녹조비상, 청주식초가 해답이다
4대강 수질 및 식수 문제 해결
국가사업으로 추진되고 있는 4대강 사업에서 가장 큰 난제는, 식수문제이다. 통상적으로 댐이나 보를 통해 물을 가둬두게 되면 상류로부터 흘러드는 오염물질에 의해 썩게 되어 있다. 썩은 물을 취수하여 식수를 사용하려면 식수기준에 맞추기 위해 상당히 많은 양의 화학약품이 투여되어야 하고 정수 시간도 오래 걸린다. 시간과 경비가 몇 배나 든다는 뜻이다. 또 화학약품을 많이 투여한다고 해서 물에 녹아 있는 중금속, 오염물질, 항생제, 환경호르몬까지 제거할 수는 없다. 따라서 식수의 안전을 보장할 수 없다는 문제점이 대두된다.
하지만 여기에 천연식초인 청주식초를 개입시키면 이야기가 달라진다. 4대강 본류로 흘러드는 지류에 함유되어 있는 모든 유해물질을 식초의 아세토박터균이 산화시켜 주기 때문이다. 아세트산에 의해 생화학적으로 처리된 물은 가장 안전한 식수가 된다. 따라서 청주식초를 투여하여 생화학적 처리 방식을 통해 난제인 4대강의 식수 문제를 해결할 수 있다는 결론이 나온다.
본장에서는 먼저 식수원인 본류에 녹아있는 중금속 및 적조와 녹조의 해결, 다음으로 지류에서 유입되는 가축분뇨 및 오폐수 문제를 해결하는 방안, 다음으로 항생제 문제와 기대효과에 대해 접근하여 다루도록 한다.
1. 식수 및 상수원 정화 작용
식수로 사용되는 수돗물은 엄격한 수질 기준 하에 생산되고 있다. 하지만 세제에 사용되는 계면활성제나 환경호르몬 그리고 잔존 항생제 및 방사능 물질에 대한 기준은 미흡하거나 빠져 있는 부분도 있다. 이 때문에 민감한 주부들은 수돗물을 식수로 사용하지 않는다. 적어도 보리차를 넣어 끓여 마시거나 아니면 정수된 물을 식수로 사용하고 있다.
이 같은 현상을 막기 위해 수돗물의 최종단계에서 청주식초를 투여하면, 수돗물에 남아 있는 화학물질 찌꺼기를 제거해 주기 때문에 안심하고 마실 수 있는 식수가 된다.
(1) 계면활성제, 환경호르몬 제거 효과
계면활성제는 식당이나 급식에서 사용되는 급식 판에도 잔류한다. 경상남도 보건환경연구원에 따르면 학교 식기 세척, 건조 시 계면활성제가 무방비로 사용되고, 세척 이후에도 식판에 성분이 잔류한다. 수원대 중앙분석센터 역시 식판 잔류 세제 검사 결과 계면활성제를 검출한 바 있다.
일상에서 사용하는 로션, 클렌저 등 화장품에도 독성이 있는 계면활성제의 소듐라우레스설페이트(Sodium Lauryl Ether Sulfate)성분이 포함돼 있다. 먼지나 기름기를 닦아내는 기초 화장품인 클렌징크림은 물속에 지방산을 포함한 기름 등을 섞고, 계면활성제를 첨가해 안정화한 제품이다.1)
1) 계면활성제의 독성
“샴푸와 비누, 주방 세제를 사용하면 저혈압, 의식 소실, 호흡부전이 발생할 수 있다”는 청천벽력과 같은 내용이 발표되었다. 순천향대 농약중독연구소의 홍세용 연구팀이 지난 1월 미국독성학회 ‘임상독성학(Clinical Toxicology)’ 1월호에 게재한 내용이다. 연구팀은 3년 동안 계면활성제의 세포독성 여부를 조사하고 107명의 임상 환자를 분석한 결과, 계면활성제가 인체에 치명적인 독성을 갖고 있다는 사실을 공개했다. 연구팀에 따르면 계면활성제에 인간의 폐세포 등을 72시간 동안 접촉한 결과, 최대 90%의 세포가 변형되거나 죽은 것으로 나타났다.
