미생물 대사에서 발생하는 탄산칼슘 이용해 모래 고화시켜 제작

과학자들이 소변으로 벽돌을 만들어냈다. 언젠가 지속 가능한 건축의 실현을 앞당길 수 있는 소재다. 이 ‘바이오 벽돌’ 연구팀은 폐기물 사용에 대한 근본적인 인식전환이 이뤄지고 있다며 소변이 우리 일상생활의 소중한 부산물로 급부상하며 ‘액체 황금’으로 각광받을 것이라고 설명했다.

바이오 벽돌은 미생물탄산염침전(microbial carbonate precipitation, 미생물 대사에서 발생하는 탄산칼슘을 이용해 모래를 고화하는 방법)이라는 과정을 통해 제작된다. 우레아제(요소분해효소)라는 효소를 이용해 오줌 속의 질소 화합물인 요소(urea)를 분해하는 한편 탄산칼슘을 생성한다. 이것이 모래와 결합해 굳으면서 벽돌을 포함해 어떤 고체 형태로도 변할 수 있다. 이 같은 결과는 학술지 ‘환경화학공학 저널’에 발표됐다.

남아공 케이프타운대학 수질 공학과의 딜런 랜달 부교수가 토목공학과 대학원생 수잔 램버트와 함께 이 벽돌을 만들어냈다. 연구팀은 지난 수 개월 동안 다양한 형태의 벽돌을 제작해 강도와 품질을 테스트했다. 벽돌은 개발 초기단계에 있다. 랜달 부교수는 “공정의 최적화가 필요하고 강도도 더 높여야 한다”면서 “소변을 더 쉽게 채집하는 통합된 과정을 개발해야 한다”고 뉴스위크에 말했다.

그러나 연구팀은 이 바이오 벽돌이 건설업계에 지속 가능한 자재를 제공할 수 있다고 본다. 폐기물을 원료로 이용할 뿐 아니라 생산과정도 환경적으로 더 안전하다. 1400℃ 정도의 온도에서 굽는 대신 바이오 벽돌은 실온(室溫)에서 제작할 수 있다. 바이오 벽돌 제작과정에서 비료성분인 질소와 칼륨도 생성된다. 오줌의 모든 구성성분을 유용한 제품으로 만드는 방법을 알아낼 수 있다면 하나도 버리는 게 없다. 랜달 부교수는 “전체 사이클을 보면서 여러 가지 가치 있는 제품을 만들어내는 잠재력을 검토한 사람이 아직 없었다”며 “앞으로의 과제는 공정을 최적화해 소변에서 이익을 창출할 수 있게 하는 것”이라고 말했다.

그는 바이오 벽돌의 상용화에 관해 아직 정해진 일정은 없다고 뉴스위크에 말했다. 또한 벽돌의 원가도 아직 확인되지 않았다고 했다. 그러나 바이오 벽돌 기술이 개발되면 현재의 폐기물 활용 방식에 큰 변화를 가져올 수 있을 것이다. 랜달 부교수는 “쏟아져 나오는 각종 ‘폐기물’의 재활용과 업사이클링(재활용품의 가치를 높이는 작업)의 중요성을 인식하는 사람이 갈수록 늘어나는 듯하다”고 말했다. “앞으로는 그런 것들을 폐기물로 생각하기보다는 자원으로 간주해야 한다. 그래야 진정으로 지속 가능한 미래가 구현될 것이다. 현재 실태에 의문을 제기하고 고객의 요구에 따라 공정을 더 지속 가능하게 만들어야 한다는 사실을 깨닫는 기업이 늘어날 것으로 본다. 이 기술과 거기에 수반되는 많은 가능성에 큰 기대를 걸고 있다.”

- 한나 오스본 뉴스위크 기자

ⓒ이코노미스트(https://economist.co.kr) '내일을 위한 경제뉴스 이코노미스트' 무단 전재 및 재배포 금지