미생물 활용 기술과 양봉을 위한 정유 기반 바로아응애 방제제 개발 및 축산 분뇨 악취 저감 연구 doc_id CNTS-00120004625_3

미생물의 DNA염기서열분석에서부터 현장시험까지의 과정에는 막대한 분량의 데이터의 교차평가가 필요하다. 몬산토는 각각 다른 환경에서의 미생물 반응을 시험하기 위해 미국 전역에 마련된 몬산토 산하의 거대한 연구단지를 자랑스럽게 여기고 있다. “금년에 약 70개 지역의 17만개 구획에서 500개 이상의 미생물을 시험했다. 정말 엄청나고, 매우 의미가 있는 연구였다. 매우 중요한 현장시험 프로그램을 통해 우리는 미생물을 매우 다양한 환경에 노출시킬 수 있었고, 이를 통해 미생물이 특정 환경에서만 효과를 발휘하는지 아니면 모든 환경에서 적절히 활동하는지를 확인할 수 있었다. ”고 몬산토 부사장 겸 생명공학분야 팀장인 톰 아담스(Tom Adams)는 말했다. 또한 그는 “향후 수년 내에 특정 경작지의 작물이 보다 건강하고 잘 자라데 필요한 미생물을 우리가 처방할 수 있는 수준에 도달하게 될 것”이라고 전망했다. 모든 양봉인들이 꿀벌과 화학물질의 접촉을 차단하려고 애쓰고 있지만, 이것은 쉽지 않은 일이다. 양봉인들은 화학회사들이 자신들의 벌을 죽게 만든다고 비난하면서도, 꿀벌을 위해 화학물질을 사용하기도 한다. 처음 양봉을 시작했을 때, 나는 내 양봉장 옆의 묘지에 삼나무(cedar tree)가 서 있고 그 주변에 많은 벌떼가 사는 것을 보았다. 40대 중반의 지역 농부의 말에 따르면, 그 삼나무에 벌떼가 살기 시작한 것은 그가 15세 때부터였다고 했다. 나는 내 벌들에게 화학약품을 사용하지 않아 벌 손실률이 높았다. 나는 그분 역시 나처럼 벌들에게 화학처리를 하지 않았으므로, 차이의 원인은 유전적인 것밖에 없다고 생각했다. 그래서 내가 생각해낸 해결책은 그 삼나무에서 벌떼를 채취해 화학처리 없이도 잘 살 수 있는 벌떼를 갖는 것이었다. 나는 마침내 그 벌떼를 채취하는 데 성공했으며, 그것들을 수백야드 떨어진 내 양봉장에 넣고는 건강한 벌떼가 잘 자랄 것으로 기대했다. 하지만 놀랍게도 그 벌들 또한 다른 벌들과 마찬가지로 죽어버리고 말았다. 봄에는 나무의 수액이 줄기를 따라 올라가 잎까지 공급되는데, 이를 통해 새순이 돋아나고 잎이 형성되는 것이다. 이러한 수액의 이동 과정에서 주변의 벌들에게 짙은 삼나무 향이 옮겨진다. 수액의 이동은 지표면과 대기의 온도 차이에 영향을 받는다. 봄에는 대기가 지표면보다 따뜻하기 때문에 수액은 더 따뜻한 쪽을 향해 올라가게 된다. 반대로 가을에는 지표면이 대기보다 따뜻하기 때문에 수액은 줄기를 따라 지표면 쪽으로 내려오게 되고, 그에 따라 잎이 말라 떨어지게 된다. 이때도 역시 짙은 삼나무 냄새가 주변의 벌에게 옮겨진다. 만약 삼나무가 없을 경우, 싱싱한 삼나무 조각을 사용하면 효과를 볼 수 있으며 그 효과는 수주일 정도 지속된다. 제재소에 근무하는 지인은 삼나무 조각을 충분히 구할 수 있었으므로, 삼나무 조각이 담긴 망을 벌통 위에 달아두기도 했다. 동물 우리의 깔개로 사용했던 삼나무 조각은 너무 건조되어 효과가 없다. 신선한 삼나무 조각을 충분히 조달할 수 없는 양봉인에게 이 방법은 실용적이지 않다. 삼나무로 벌통을 만든다고 해도 몇 주 안에 나무가 다 말라서 효과를 볼 수 없다. 그래서 나는 삼나무 대신 정유(essential oil)를 가지고 실험해 보았다. 벌에게는 영향을 주지 않으면서 흰개미만을 쫓아내는 오일이 있음에 착안했다. 벌통에 해당 오일을 뿌리더라도, 며칠만 지나면 다 증발하여 효과가 사라지게 된다. 다양한 종류의 정유를 실험해 본 결과, 이것을 설탕물(sugar water)에 첨가해 사용할 수 있다는 것을 알았다. 하지만 극복해야 할 문제가 하나 더 있었다. 