이번에 논란이 된 계면활성제는 생활용품에 거품을 내는 물질로, 더러운 때나 음식물을 제거하기 위해 사용되는 제품의 화학성분이다. 식기 세척제, 주방 세제, 세탁 세제, 샴푸와 비누, 화장품 등에 계면활성제가 포함돼 있다.
임경희 중앙대 화학신소재공학부 교수는 “계면활성제에 독성이 있는 것은 확실하다. 다만 모든 화합물에는 독성이 있고 계면활성제의 순기능도 있기 때문에 상대적인 독성을 따질 필요가 있다”고 말했다. 2)
2) 제거효과
비누나 세제에 거품을 내기 위해 사용되는 계면활성제는 물에 녹지 않는다. 이를 생화학적으로 분해하여 제거하기 위해서 청주식초의 산화력이 요청된다. 청주식초의 산화력은 계면활성제에 산소를 불어 넣어 산화시킨다. 이 과정에서 이산화탄소가 발생하며 분해된 계면활성제는 이산화탄소와 함께 공중으로 증발된다. 상세 내용은 앞장의 화학적 제거 작용의 기전에서 설명되어 있다.
(2) 환경호르몬 제거 효과
환경호르몬은 생체 외부에서 들어와 내분비 기관 안에서 호르몬의 생리 작용을 교란시키는 화합물 일체를 말한다. 종류로는 산업용화학물질, 살충제 및 제초제 등의 농약류, 소각장의 다이옥신 류가 있고 의약품으로 사용되는 합성 에스트로젠류 및 기타식품, 식품첨가물 등이 대표적이다. 세계생태보전기금(WWF)3)의 목록에는 67종의 화학물질이 등재되어 있으며, 일본후생성에는 142종의 물질을 환경호르몬으로 분류하고 있다. 4)
환경호르몬은 화학물질의 잔재이며 환경적으로 보면 산업화의 부작용으로 간주된다. 인체로의 유입경로는 물과 음식물을 매개로 인체에 유입되는 것으로 알려져 있다. 음식물을 보관할 때에는 폴리에틸렌 제품을 사용해야 하며, 염화 비닐 랩으로 포장된 식품은 구입하지 말아야 한다.
1) 환경호르몬의 엽기적인 피해사례
환경호르몬은 내분비 기관의 생식 호르몬의 생리작용을 교란시켜 정자감소, 불임증가, 생식계의 이상을 초래하며 행동의 변화와 암을 유발하는 악마적인 물질이다. 체내에 축적되며 분해가 잘 되지 않는 특성으로 생물체의 지방 및 조직에 농축되어 틀어박히는 성질이 있다. 대체적으로 의학적으로 규명되지 않는 난치성 질환도 환경호르몬의 영향을 받은 것으로 보고 있다.
2) 제거효과
항생제 찌꺼기나 환경 호르몬이 잔존되어 있는 식수에 청주식초를 투여하면 산화되어 화학적으로 제거된다. 앞에서 설명한 계면활성제와 같은 순서로 산화되고 분해되어 공중으로 증발되는 형태로 진행되어 제거된다.
인체에 축적되어 있는 환경호르몬은 미토콘드리아까지 영향을 미치는 아세토박터균의 호흡기전(산소를 불어 넣고 수소와 탄소를 빼앗아 이산화탄소와 물로 증발시키는 기전=산화력)에 의해 완전히 분해되어 형질을 잃고 나트륨과 결합하여 아세트산염이 되어 체외로 배출된다.
2. 중금속 제거 및 녹, 적조 현상 제거 효과
초산발효과정을 거쳐 탄생된 청주식초에는 하천 수에 녹아져 있는 중금속 성분과 계면활성제를 비롯한 화학물질을 제거하는 능력이 담겨있다. 이 능력은 아세토박터균이 탑재하고 있는 산화력에서 나온다. 아세토박터균에 접촉되는 물질은 자동적으로 산화된다. 아세토박터균에 의한 산화는 산소를 수단으로 분해하는 것으로서 그 범위와 한계가 특정되지 않았고 금속까지도 분해시키는 것으로 밝혀져 있다. 이 말은 지구상에 현존하는 물질 가운데 가장 뛰어난 분해 능력을 가지고 있다는 뜻이다.
