굴 패각의 재활용, 친환경 해양생태블록!

굴 패각의 재활용, 친환경 해양생태블록!

대학생신재생에너지기자단 19기 박소연

 

[버려지는 굴 패각과 문제점]

 단백질과 비타민, 무기질이 풍부한 완전식품에 가까워 ‘바다의 우유’라고 불리는 굴! 영양가가 많아 굴 소비량이 증가하는 만큼 굴의 생산량이 증가하고 있으며, 굴 껍데기인 굴 패각 또한 함께 증가하고 있다. 해양수산개발원(KMI) 보고서를 보면 2018년 기준 국내 굴 생산량은 34만 톤이며, 버려지는 굴 패각 또한 28만 톤에 이른다.

 

 

[자료 1. 해안 주변 방치되어 쌓여있는 굴 패각 ]

출처 : 경남신문

 굴 패각은 다른 조개류와 달리 보통 생산지에서 껍질을 벗겨 유통되기에 어촌 지역에 주로 버려진다. 대부분은 비용 문제로 재활용이 어려워 산업 폐기물로 처리되고 있다. 폐기물로 분류된 굴 패각은 현행 폐기물 관리법상 사업장 쓰레기이기 때문에 일정 자격을 갖춘 처리업자나 재활용업체에 위탁 처리해야 하는 번거로움이 있다.

 버려지는 굴 패각은 일부분만 농업용 토질 개선제, 석회 비료, 산업용 원료 등으로 재활용된다. 하지만 판매량보다 생산량이 많아 재고량이 5천 톤을 넘어서며 업체마다 원료가 쌓여만 가고 있어 파쇄한 굴 패각 3만 톤을 대형 바지선에 옮겨 실어 동해에 버리는 사업도 시작되었다. 하지만 육지보다 2배 이상 비싼 처리 비용과 전용 부두나 집하장도 없어 이 사업이 장기적으로 이어질 수 있을지도 불분명하다.

 굴 패각 처리의 복잡한 절차와 만만치 않은 비용으로 불법 투기 및 매립으로 그냥 방치되는 굴 패각이 증가하여 연안 어장이 오염되고, 악취가 발생하여 인근 주민과 어업 종사자들이 힘들어할 뿐만 아니라 관광 산업에도 피해를 주고 있다.

 

[콘크리트로 제작된 인공어초의 문제점]

 인공어초란 콘크리트 구조물, 폐선, 폐타이어 등을 바닷속에 투하함으로써 어류가 서식할 수 있는 환경을 만들어 주는 구조물로 이 구조물에 해초가 부착하여 번식하면 물고기들의 은신처 또는 서식처가 되고, 해조류를 먹고 사는 어패류 등 많은 수산 자원을 확보할 수 있어 어업 증진에 크게 기여한다.

 

 

[자료 2. 인공 어초 ]

출처 : 연합뉴스

 하지만 보통 콘크리트 블록으로 제작되는 인공어초의 강알칼리성 재료로 인해 바닷물 속에 녹아 있는 탄산칼슘이 고체 상태로 석출되어 하얗게 보이는 ‘백화현상’이 일어나고, 독성 물질로 수초나 해조류의 증식을 어렵게 하여 생물이 살 수 없는 ‘바다의 사막화’ 상태가 된다. 이처럼 해양생태계 조성을 위해 만들어진 수중 인공 구조물이 오히려 바다 사막화의 원인이 되고 있다.

 또한 콘크리트에 균열이 생기면 해수에 포함된 염화나트륨의 산화 작용으로 내부 철근이 부식되면서 구조물이 무너지거나 녹으로 인해 바다를 오염시키고 있다.

 

 

[자료 3. 건강하지 않은 생태블록과 건강한 생태블록]

출처:  해양수산부 공식 블로그

 

[굴 패각으로 만든 친환경 해양생태블록]

 앞서 언급한 굴 패각과 인공어초의 문제를 한 번에 해결할 수 있는 방법이 있다, 바로 해양과학기술원(KIOST)에서 2020년 4월 설립한 연구소 기업인 ‘한국해양생태블록’에서 도맡아 하고 있는 친환경 어초인 굴 패각을 활용한 해양생태블록이다!

