈와 치아로서 사체 중량 및 부피의 2% 수준이며 살균되었고 분쇄가 용이하여 토양 개량제로 사용될 수 있다. 처리 후 발생하는 액상 물질의 하수 처리시 온도(약 190℃), pH(10.3-11.5), BOD(약 70,000mg/L) 등을 고려해야 한다. 장점은 살균과 분해가 동시에 이루어지며 폐기물의 부피와 무게가 약 97% 감소하고, Prion을 포함한 병원성 미생물의 완전 사멸, 악취와 대중의 혐오감 저감, 방사능으로 오염된 조직의 제거 등이 있다. 단점으로 처리 용량의 한계성 있으며 최종 액상 부산물의 처리에 대한 문제점이 있다. 최신 개발되고 있는 방법으로는 열봉을 이용한 원위치탄화공법 등이 국내에 소개되어 적용성 평가 과정에 있다.