(1) 중금속 제거 효과
식초의 산화력은 이미 공업용도로 널리 사용되고 있을 정도로 위력적이다. 이 산화력을 응용하여 식수 및 농업용수로 사용되는 하천 수에 녹아 있는 중금속을 제거할 수 있다. 하천 수에 함유되어 있는 중금속은 인, 철, 구리, 코발트, 석면 등 발암물질이 대부분이다. 이들 발암물질이 아세토박터균의 산화력에 의해 분해되어 제거된다.
1) 중금속을 산화시키는 아세토박터균
멸균시키지 않은 상태의 생식초에는 모균인 아세토박터균이 대거 서식하고 있다. 초산균의 어머니격인 아세토박터균은 산화능력이 대단히 강력하여 물에 녹아 있는 중금속을 이온단위까지 산화시켜 분해하는 능력이 있다. 이온단위까지 분해된 중금속은 무기물질인 미네랄이 되어 동식물의 성장에 필요한 영양소로 전환된다.
산화와 분해의 과정을 거쳐 오수와 폐수 안에 함유되어 있던 중금속과 화학물질들이 제거되면 하천 수는 미네랄이 가득한 살아 있는 물로 전환된다. 특히 화학물질인 계면활성제나 환경호르몬 등은 완벽한 수준으로 제거된다.
2) 제거 과정에서 나타나는 화학적 변화
청주식초의 아세토박터균은 중금속을 분해하여 형질을 변형시켜 제거하는 특성이 있다. 중금속이 아세토박터균에 의해 화학적인 분해과정을 거치면 중금속의 특성을 잃어버리고 최소단위인 원소로 각각 나뉘어 기타의 원소와 결합하거나 원소의 상태에 머물러 있게 된다. 독성물질의 경우 독성을 띠는 분자가 원소 상태로 분해되었기 때문에 독성을 잃는다.
이처럼 아세토박터균에 의해 중금속이 분해되면, 중금속은 더 이상의 중금속이 아니라 각종 이온으로 분해되어, 미네랄 성분으로 환원되고 중금속의 형질은 완전히 사라져 없어진다.
(2) 적, 녹조 제거 및 발생 억제 효과
녹조는 호수나 하천의 부영양화의 영향으로 질소, 인, 칼슘을 먹고 생장하는 수중 이끼류 등이 급성장하면서 나타나는 현상이다. 물속에 녹아 있는 환경호르몬의 영향도 크다. 일단 녹조가 발생하면 수중으로 공급되는 산소의 양이 차단되어 수중생태계가 교란되며 수초와 물고기는 집단 폐사에 이르게 된다.
적조는 토양이나 하천·바다의 부영양화(富營養化)로 해수 플랑크톤의 수가 급격하게 증가하여 적색계통의 색을 띠는 현상을 말한다. 적조로 인해 가장 큰 타격을 받는 곳은 근해에 설치되어 있는 가두리 양식장이다. 적조가 덮치면 가두리 양식장의 어, 패류는 용존산소 부족과 적조의 독성으로 인해 집단 폐사에 이르게 된다. 김이나 파래, 다시마는 광합성을 하지 못해 녹아 폐사하게 된다.
적조는 우리나라를 비롯하여 미국 플로리다 반도 서해안, 멕시코 만 연안, 남아프리카 서해안, 일본 남해안 등지에서 빈번하게 발생하는 해양생태계의 이단아이다. 그럼에도 불구하고 적조를 예방할 수 있는 뾰족한 대책이 없다. 물론 녹조의 원흉인 오, 폐수를 흘려보내지 않으면 된다. 또 환경호르몬이 수질을 오염하지 않도록 환경호르몬 발생 원인을 제거하면 된다. 그러나 홍수나 폭우 등을 통해 상류에서부터 유입되는 오, 폐수를 막을 방법은 사실상 없다.
1) 적조 제거를 위한 황토사용은 획기적인 발상
현재 적조제거용으로 황토를 살포하는 방식으로 제거하고 있다. 황토살포는 획기적인 발상이다. 황토의 성분은 적조의 발생 원인인 질소, 인, 칼슘 등과 결합하여 새로운 화합물을 생성하는데 이 화합물은 플랑크톤이 먹지 못하는 화합물이다. 따라서 적조의 원인이 되는 플랑크톤이 영양을 섭취하지 못하고 사멸한다. 그런데 처음으로 적조에 황토를 살포하자는 아이디어는 누구에게서 나왔을까?