 

 

[자료 4. 굴 패각을 활용한 해양생태블록]

출처: 한국해양과학기술원 공식 블로그

 친환경 해양생태블록이란 해양 생물의 정착, 보호, 배양 등 해양생태계 환경 조성 및 복원을 위한 친환경 수중 구조물이다. 친환경 해양생태블록은 50% 이상의 버려지는 굴 패각 분말과 해조류 및 물고기가 좋아하는 특수재료가 첨가되어 시멘트나 골재, 조강제 및 물과 혼합한 친환경 해양 바이오 시멘트로 제작된다. 또한 아미노산과 유기물 성분을 포함하는 부식토로 구성된 ‘굴 패각 시멘트 도포(코팅) 재’로 표면 처리가 되어 있다. 이 도포재의 경우, 플랑크톤을 증식시키고, 수초와의 친화력을 높여 미생물 등이 수초에 잘 부착되도록 도와주는 등 해양 생태계 조성에 많은 역할을 하고 있다.

 아르기닌과 같은 아미노산 성분은 어류와 수초가 선호하는 균주 및 한천 등을 콘크리트 블록에 적응할 수 있도록 친화성을 높여 어류나 수초가 생육하는 데 도움을 준다. 아르기닌 외에도 알라닌이나 글리신 성분 등이 어류의 미각과 후각을 자극해 먹이 섭취량을 증가, 생육을 촉진시키며, 수초에게 질소나 인 등을 공급하기도 한다. 각종 유기물을 포함한 부식토의 경우 플랑크톤과 같은 미세한 조류와 수초가 활발하게 성장할 수 있도록 도우며, 미소 생물과 수초는 어류의 수가 늘어나는 데에도 많은 영향을 미친다.

 이 외에 철강 산업에서 버려지기 쉬운 고로슬래그와 재강슬래그도 혼합물에 포함되어 있다. 고로슬래그는 물과 잘 어우러질 수 있다는 잠재력을 가지고 있으며, 제강슬래그는 철분을 많이 함유하여 천연 골재보다 밀도가 높고 쉽게 마모되지 않는다. 또한 산업 현장에서 폐기되는 부산물을 활용한 것이기 때문에 자원의 재활용 측면에서 매우 높은 가치를 가지고 있다.

 그 자체로도 소재가 될 수 있지만, 기존의 콘크리트 인공어초의 표면에도 친환경 도포 처리가 가능하여 콘크리트에서 발생하는 암모니아 등의 유해한 성분과 강알칼리성을 중화시킬 수 있다.

 

[해양생태블록의 활용 전망]

 해양생태블록 기술은 국가공인 평가기관인 한국발명진흥회를 통해 2019년도에 9천5백만 원의 기술 가치를 평가받았다. 국내 해양생태블록 시장은 연평균 3.7% 성장률을 기록하며, 2019년 696억 원에서 2024년 833억 원의 규모로 성장할 것으로 전망된다.

 친환경 해양생태블록이 상용화되면 매년 엄청난 양이 버려져 환경오염을 유발하는 굴 패각을 줄이는 데 큰 도움이 될 것으로 보인다. 더하여 굴 패각을 재활용하는 기술을 다른 곳에서도 효율적으로 활용한다면 해양 쓰레기 문제 해결뿐만 아니라 수산 자원의 순환 시스템을 활성화하는 일거양득의 효과를 얻어 해양 생태계 보전에 큰 도움이 될 것이다. 앞으로 굴 패각을 활용한 친환경 해양생태블록의 기술이 확장되고, 지원까지 확대되어 소중한 바다 환경과 생태계를 지킬 수 있기를 바란다.

 

 

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참고문헌

1) 박희윤, “KIOST, 연구소기업 한국해양생태블록 설립”, 서율 경제, 2020.04.09., https://www.sedaily.com/NewsView/1Z1EPFEK79

2) 이영희, “골칫거리 굴 패각으로 친환경 어초 만든다”, 연합뉴스, 2020.04.09., https://www.yna.co.kr/view/AKR20200409068300051?input=1195m

3) KIOST, 한국해양과학기술원 공식 블로그, “해양생물을 활용한 수중 구조물(인공어초), 특허로 등록!”, 2019.01.28., http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=kordipr&logNo=221452763174 (검색일 2021.03.05.)

4) KIOST, 한국해양과학기술원 공식 블로그, “한국해양과학기술원, 굴패각을 활용한 친환경 해양생태블록 기술 개발”, 2020.04.16., https://blog.naver.com/kordipr/221911638897 (검색일 2021.03.05.)

5) 해양수산부, 해양수산부 공식 블로그, “바다쓰레기 굴 패각, 친환경 해양생태블록으로 재활용하다!”, 2020.09.23., https://blog.naver.com/koreamof/222095485849 (검색일 2021.03.05.)