자원과 환경[지렁이를 이용한 유기성 폐기물처리기술]가. 지렁이의 역사(1) 지렁이 어원우리나라에서는 지렁이라는 발음과 징그럽다는 형용사의 발음에 유사성이 있다. 서양에서는 옛날의 라틴어에서 Lumbricus라고 불렀으며 뜻은 대지의 장이라는 의미에서 불렀고 영어에서는 Earthworm이라고 땅에 있는 벌레, 즉 땅속을 기어다닌다는 의미로 통용되고 있으며 독일에서는 Regenwurm로 비가 올 때 말없이 기어다니는 벌레라는 의미이다.(2) 지렁이에 대한 기록우리나라는 지렁이에 대한 기록은 많지 않지만 동국통감의 기록에 따르면 고려시대 태조8년(925년) 에 발견된 지렁이는 70척(약 21 미터)이 넘었다고 하는 기록이 있으나 그 진위여부는 확인할 수 없는 실정이다. 일본에서는 今昔物語라는 책에 땅속에 사는 지렁이가 절에서 읽는 법화경을 듣고 승려로 태어났다는 이야기가 전하여지고 있으며, 和漢三才宜繪 第五四卷 濕性類(正德二年,1712년 발행) 에서는 丹波에서 산사태가 발생하였던 때 1장5척(4.5ｍ)인 지렁이와 9척5촌(2.9ｍ)인 지렁이가 발견되었다는 기록이 전하여 지고 있다.서양에서 지렁이에 대한 기록은 약 4천년 전 메소포타미아 문명의 슈멜인에 의한 "점토화석"에 지렁이가 토양을 비옥하게 하여준다는 기록이 있어 농경생활에 밀접한 관계가 있었음을 의미하였으며, 중앙 아프리카 원시 유목민은 지렁이의 서식상태로부터 목축지를 선정하는 경험에 의한 지렁이의 존재가치를 높게 평가하고 생활에 이용하였다는 기록이 전하여진다.(3) 지렁이 연구의 발전사(가) 고대자연 생태계내에서 지렁이의 역할과 인류와의 관계에 대하여 그 유래를 요약하여 보면, 약 4천년 전 티그리스강과 유프라테스강 사이에 있는 폭 250km, 길이 1천km에 이르는 길다란 강유역에서 번영을 누린 메소포타미아 문명의 슈멜인의 "점토화석"에 지렁이가 토양을 비옥하게 하여준다는 기록이 있으며, 나일강 유역의 이집트 문명을 보면 나일강 유역을 비옥하게 하여주는 것은 태양과 물 이외에 지렁이도 한몫을 한다는 것을 고대 인류들은 유기물이 부숙되어 흙이 검거나 지렁이가 많이 서식하는 곳에서 농경을 하면 수확이 많은 것을 경험적으로 알고 활용했던 것이다.(나) 근대19세기 후반에 들어와서 진화론으로 유명한 생물학자 찰스다윈이 그의 저서 "The Formation of Vegetable Mould Through the Action of Worms"에서 "인간이 존재하기 훨씬 이전부터 지렁이에 의해서 대지는 경운작업이 되어져 왔으며 지금도 지렁이는 쉬지 않고 흙에 경운작업을 하고 있다." 라고 자연생태계에서 지렁이의 역할과 그의 기능에 대한 중요성을 재인식하고 발표하므로써, 장구한 세월동안 인류의 인식에서 망각되었던 지렁이에 대한 새로운 인식이 생겨서 동물학자, 토양학자, 농업학자, 식물학자, 원예가 등에 의한 과학적 연구가 태동되었다.초기의 연구로서 1907년 벨지움의 생물학자 Ribaudcourt와 Combault가 지렁이를 입식하여 식물을 재배하면 수확량이 증가한다는 사실을 발표하였고, 이어서 1922년에는 Kahsnitz가 많은 지렁이를 밭에 이식시키고 완두콩과 귀리를 재배하였더니 평상시보다 70% 이상을 더 수확할 수 있었으며, 1943년 미국 동부 코네티가트에 살고 있는 Christopher Gallup의 경험에 의하면 4년동안 쓰레기와 분을 투입하여 지렁이를 사육하면서 옥수수를 경작하여본 결과 1에이커당 80부셀에서 196부셀로 증산되었다고 보고된 바 있다. 