우리나라에서는 지난 80년대 국립수산진흥원이 몇 차례 황토를 시험 살포했으나 효과분석 등이 제대로 이뤄지지 않아 중단했다가 지난 96년부터 본격적으로 적조에 투입하고 있다. 황토는 바닷물 속의 영양물질과 미세 플랑크톤을 흡착하여 응고하는 성질이 있어 적조생물을 바다 밑으로 가라앉혀 죽인다. 황토살포에 의한 적조생물 제거효과는 플랑크톤의 한 종류인 코클로디움(Cochlodinum)에 큰 효과를 나타내고 있다. 우리나라에 발생하고 있는 적조현상은 코클로디움이 70~80% 이르는 것으로 나타났다. 따라서 황토살포가 가장 효율적인 방제제가 된다.
수산진흥원의 실험에서는 밀도가 ㎖당 1천~3천 개체의 적조생물이 있는 바닷물에 황토를 뿌렸을 때 30분후에 70~85%, 1시간 뒤에는 85~95%가 제거된 것으로 보고되었다.
실험결과 양식생물 및 생태계에 미치는 영향도 거의 없는 것으로 나타났다. ℓ당 1~20ｇ의 농도로 살포했을 경우 전복과 어류(넙치, 볼락)가 24시간이 지나도록 정상적인 활력을 유지했다. 굴 및 피조개는 이보다 훨씬 높은 20~60ｇ의 농도에도 영향을 받지 않았다고 수진원은 설명했다. 다만 전복의 경우 ℓ당 5ｇ의 농도로 살포했을 때 24시간이 지나 30% 정도 폐사하는 부작용이 있는 것으로 나타났다.
수진원 김학균 어장환경부장은 "황토살포로 인한 환경영향이 전혀 없다는 것은 아니지만 연간 1조원에 이르는 국내양식산업 규모에 비하면 극히 미미한 수준으로 다른 화학물질에 비해 매우 경제성이 높고 안전성이 높다는 것이 입증됐다"고 말했다.
황토살포 외의 적조 구제대책으로는 세계적으로 ▲화학약품(황산구리 등)을 살포해 적조생물을 직접 죽이거나 파괴 ▲초음파로 적조생물의 세포를 파괴 ▲오존으로 적조생물의 독성을 중화 ▲해양식물에서 추출한 물질이나 천적을 이용하는 바이오 컨트롤 등 다양한 방법이 연구되고 있다.
황토살포요법은 코클로디움에는 효과적이나 다른 적조생물에서는 효과를 발휘하지 못한다. 코클로디움은 몸에 껍질이 없고 끈적끈적한 점액질 성분이 있기 때문에 황토가 흡착효과를 발휘하지만 외국에서 발견되는 적조생물은 껍질이 있어 황토가 효력을 나타내지 못한다. 이에 대비하여 수산진흥원은 다른 종의 출현에 대한 감시를 강화하는 한편, 천적인 동물성 플랑크톤과 해양세균을 이용하는 방법을 연구 중에 있다.5)
2) 청주식초를 적용할 경우
천연식초를 적용할 경우 적조현상의 원인을 유발하는 인, 칼슘, 질소에 대해 대단한 효력을 발휘한다. 천연식초의 두 가지 특질인 살균력과 산화력이 동시에 작동하기 때문이다.
천연식초는 부패과정에서 분해된 인을 재분해하고 결합하여 아데노신삼인산(ATP) 분자 형태로 합성하여 물고기의 영양소로 재탄생시킨다. 이 과정에서 인을 빼앗긴 적조는 결집력과 생장력을 잃고 소멸된다. 녹조 역시 마찬가지의 과정을 거쳐 소멸된다. 따라서 천연식초를 활용한 적조 및 녹조 제거 효과는 가장 확실한 처방이 된다.
천연식초 중에 청주식초는, 가장 싼 가격으로 대량으로 제조될 수 있다. 따라서 경제면에서나 산업 경쟁 면에서도 청주식초를 능가할 천연식초는 없다. 그러므로 청주식초를 산업용으로 개발하여 사용하는 것이 최상이다.
