충남도, 동애등에 유충 대량사육 추진
음식물쓰레기 ‘악취저감 기술’ 개발도
“1석 3조의 효과가 있는 익충”

음식물쓰레기를 먹어 치우며 고품질 동물용 사료 등으로 판매되는 ‘아프리카동애등에’ 유충을 대량 사육하기 위한 연구가 진행되고 있다.

16일 충남도 농업기술원(농기원) 산업곤충연구소에 따르면 동애등에는 알에서 유충(애벌레), 번데기, 성충으로 변하는 완전변태 파리목 곤충으로, 해충으로 분류되지 않는다. 특히 동애등에 애벌레는 강력한 소화력을 바탕으로 음식물쓰레기나 가축분뇨 등을 섭취해 분해한다.

애벌레가 번데기로 변하기 전 15일 동안 섭취·분해하는 음식물쓰레기 등 유기성 폐기물 먹이원 양은 2~3g이다. 동애등에 암컷 성충 한 마리가 1000개의 알을 낳는 점을 고려하면, 동애등에 암수 한쌍이 약 보름 동안 2~3㎏의 음식물쓰레기를 처리하는 셈이다.

음식물쓰레기 7㎏에 동애등에 애벌레 5000마리를 투입하면, 3~5일 만에 음식물쓰레기 부피가 58%, 무게는 30%가량 감소한다.

동애등에 애벌레가 분해하는 음식물쓰레기는 비료 원료로도 활용할 수 있다. 또 동애등에 번데기 성분은 단백질 42%, 지방 35% 등으로 가축과 어류 사료 원료나 첨가물로 가공이 가능하다. 실제 국내 곤충 사료업체는 동애등에 유충과 번데기로 반려동물 사료와 영양제, 산란계 사료 등을 생산해 판매하고 있다.

음식물쓰레기 악취 민원에 생산 제한…기술 개발 나서
국내 동애등에 애벌레 사육 농가는 223곳으로, 충남에 18%(40곳)가 있다. 그러나 충남지역 생산액은 3억 1000만원으로 전국(109억원)의 2.8%에 불과한 상황이다. 생산이 제한적인 이유는 동애등에가 먹는 음식물쓰레기로 인한 악취 민원이 발생하기 때문이다.

이런 문제를 해결하기 위해 농기원 산업곤충연구소는 지난해부터 아메리카동애등에 사육을 위한 대체 먹이원 개발과 대량 사육 환경을 찾는 연구를 하고 있다. 이를 통해 떡이나 면류, 빵 부산물 등에서 악취를 줄이면서 생육은 높이는 농업부산물 비율과 밀도를 찾았다.

동애등에 애벌레의 생육 촉진 첨가물도 개발해 특허 출원했으며, 올해는 수분조절제로 톱밥 대신에 커피 찌꺼기를 활용해 농가 경영비를 절감하고 악취를 줄이는 기술 개발에 나섰다. 내년에는 민간업체와 대량 사육을 위한 환경 개선 연구도 공동으로 추진할 계획이다.

한국인 산업곤충연구소 연구사는 “동애등에는 유기성 폐기물 처리, 고품질 동물사료·퇴비 원료 생산 등 1석 3조의 효과가 있는 익충”이라면서 “소고기 1㎏을 얻는 과정에서 25.6㎏의 온실가스가 배출되는 반면 같은 무게의 동애등에 단백질 생산에는 온실가스가 0.15㎏에 불과해 기후 위기 시대에도 적합하다”고 설명했다.

동애등에 사체로 바이오플라스틱 만들기도
미국 텍사스 A&M대학 캐런 울리 교수팀은 지난 14일 샌프란시스코에서 열린 화학회 가을회의(ACS Fall 2023)에서 동물 사료 등으로 기르는 동애등에의 성충 사체에서 추출한 화학 물질로 바이오플라스틱을 만들었다고 밝혔다.

이들은 많은 단백질과 영양 성분이 들어 있는 유충이 동물 사료로 쓰이고, 음식물 쓰레기 등을 분해하는 데 활용되는 동애등에의 성충이 번식기 후 그대로 버려진다는 점에 주목했다.

연구팀은 죽은 동애등에의 주요 성분이 곤충이나 갑각류의 딱딱한 외골격을 이루는 키틴이라는 것을 확인하고, 새우와 게 껍데기 등에서 키틴을 뽑아내는 기술을 적용해 동애등에 사체에서 키틴을 추출, 정제했다.

이어 정제된 파리 키틴에서 아세틸기(acetyl group)를 떼어내 키토산(chitosan)으로 전환한 다음, 기능성 그룹을 붙이고 교차결합을 형성시켜 흡수력이 뛰어난 하이드로겔 형태의 바이오플라스틱을 만들었다. 분석 결과 합성된 바이오플라스틱은 자기 무게의 47배에 달하는 물을 빨아들여 저장할 수 있을 정도로 흡수력이 뛰어난 것으로 나타났다.

울리 교수는 “동애등에 사체 물질로 만든 바이오플라스틱은 폐기하면 완전 분해되거나 소화되기 때문에 현재의 플라스틱 오염 같은 문제는 일으키지 않는다”면서 “이는 지속 가능한 순환경제 개념과 일치하는 것”이라고 말했다.