뉴질랜드에서는 1954년 Hamblyn과 Ding Wall이 황폐화된 산성토양에 석회를 뿌리고 지렁이를 이식시킨 결과 지렁이를 넣어준 주위에 풀이 무성하게 자라고 4년후에는 원지점으로부터 반경 66m 지점까지 풀이 무성하게 자라는 것을 관찰하였다. 이와 유사하게 세계 각국의 농업, 식물, 동물, 목축, 화원, 원예등의 분야에서 연구보고 되었으며, 연구분야도 지렁이의 생태적 기능뿐만 아니라 지렁이 자체의 활용과 배설물인 분변토(Casting)에 대하여서도 심도있는 연구가 진행되어 왔다.(다) 현 대한편 농업분야에다. 즉 과거에는 지렁이를 주로 작물의 수확 증대에 이용하거나 토양의 경운에 활용하였으나 현대에 들어서는 지렁이가 유기성 물질을 잘 섭취하여 안정된 물질로 전환시킬 수 있는 기능이 환경오염과 그 처리에 부담을 주고 있는 각종 산업시설, 분뇨 및 하수처리시설의 슬러지와 가축폐기물 처리라는 측면에 활용될 수 있다는 개념에서 매우 중요한 변환이라 하겠다.실제로 이러한 시도는 1970년 캐나다 Hollands Landing에서 하수처리장 슬러지, 식품공장 슬러지 및 분뇨를 실제 현장 규모로 설치한 것을 모태로 하여 일본에서는 펄프 및 제지슬러지로 부터 시작하여 쓰레기와 다른 분야에까지 확장하였으며 미국에서는 1979년 텍사스주 Lufkin시에서 1일 처리용량 1,800갤론을 처리하는 시설을 제작하여 Vermicomposting에 관한 연구를 발전시켜 오고 있는 실정이다. 또한 이탈리아, 영국 및 네덜란드에서는 폐기물을 안정화시키고 발생되는 분변토를 원예에 사용한다. 한편 동남아지역의 필리핀에서는 물소의 분을 처리하여 Casting을 판매하고 증식된 지렁이는 양계의 사료로 이용하며 인도네시아에서는 토끼의 분을 처리하는데 활용하며 버마, 타이 등에서도 이에 대한 연구가 시도되고 있는 것으로 알려져 있다.(4) 지렁이퇴비화 (Vermicomposting)의 기원과 변천최근들어 Vermiculture, Vermicomposting 및 Vermistabilization 등의 용어가 사용되는 것을 볼 수 있는데, Vermes는 라틴어로 Worm(벌레)라는 뜻을 의미하며, Culture는 사육, 양육의 기른다는 뜻의 의미를, Compost는 퇴비를, Stabilization은 安定化를 의미하는 합성어로 이루어진 것이다. 이 단어들은 Earthworm(지렁이)을 활용한다는 뜻을 공통적으로 포함하고 있으면서 아울러 지렁이의 기능적 역할의 변천 과정을 나타내기도 한다.Vermi + culture(사육,양육) : 지렁이 사육 + composting(퇴비) : 지렁이 퇴비화+ stabil 이용하는 것은 물론 더 나아가 지렁이가 배설하는 분변토를 토양개량제 등으로 사용할 수 있는 물질로 변경시킨다는 의미가 강하다. Vermistabilization은 위의 두가지 개념과 유사하지만 굳이 그 차이점을 말한다면 각종산업, 오 폐수 시설 및 가축폐기물 등의 유기성 폐기물을 지렁이 먹이로 공급하여 처리하면 환경공학적 측면에서 폐기물을 안정화시키는데 적합한 처리방법이라는 개념으로 최근에 많이 사용되고 있다. 즉 이 개념은 유기성물질을 지렁이 먹이로 급이하여 지렁이와 분변토도 생산할 수 있지만 이러한 점에 우선하여 먹이로 급이되는 유기성물질을 처리할 수 있다는 점이 무엇보다도 강조되는 개념이라 생각된다 .