3. 가축분뇨 처리 및 오, 폐수 처리
5대 발효균의 최상위에 있는 아세토박터균은 초산발효의 원인균이다. 초산균(아세토박터균)은 세계 각국의 미생물 연구진들에 의해 연구가치가 높은 신재생물질로 분류되어 있다. 생명공학 분야와 환경공학 분야에서 집중적으로 연구되고 있는 물질이다. 생명공학분야의 연구에서는 식초의 효능을 인체에 적용할 수 있는 생리의학적인 접근 방식에 의해 연구가 이뤄지고 있으며, 환경공학분야에서는 초산균을 응용한 오, 폐수의 산업폐수 처리 방식에 대한 접근으로 연구되고 있다. 연구의 이론은 이렇다.
지류에서 본류로 흘러 들어오는 하천수는 생활오수와 각종 폐수 그리고 녹조와 적조의 원인이 되는 가축분뇨가 포함되어 있다. 수질 검사를 하면 각종 중금속과 화학물질 그리고 환경호르몬까지 검출된다. 이 물을 여과시킨 후에 고도로 정화시켜 식수인 수돗물로 사용하게 된다. 대개의 경우 표본오차의 범위에 들어 있거나 허용기준치 내에 있는 미량의 화학성분이나 환경호르몬이라고 해도 누적의 위험을 피할 수 있다는 뜻은 아니다. 이들 유해물질들은 인체에 유입되면 축적되게 되어 있기 때문에 누적되기 마련이다. 따라서 극히 미량이라고 해도 정확하게 제거하여 체내에 축적되지 않도록 해주는 것이 기본 원칙이다. 하지만 이렇게 할 경우 고도의 정수시설을 갖추어야 하기 때문에 대중적인 수돗물에까지 고도의 정수시설을 요구할 수는 없다. 따라서 수돗물을 사용하는 가구에서는 별도의 정수시설이 요구되는데 여의치 못하면 끓여서 마셔야 한다. 수돗물을 끓이게 되면 일부 화학물질이나 환경호르몬은 증발되어 사라진다.
고도의 정수시설을 갖추지 못했거나 끓이지 않고 사용할 경우에는 식초를 사용하는 것도 한 방편이 될 수 있다. 물을 마시기 전 30분 전에 천연식초를 타서 마시는 방법이다. 최고의 방법은 정수장에서 여과시설을 거칠 때, 식초를 투여하여 불순물을 제거하는 방법이 가장 좋다. 식초의 산화력을 응용하면 각종 중금속은 물론하고 방사성 물질까지도 제거할 수 있다. 이 기능은 특히 오염물질 제거에 탁월한 능력을 발휘한다. 즉 산화의 방식으로 분해하여 분자형태로 되돌리기 때문에 오염물의 형질조차 사라진다.
특히 오, 폐수 처리 문제는 전 세계의 국가들이 고민하고 있는 문제로 이 문제의 해결은 최대 난점으로 꼽히는 분야이다. 그렇다면 이 문제는 산업화가 이뤄진 18세기 이후에 인류가 안고 있는 난제인가? 이미 17세기부터 식초에 적신 스펀지를 사용하여 하수와 쓰레기의 악취를 제거했다는 역사적 기록이 존재한다.6)
따라서 이를 근거로 채용하면 암모니아가스와 메탄가스를 제거하여 악취를 완벽히 제거할 수 있다. 이 근거는 화학적 근거에 입각한 근거이며 다음과 같은 화학등식이 성립된다. 화학적 등식에 따라 가축 분뇨의 악취 문제와 오, 폐수 처리 문제를 해결할 수 있다는 결론이다.
(1) 메탄가스 제거 및 악취 제거에 완벽한 효능
식초의 초산균은 하수 및 정화조에서 발생하는 암모니아 가스를 분해하여 악취를 제거하는 효능이 있다. 악취제거의 효능은 완벽하다 할 정도로 탁월하다. 원인은 천연식초의 특이한 기능 때문이다. 특이한 기능이란 부패균을 박멸시켜 암모니아의 생성을 근본적으로 막아 주는 기능을 말한다. 천연식초를 투입한 식품은 장시간 상온에 두어도 부패하지 않는다. 그 이유는 초산균 때문에 부패균이 생장할 수 없는 환경이 조성되었기 때문이다. 그 예가 일본의 초밥이다.
