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겨울철 양돈장의 악취저감 시설 운영관리 및 저감 방안(한돈미디어 23년 12월호)

이 준 엽 연구관 / 국립축산과학원 축산환경과

축산정보뉴스 안영태 기자 |

 

1. 시작하며

 

얼마 전 중앙일간지에서 기획 시리즈로 ‘출구 없는 사회적 공해 악취’라는 주제로 연재 기사를 보도한 적이 있다. 악취로 인한 사회적 갈등은 지속해서 증가하고 있으나, 해법은 여전히 요원한 현실을 직시하고 해결을 위한 대안을 고민해 보고자 하는 내용이었다. 사회적 악취문제 중 여전히 상당부분을 차지하고 있는 축산악취는 축산농가의 가장 큰 고민이자 농가경영에 어려움을 가중하는 요인이다. 다행히 겨울은 여름철에 비해 돈사 내부의 온도 유지를 위해 최소환기를 하기 때문에 돈사 외부로 배출되는 악취물질의 양은 감소하기 때문에 악취민원에서 다소 자유로울 수 있다.

 

하지만 유해가스가 외부로 배출되지 않는다는 것은 축사 내부에 축적된다는 것을 의미하므로 이것이 돼지의 건강에 해로운 영향을 미칠 수 있기 때문에 겨울철에도 악취 관련 유해가스의 관리는 중요하다고 볼 수 있다. 따라서 본 고에서는 농가에서 활용 가능한 겨울철 악취저감 장치의 성능을 유지하기 위한 방법과 악취를 줄일 수 있는 방안을 소개하고자 한다.

 

2. 악취저감 시설관리

 

양돈농가에서 사용되고 있는 악취저감 시설을 살펴보면, 안개분무 방법이 71.7%로 가장 많이 활용되고 있으며 바이오 커튼과 세정탑이 각각 5.2%와 4.7% 순으로 활용되고 있다(축산환경실태조사, 2022). 안개분무 시스템은 농가에서 저렴하게 설치하여 활용할 수 있는 방법으로 돈사 내부에 물이나 미생물제제 등을 분무하여 수용성인 암모니아를 용해시켜 확산을 방지할 수 있다.

 

 

(그림 1)에서 보는 바와 같이 바이오 커튼이나 소규모 세정탑은 물을 이용한 습식흡수법을 사용하는 시설로서 바이오 커튼은 돈사 측벽 환기휀에 1단 또는 2단으로 설치되는 차광막으로 돈사에서 배출되는 악취를 커튼 내부에서 포집한 다음, 물, 오존수 또는 미생물제제 등 안개분무액을 살포하여 먼지와 악취물질 확산을 방지하는 원리이다. 소규모 세정탑은 세정수가 살포되는 필터에 돈사에서 배출되는 공기가 통과되어 먼지 및 악취물질의 확산을 방지하기 위한 시설이다. 국내에서는 중·소규모의 양돈농가를 대상으로 소형 세정탑인 측면 부착형 악취저감 장치가 보급되고 있다.

 

악취저감 효과는 농가의 환경에 따라 다른 규모와 운전조건으로 인해 차이가 있지만, 돈사 측벽 환기휀에 설치된 측면 부착형 악취저감 장치의 효능을 평가하였을 때 돈사에서 배출되는 공기 중의 암모니아 7.3~33.3%, 황화수소 0.7~22.3% 감소하는 것으로 확인되었다(농촌진흥청, 2020). 세정탑의 악취저감 성능을 유지하기 위해서는 세정수의 살포노즐, 이송관 및 저장탱크에 축적되는 먼지와 거품을 주기적으로 제거해주어 세정수 이송펌프의 고장을 방지하고 세정수가 정상적으로 살포될 수 있도록 한다.

 

이러한 시설들의 공통점은 악취저감을 위해 물을 사용한다는 점이다. 따라서 겨울철 동파 방지가 무엇보다 중요하다. 겨울이 시작되기 전에 급수배관 시설 등을 미리 점검하여 필요하면 보온재로 피복하도록 한다. 또한 이러한 장치들은 전기로 작동되기 때문에 미리 전기시설에 대한 점검도 필요하다.

 

3. 분뇨관리

 

돈사에서 발생하는 악취는 돈사분뇨 관리상태와 직접적으로 연관이 있으므로 악취발생을 줄이기 위해서는 적절한 분뇨관리가 이루어져야 한다. 먼저 돈사 바닥과 돈사 내부 시설에 묻어있는 분뇨를 제거하는 것이 필요하다. 돈사 바닥과 시설 등에 묻은 분뇨는 미생물에 의해 장기간에 걸쳐 분해 또는 부패하면서 악취를 유발하게 된다. 따라서 겨울이 오기 전에 돈사 내부를 청소할 필요가 있다. 돈사 내부가 청결하면 돈사나 축체로부터 발생하는 악취가 줄어들게 되어 악취발생 정도가 약해지는 효과가 있다.

 

돈사 내부의 먼지는 그 자체가 가지고 있는 미세한 틈이나 먼지들이 서로 결합하고 있는 사이의 공간에 악취유발 물질을 함유하고 있으므로 돈사 내에 먼지가 많으면 악취발생이 심해지는 요소가 된다. 따라서 돈사 내부 청결 유지는 악취저감을 위한 필요조건이다.

