[조재원의 에코 사이언스] 인류가 가장 신뢰할 수 있는 에너지원

5000만 국민의 똥을 수세식 화장실을 통해 하수처리장으로 보내는 대신 바이오 에너지로 바꾼다면 2020년 기준 국내 총발전량인 552테라와트아워(TWh)의 약 1.8%에 해당하는 전기를 생산할 수 있다. 축분까지 합치면 약 14.6%가 가능하다. 국내 신재생에너지 전력공급비율이 2020년 기준 7.5%임을 감안한다면 결코 적은 양이 아니다.

한 사람이 하루에 배출하는 변의 양은 100~800g 정도이다. 사람에 따라 달라 평균량을 잡기 어렵지만 약 200~250g으로 잡고, 이와 비슷한 양의 음식물 쓰레기 평균 발생량을 합치면 하루 한 사람이 배출하는 똥과 음식물 쓰레기는 500g 정도가 된다. 똥과 음식물 쓰레기를 미생물 소화조에서 분해해 생산된 메탄가스를 연료전지로 발전할 수 있다. 에너지뿐만 아니라 수세식화장실 변기 내리는 물과 하수처리장에서 사용되는 에너지, 화학약품 등을 줄일 수 있다. 하수관망 인프라 부담도 엄청 줄어든다. 에너지 생산 후 남은 부분을 활용해 양질의 퇴비 생산도 가능하다.

모든 사람의 똥을 바이오 에너지로 전환하는 게 현실적으로 어렵다고 판단할 수 있다. 하지만 오래전 소위 ‘푸세식’ 화장실을 떠올려 보면 무리한 상상이 결코 아니다. 비전을 갖고 관련 기술을 개발하면서 적용을 준비한다면 이루지 못할 것도 없다.

관련된 많은 기술들이 이미 개발돼 있다. 울산과학기술원(UNIST) ‘과일집’(과학이 일상으로 들어오는 연구실)에는 똥을 하수처리장으로 보내지 않는 화장실과 바이오에너지 생산 시설이 갖춰져 체험할 수도 있다. 과일집 변기는 디자인도 멋지지만 무엇보다 위생적이다. 변을 통한 건강검진도 일부 가능하다. 2018년 이후 약 4000명이 방문했다.

전 세계 약 70억 인구가 참여하는 시나리오를 상상해 보자. 한 사람 하루 평균 200g의 똥을 미생물 소화조로 보내 에너지원으로 활용한다면 1년 동안 대기 중으로 배출됐던 약 33테라그램 메탄가스를 줄일 수 있다. 화장실 변화만으로도 연간 총메탄가스 발생량의 약 5.6%, 인류 활동에 기인한 메탄 총발생량의 약 9.2%를 줄일 수 있다. 메탄이 대표적인 온난화 가스이고 이산화탄소에 비해 단위 질량 기준 약 28~100배의 온난화 유발 잠재력이 있다는 걸 감안하면 화장실 변화만으로도 엄청난 변화를 줄 수 있다.

국제기구와 정부의 기후위기 극복을 위한 목표는 과잉수치화된 측면이 있다. 이들 목표가 탄소중립, 경제, 산업과 연계돼야 한다는 사실에 공감하지만, 대중 입장에서는 생활 속 실천과는 거리가 느껴진다. 대신 똥을 에너지원으로 사용하는 화장실 변화는 구체적이라 피부에 와닿는다. 일상 속 실천이 생태와 기후위기 극복에 어떻게 기여할 수 있는지 매일 사용하는 에너지를 통해 확인 가능하다. 대중의 실사구시적 실천의 길을 제시해 준다. 일석이조가 아니라 ‘일석다조’일 것이다.

조재원 울산과학기술원 도시환경공학과 교수

<본 칼럼은 2022년 2월 11일 서울신문 29면 ‘[조재원의 에코 사이언스] 인류가 가장 신뢰할 수 있는 에너지원’이라는 제목으로 실린 것입니다.>