초밥은 일본의 도시락 문화권에서 비롯되었다. 반찬과 함께 도시락 안에 담겨져 있는 밥은 당화과정을 거쳤기 때문에 쉽게 상할 수밖에 없다.7) 이를 극복하기 위해 밥에 초를 살짝 뿌려 초밥을 만들어 도시락 문화를 대중화시켰다. 도시락은 오늘날에 와서 세계 각국에 진출되어 있는 스시 점들을 통해 인기리에 판매되고 있는 인기 메뉴로 자리 잡았다.
초밥을 개발한 일본은 주식인 생선의 식중독을 예방하기 위해 도마와 칼을 식초로 소독하고 활어가 아닌 선어일 경우에는 위생적인 보관을 위해 식초에 적신 수건으로 감싸서 냉장보관을 원칙으로 하고 있다. 이 때문에 일본에서는 식중독 사고가 거의 발생하지 않고 있다.
이웃나라 일본이 거의 모든 식품에 응용하고 있는 천연식초는, 생선은 물론하고 당화과정을 거친 밥도 온전한 상태로 보존해 준다. 식초는 뛰어난 살균력으로 부패균을 차단해 음식물의 변질을 막아 오래도록 보존해 주는 놀라운 능력을 가지고 있기 때문이다. 따라서 이를 응용하면 식중독 사고를 미연에 방지할 수 있다.
그렇다면 이미 부패가 진행되고 있거나 부패한 물질에도 식초의 효능이 적용될 수 있는가? 적용된다면 어느 범위까지 적용될 수 있는가? 이 문제를 화학적으로 풀면 다음과 같이 풀이된다.
1) 부패의 과정
통상적으로 부패는 부패균에 의해 진행된다. 부패균이 생장하게 되면 부패가 진행되고 부패균이 왕성하게 되면 부패 또한 급속히 진행된다. 대장균을 비롯한 부패균은 상한 음식에 최종적으로 개입하여 부패물질을 만들어 내고 이 과정에서 본래의 식품은 최초의 형질이 변질되며 분해과정을 거쳐 수소와 이산화탄소가 결합된 메탄가스를 발생시킨다. 동물성 단백질의 경우 부패되는 과정에서 암모니아 가스를 발출하게 된다. 이를 화학적으로 설명하면 다음과 같이 설명된다.
2) 유해가스와 악취 제거에 대한 화학적 설명
식초의 아세트산은 메탄가스의 원인인 수소와 이산화탄소의 결합을 억제시켜 다른 화합물로의 전이를 막는다. 또 질소와 수소의 결합체인 암모니아 가스의 결합을 억제시켜 암모니아 가스의 생성을 차단한다.
아세트산은 이산화탄소와 물을 배출하는 특성을 가지고 있는데 이는 모균인 아세토박터균이 호기성 박테리아로 산소를 흡수하여 이산화탄소와 물을 배출하기 때문이다. 아세트산은 이산화탄소와 물을 배출하기 위해 부패물질에서 발생시키는 메탄과 암모니아 가스의 이산화탄소를 빼앗는다. 이산화탄소를 빼앗긴 메탄과 암모니아는 가스를 생성하지 못하고 더 이상의 가스 배출도 못하게 된다.
(2) 강변여과수도 청주식초로 정화하면 건강 식수
창원군을 비롯한 몇몇 군에서 식수로 사용하고 있는 강변여과수의 경우에도 중금속 및 잔존항생제가 문제로 거론되고 있다. 이를 제거할 수 있는 방법은 두 가지이다. 첫째는 원수 자체를 정화시켜 강변여과수를 얻는 방법이 있고, 둘째는 채수된 강변여과수에 천연식초를 투여하여 생화학적으로 처리한 후에 식수로 사용하는 방법이 있다.
저수조에 천연식초를 투여하여 1시간 이상 침전시키면 아세토박터균에 의해 세균은 살균되고 중금속과 항생제는 산화되어 물때와 같은 형태가 되어 가라앉는다. 6시간이 지나면 윗부분의 물을 다음 저수조로 보낸다. 여기에서도 6시간 동안 안정시킨 후 수도관을 통해 각 가정으로 보낸다.