나. 유기성폐기물처리와 지렁이 (Vermicomposting)찰스다윈의 지렁이에 대한 연구를 기점으로 각 분야에서 연구되기 시작한 Vermicomposting은 지렁이에게 자연적인 상태로 유기성 물질을 공급함으로서 지렁이의 증식과 활성을 도모하고 이를 통한 농경지의 경운과 수확 증대에 활용되는 것이 주된 개념이었다. 한편, 현대사회에 접어들면서 레저산업의 하나로 낚시가 많이 보급되었으며, 이와 때를 같이하여 낚시용 미끼로 지렁이의 수요가 폭발적으로 증가되었다.그러나 자연상태에서의 지렁이는 흙속에서 서식하고 동절기에는 깊은 심층에 있는 관계로 채취가 어려우며 계절적으로 변동이 심하고 대량의 지렁이 공급이 곤란한 문제와 자연계에 서식하는 지렁이의 대량 포획시 자연생태계에서 유익한 일을 하는 지렁이의 보존차원에서 지렁이를 인공사육하여 판매하기 위한 Vermicul-ture라는 산업이 성립되었다.지렁이를 인공양식하는 Vermiculture에서는 지렁이를 사육하기 위한 먹이로서 자연생태계에서 식물의 잔재물, 동물의 분등을 활용하였으나, 이러한 먹이를 구하는데는 시간적, 경제적인 어려움이 따르므로 이와 유사하면서도 구하기 쉬운 슬러지 등을 이용하는 방향으로 발전되었다. 한편 각 산업시설에서 발생되는 유기성 슬러지의 경우 과거에는 양적으로 적고 비료화 물질로서 이용이 는 계기가 마련되었다.지렁이를 이용한 퇴비화 처리법은 기존의 슬러지 처리 방법보다 간편하며, 시설과 운전비용이 적게 들고 슬러지 처리후 발생되는 부산물(지렁이 + 분변토)의 재활용이 가능한 새로운 처리 기술로 알려지고 있다. 이 방법은 1970년 Fosgate 와 Babb가 동물의 분을 이용, 인공적으로 지렁이를 증식시켜 그 가능성을 입증하였다. Hartenstein등은 하수처리장의 탈수슬러지, Loehr등은 액상슬러지(TS : 9 17%), Camp Dresser는 도시고형폐기물을 대상으로 하여 지렁이가 유기성 물질을 안정화시킬 수 있다는 것을 연구하여 Vermicomposting이 폐기물처리의 한 분야로서 이용될 수 있는 기술적 토대를 성립시켰다.다. 우리나라의 지렁이 이용기술 현황우리나라에서 지렁이를 이용하여 유기성폐기물을 처리하는 방법은 먼저 민간에서 시작되어 이용되었으나 소규모로 개인이 영리를 위하여 제한적으로 이용되고 있었다. 이러한 실정에서 1990년부터 국립환경연구원에서 지렁이를 이용한 유기성폐기물처리기술개발을 수행하면서 과학적이고 체계적인 연구가 이루어져 현재는 개발된 기술을 거룡바이오텍(주) 등에 보급하여 80여개소에서 연간 10만톤의 폐기물을 처리하고 있다.10만톤의 유기성폐기물을 지렁이를 이용하여 처리할 경우 약 20억원의 매립비용과 매립용량이 절약되는 효과를 가져옴과 동시에 유기성슬러지를 먹고 증식된 지렁이 자체가 약 80억원, 비료와 토양개량제로 이용되는 분변토를 판매하여 6억원 등 106억원의 판매수익이 창출될 것으로 추정되어 국가 및 지렁이 처리업소에 모두 도움이 되는 것으로 나타났다.1999년도에는 서울시 난지하수처리사업소와 공동으로 『지렁이 사육에 의한 폐기물 재활용 확대』 사업을 진행시키고 있다. 이러한 연구는 다가오는 2001년부터 폐 하수종말처리시설, 폐수배출업소(2,000톤/일 이상)에서 배출되는 유기성슬러지의 직매립이 금지됨에 따라 본 처리방법은 소각이나 퇴비화 방법과 같은 중간처리기술로써의 역할을 하여 급속한 보급이 .