 

다음으로 돈사 내 슬러리를 미리 비워두어 겨울철 분뇨관리에 대응할 필요가 있다. 액비는 「가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률」에 의거하여 겨울철에는 이용하지 못한다. 그러므로 양돈농가는 자신이 이용하고 있는 액비화시설의 운영상태와 이용 현황을 고려하여 돈사 내부에 있는 슬러리 배출 시기를 결정하여야 한다. 가을철에 돈사 내부 슬러리를 배출할 때에는 슬러리 피트의 바닥이 드러날 때까지 완전히 배출함으로써 겨울 동안 이용할 수 있는 돈사 내부 슬러리 피트의 용량을 확보해 두는 것이 좋다.

 

일반적으로 슬러리 깊이는 50∼60cm 이하로 유지하는 것을 권장하고 있다. 호기성 미생물은 일반적으로 40∼50cm까지만 살 수 있고 그 아래에서 부패가 일어나기 때문이다.

 

4. 환기관리

 

겨울철 돼지 사육환경 관리 중 온도와 습도관리는 핵심 요소이다. 온도에 신경을 쓰다 보면 습도에 문제가 올 수 있고, 보온에 중점을 두다 보면 환기가 부족할 경우가 발생하고 유해가스 농도 증가와 함께 호흡기 질환을 증가시키는 등의 원인이 될 수 있으므로 환기를 게을리해서는 안 된다. 많은 양돈농가에서는 겨울철에 최소 환기량을 10~15% 수준으로 설정해 놓는 경우가 많다. 환기휀이 저속으로 작동하거나 역풍으로 인해 배기가 잘 안 될 경우 돈사 내 공기 질이 나빠질 수 있으므로, 미리 최소 환기량으로 설정해도 환기휀이 제대로 작동해 적절하게 배기될 수 있는지를 사전에 미리 점검해야 한다.

 

 

여름철에는 외기 온도가 올라가 슬러리 피트에 저장되어 있는 슬러리 온도도 올라가고, 겨울철에는 반대로 슬러리 온도가 떨어지게 된다. 또한 온도가 상승하게 되면 암모니아 등의 악취물질들이 활발히 발생하는 것으로 알려져 있어 돈사에서 발생하는 악취물질의 양이 여름철에 증가할 것으로 생각된다.

 

하지만 (그림 2)에서 보는 바와 같이 무창돈사의 경우 겨울철 악취물질 농도가 여름철보다 높게 나타난다. 그 이유는 무창돈사 내부의 온도와 습도를 측벽에 설치된 환기휀을 이용하여 조절하는데, 여름철에는 환기휀의 가동률을 올려 환기량을 늘려 돈사 내의 온 습도를 낮추지만 겨울철에는 환기량을 줄여 적절한 온 습도를 유지하기 때문이다.

 

다시 말하면 여름철에 많은 양의 악취물질이 발생하더라도 환기량이 증가하여 돈사 내에서의 악취물질이 외부로 유출되기 때문에 돈사 내부에서의 악취강도가 약해진다. 반면 겨울철에는 환기량이 극히 제한적이기 때문에 발생한 악취물질들이 외부로 빠져나가지 않고 돈사 내부에 축적되어 높은 농도로 측정된 것으로 보인다.

 

 

따라서 겨울철 돈사 내부의 유해가스 농도를 지속해서 측정하여 면밀한 관찰을 통해 온습도뿐만 아니라 유해가스에 의한 돼지의 생산성에 영향이 없도록 해야 한다. 요즘 대부분의 양돈농가에는 스마트팜 보급 확산과 더불어 온습도 센서 외에 암모니아 또는 황화수소와 같은 유해가스를 측정할 수 있는 측정 센서를 돈사 내·외부에 설치하고 있다(사진 1).

 

 

온습도 센서는 환기휀과 연동되어 돈사 내부의 온도관리를 위해 활용되나 유해가스 센서는 악취물질 모니터링 목적으로 사용되고 있다. 여름철에는 돈사 외부로 확산하는 악취 유해가스 농도를 측정하는 것이 중요하지만 겨울철에는 돈사 내부의 유해가스 농도가 중요하다. 따라서 농가에서 설치되어있는 악취 센서의 위치를 확인해 보고 필요하다면 돈사 내부에 설치하여 유해가스의 농도를 확인하고 수시로 모니터링하는 노력이 필요하다.

 

5. 맺음말

 

겨울철에는 최소환기로 인해 돈사 외부로 확산하는 양이 적어 악취민원에 대한 걱정을 덜 수 있어 자칫 악취관리가 소홀할 수도 있다. 하지만 돼지 사육 시 발생하는 분뇨가 적재되는 동안 암모니아 등 악취물질들은 지속해서 발생하기 때문에 돈사 내부에서 증가하는 악취 관련 유해가스가 가축에 피해를 가져올 수도 있다는 점에서 겨울철에도 악취관리는 매우 중요한 일이다. 가축 사육 시 발생하는 악취를 완전히 줄이는 것은 어려우며 전 세계 어디에도 악취를 100% 제거할 수 있는 기술은 존재하지 않는다.

 

하지만 조금만 관심을 갖고 노력한다면 적정수준 이하로 줄일 수는 있다. 여름철에는 악취민원을 해소하기 위해 악취를 저감한다면 겨울철에는 돼지의 건강과 생산성 유지를 위해 필요하다. 악취를 줄이기 위한 노력이 지역주민과의 상생을 통한 지속 가능한 축산업을 영위하기 위한 최선의 지름길이다.

 

월간 한돈미디어 2023년 12월호 90~94p 【원고는 ☞ andrewlee@korea.kr로 문의바랍니다.】

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