천연식초로 여과된 식수는 각종 세균과 중금속, 잔존 항생제가 제거된 최상의 수질을 가지게 되며 인체에 가장 적합한 약알칼리성 식수가 된다. 잔존 항생제 제거에 대한 근거는 크레브스 박사와 함께 노벨생리의학상을 수상한 리프만 박사의 이론이다.
4. 잔존 항생제 제거
매사추세츠 종합병원 생화학 연구소의 리프만(F. Lippman)박사는 다음과 같이 보고했다. “아세트산은 독성물질을 다른 분자와 결합시켜 새로운 화합물을 만들어낸다. 술폰아미드(sulfonamide)8)가 아세트산염과 결합하면 생물학적으로 비활성화 상태가 되고, 체외로 배설하기 쉬운 화합물이 생긴다. 아세트산은 이처럼 독성물질에 대한 새로운 화합물을 발생시켜 몸 안팎을 깨끗이 정화시켜 준다.”고 보고했다.9)
리프만 박사의 주장을 채용하면 식초의 응용력은 대단히 넓어진다. 먼저는 식수의 항생제 오염 문제를 완벽하게 해결할 수 있다는 점에서 그 적용범위는 수원지 및 하천 그리고 해양으로까지 확대된다. 여기에 더하여 초산균의 특성을 활용하면 중금속 오염과 계면활성제를 효율적으로 제거할 수 있다는 점도 추가된다.
(1) 식수에 함유된 항생제 제거
초산균10)은 중금속은 물론하고 세제에 함유되어 있는 화학물질을 산화시켜 분해하는 능력이 탁월하다. 이를 응용하면 오염된 토양의 정화와 하수종말처리장의 정수 처리로까지 응용범위를 확대시킬 수 있다. 인류가 문명의 발전을 위해 불가피하게 파괴했던 생태환경을 원시상태로 되돌릴 수 있다는 뜻이다.
무엇보다 우리가 매일 마시고 있는 식수에 함유되어 있는 잔존 항생제 문제를 해결할 수 있다는 점에서 대단한 가치를 갖는다. 식수에 함유되어 있는 항생제가 제거되는 과정은 다음과 같다.
현재 우리가 사용하고 있는 수돗물은 취수장에서 원수를 채수하여 여과과정과 살균과정을 거쳐 각 가정에 공급된다. 채수된 원수는 정수장으로 옮겨져 여과과정을 거쳐 음용할 수 있도록 염소로 살균한 후에 각 가정으로 공급되는데 여과과정이나 살균과정으로도 항생제 및 환경호르몬은 처리할 수 없다. 따라서 공급된 수돗물에 극소량의 항생제와 환경호르몬이 검출될 수 있다는 이야기이다. 이는 물리적 기술이나 화학적 제제로 해결할 수 없는 차원이다. 하지만 여기에 천연식초를 투입하면 간단하고도 완벽히 해결된다.
문제는 기술적으로 어떻게 적용하는가 하는 문제가 남는다. 현재는 각종 주방용 세제가 시판되고 있고 각 가정은 이를 사용하고 있다. 만약 전 국민이 주방세제를 사용하지 않고 천연식초를 사용하면 아주 간단하게 해결될 수 있는 문제이다.
먼저 천연식초를 1:10으로 희석하여 야채나 과일을 담가 잔류농약을 제거하고 신선도를 향상시킨다. 야채 혹은 과일을 건져 낸 후에 그 물로 식기와 조리대 그리고 싱크대를 세척하면 된다. 이럴 경우 주방세제나 락스 등으로 세척한 효과보다 더 높은 효과를 볼 수 있다. 이 물이 하천에 흘러 들어가면 생화학 반응을 일으키며 자연적으로 하천수를 처리하게 되어 따로 종말처리과정을 거칠 필요가 없는 물이 된다.
(2) 처리수에 함유된 잔존 항생제 제거
하수종말처리장 및 폐수처리장은 기본적으로 발효균을 배양하여 미생물에 의한 유기물질 분해를 유도한다. 발효균에 의해 가수 분해된 처리 수는 BOD를 높인 후에 방출시킨다. 생화학적 처리 방식이기는 하나 발효균에 의한 처리는 한계가 있다. 하지만 여기에 초산발효균인 아세토박터균을 주입하게 되면 양상은 달라진다. 아세토박터균에 의한 2차적인 생화학적 처리가 가능해지기 때문이다.