물과 기름이 서로 섞이지 않는 성질 때문에 설탕물에 정유를 녹일 수 없다는 것이 문제였다. 이를 해결하기 위해 콩으로 만든 고착제(binder)를 첨가해야 했다. 이 고착제는 벌들에게 해롭지 않으며, 오히려 미네랄과 단백질의 공급원이 된다. 벌들이 설탕물을 먹고 꿀을 만드는 과정에서 정유 성분이 벌통 전체, 심지어는 육아방에까지 퍼지게 된다. 그리고 꿀에 함유된 형태라서 말라 없어지지 않는다. 나는 여러 종류의 정유를 혼합하는 방법을 개발했으며, 병 포장도 만들어냈다. 오일 혼합물은 성분이 모두 유성이므로 잘 섞인다. 여러 종류의 오일을 하나로 혼합하여 편리하게 사용할 수 있다. 이 혼합 오일은 바로아응애 방제제(Varroa Mite Control)라는 이름으로 이베이에 등록되었다(제품번호 181012615550). 2~3단의 벌통에는 한번 사용할 때마다 1쿼트 부피의 유리병 두개에 이 혼합액을 채워 사용한다. 1단인 경우에는 1쿼트만 사용하면 된다. 단, 벌집에 벌이 거의 찰 때까지 기다려야 한다. 벌이 가득한 벌통에는 1파인트(0.473리터)를 공급한다. 벌통의 내측 덮개에 난 구멍 위에 이 병을 거꾸로 세운다. 병을 보호할 수 있도록 높은 테두리와 덮개를 설치한다. 만일 내측 덮개에 환기구멍이 있다면 테이프로 막아 다른 종류의 벌이 침입하지 못하도록 한다. 벌들에게는 맛있는 먹이가 아닌 약이기 때문에 설탕물을 모두 먹을 때까지 최장 3주가 걸릴 수도 있다. 그 동안은 다른 먹이와 혼용해서는 안 된다. 위의 유리병과 구멍 2개짜리 내측 덮개에 들어맞는 병뚜껑은 지역의 양봉용품 상점이나 이베이(제품번호 181020666586)에서 구입할 수 있다. 꿀벌용 바로아응애 방제제는 이른 봄 벌들이 애벌레를 키우기 시작한 후에 제거해야 한다. 이렇게 하면 벌들이 꿀을 따기 시작할 때부터 건강한 상태로 유지할 수 있다. 그리고 9월 초에 다시 혼합액을 사용하면 겨울동안 저장하는 꿀에 허브오일이 함유되고 벌들이 건강하게 겨울을 날 수 있게 한다. 대부분의 경우 봄에 한번, 가을에 한번 이것을 먹여주면 되지만, 필요한 경우 여름에도 사용할 수 있다. 이 제제는 온도에 민감하지 않아 꿀벌들에게 먹이를 줄 수 있는 정도의 온도에서는 언제든 사용할 수 있다. 다른 도구를 써서 이 혼합액을 줄 수도 있다. 벌통 위에 두거나, 격리판을 이용한 사양기 등이 있지만, 나는 유리병을 선호한다. 내가 정유를 이용한 방제제를 내놓은 이후로 다른 사람들도 비슷한 제품을 팔고 있는데, 반드시 고착제가 함유되어 있는지 확인해야 한다. 정유는 고착제 없이 사용하면 절대 안 된다. 분뇨는 일단 분해되기 시작하면 휘발성 지방산, 방향족(aromatics), 황화물, 아마이드 및 알코올이 발생하는데 이들이 악취의 주범이다. 분뇨를 비료 목적으로 사용 시 발생하는 악취를 저감시키기 위한 일련의 연구가 진행되었지만, 대부분이 돼지와 가금류의 분뇨에 초점을 둔 연구였으므로 우분과는 상당한 차이점이 있을 수 있다. 우분의 악취 발생에 영향을 미칠 수 있는 또 다른 요인은 사료이다. 일부 축산농가에서는 옥수수 에탄올 생산과정에서 발생되는 젖은주정박(WDGS: wet distillers grains with solubles)을 가축사료에 첨가하기도 한다. 이 경우 소의 인, 질소 및 황 섭취량이 많아지게 되므로, 암모니아 및 기타 악취유발화합물의 배출량이 증가할 수 있다. 그럼에도 WDGS를 사료 보충제로 사용하는 것이 비용을 절감할 수 있는 효율적인 방법이므로, 축산업자들은 WDGS 사용에 제약을 주는 분뇨 악취를 조절할 수 있는 방법을 찾기를 원한다. 다른 대안으로는 우분 살포 방법의 차이가 악취유발화합물 배출에 어떠한 영향을 미치는지 파악해보는 것이다.