식초의 아세토박터균을 주입하게 되면 수일 내에 초산발효가 개시되고 초산발효가 일어난다. 초산발효가 일어난 물에 함유되어 있는 유기물은 본질적으로 분자단위 이하로 분해되고 재결합하는 과정을 통해 각종 미네랄이 풍부한 양질의 플랑크톤의 먹이를 생성한다. 즉 살아 있는 물이 되어 배출된다는 뜻이다.
살아 있는 물은 연쇄적인 효과로 이어져 근해의 해양 생태계에 영향을 끼친다. 이로 인해 근해 수산업이 활성화되고 어민의 소득이 증대되는 효과가 발생한다. 따라서 처리수의 수질을 천연식초로 높여주어야 할 필요성이 있다. 이뿐 아니라 천연식초가 하천에 투입되면 중금속 제거와 적조 및 녹조가 제거된다.
결론적으로 청주식초를 수질 개선의 방법으로 채용하게 되면 수질을 획기적으로 높일 수 있으며 가장 안전한 식수를 제공할 수 있는 방법이 된다. 가정에서 주방세제를 사용하지 않고 천연식초로 대체하여 설거지를 한다면, 수질개선을 위해 따로 식초를 사용하지 않아도 되며 하수종말처리장도 필요 없게 된다. 이에 대한 파급효과는 하천이나 강에 머물지 않고 연근해까지 파급되어 녹, 적조예방은 물론하고 수산업 발전에도 큰 유익을 끼친다.
(3) 식초는 휘발성으로 식수 정화에 적합한 물질
식초를 식수의 정화용으로 사용할 경우. 식수에서 식초 맛이나 식초 향이 나지 않느냐는 질문이 있을 수 있다. 식초는 휘발하기 때문에 물에 투 여 했을 경우에도 하루 정도가 지나면 냄새와 향까지 사라진다. 또 정수처리과정에 식초를 투입할 경우 약 50:1의 비율로 투여하면 만족할 수 있으며, 약알칼리성을 가지고 있기 때문에 대단히 좋은 먹는 물이 된다. 일반 가정에서는 굳이 정수기를 사용하지 않더라도 정수기를 거친 물보다 더 질이 좋은 물을 공급 받을 수 있게 된다.
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만약 전 국민이 식초수를 사용하여 설거지를 하고 청소를 한다면 정화조부터 시작해서 하천과 강에 도달하는 동안에 정화되기 때문에 따로 수돗물의 정수과정에 식초를 투입할 필요가 없다. 싱크대, 욕실 하수구, 세탁기 배수 하수구 청소 등에 식초수를 사용하면 정화조의 냄새 악취까지 효율적으로 탈취할 수 있으며 모기가 서식할 수 없는 환경이 만들어져 도심지의 모기와 해충도 퇴치할 수 있다. 이 같은 식초의 장점을 이용하면 상수도와 하수도의 구조적인 문제까지 해결할 수 있다. 청주식초가 왕이다.
1) 매일경제, 문희철, 임혜린 기자, 2012.03.05 04:00:18.
2) 매경이코노미, 제1646호, 2012.02.29~06일자).
3) World Wildlife Fund.
4) 다음지식, “환경호르몬” 항목, 다음 넷.
5) 국립수산진흥원.
6) 칼 오레이, p.23.
7) 쌀을 밥으로 만드는 일은, 쌀의 전분을 당화시키는 행위로 소화과정을 거쳐 에너지원이 되는 포도당으로의 흡수가 용이하게 한다.
8) 술폰아미드(sulfonamide)는 항생제인 설파민제제의 원료이며 인공감미료인 사카린의 원료이며 염료의 원료이다. 인체에 흡수되면 오래도록 축적되는 독성물질이다.
9) ibid, p.65.
10) 초산은 산화철과 산화구리를 만들 때 사용되며, 천연식초의 초산균(아세토박터균)은 알루미늄, 카드뮴 등의 비철금속을 산화시켜 용해시키는 능력이 탁월하다.