발효 유리아미노산 전문업체 ㈜케이이오테크 (대표이사 김동원)는 난분해성 부산물 처리와 미래 청정 유기자원의 확보라는 두 가지 문제를 동시에 해결하면서 관련 업계로부터 주목받고 있다.

김동원 사장은 “닭 깃털은 세계적으로 매년 4천만톤 이상 소각되고 있다”며 “소각 과정에서 배출되는 이산화탄소(CO2)와 이산화황(SO2) 등 유해 가스로 인해 환경오염이 발생한다”고 말했다. 이어 “특히 닭 깃털의 90%는 사람의 머리카락이나 동물의 털에서 발견되는 단백질인 케라틴(Keratin)으로 구성되어 있다”며 “케라틴은 매우 질긴 단백질로 화학적·물리적으로 잘 분해되지 않는다”고 설명했다.

㈜케이이오테크는 지난 10여 년간 난분해성 가축 부산물 중 하나인 닭 깃털을 아임계 가수분해 후 미생물 발효와 숙성 과정을 통해 다량의 액상 아미노산 원료를 생산하고 있다. 특히 아임계 가수분해 유기물 처리 장치와 닭 깃털의 아임계 가수분해를 통한 액상 아미노산 제조에 관련된 특허 10여 종을 보유할 만큼 기술력을 갖추고 있다.

기업부설 연구소 김영규 소장은 “아임계수 (亞臨界水, Subccritical water)는 강력한 가수분해력과 유기물 용해력이 있어 이를 이용해 저분자화 및 열·산화분해에 의한 물질 변환으로 유용성분을 추출할 수 있다”며 “닭 깃털을 자사의 핵심 기술 중 하나인 아임계 가수분해 장치를 통해 분해 후 미생물로 1차 발효와 2차 숙성 과정을 거쳐 유리아미노산으로 제조하고 있다”고 설명했다.

가축 부산물 중 깃털과 같이 생물학적으로 분해가 어려운 유기성 고형 부산물 중 일부는 퇴비화를 통해 소비되고 있지만, 퇴비에 포함된 미분해된 부산물은 토양에 살포해도 잔류물로 존재하는 기간이 길어 토양 환원 과정에서 악취나 토양의 물리적 장해를 일으키는 등 심각한 2차 환경오염의 요인이 되기도 한다. 

생물학적 처리, 산·알칼리 화학적 처리보다

아미노산 종류 많고 대부분 활성화(L형) 상태
최근 들어서는 화학공업의 발달로 이러한 난분해성 부산물도 다종의 화학약품을 활용해 산·알칼리 화학적 처리로 강한 산화·환원 조건을 반복 처리함으로써 짧은 시간에 액상화시킬 수 있다. 이렇게 생산된 액상 원료는 다시금 값싸게 얻어지는 열원과 에너지를 가해 고체 분말 형태로 상품화되어 수입되고 있다.

김영규 소장은 “산·알칼리 화학적 처리로 생산된 아미노산은 가격은 저렴하지만, 대부분 불활성(D형) 상태이거나 처리 공정 중 시스테인(Cysteine), 트립토판(Tryptophan) 등 작물에 유용한 아미노산들이 소실된다”며 “반면에 생물학적 방법인 미생물 처리로 생산된 아미노산은 상대적으로 가격은 비싸지만, 소실된 아미노산이 거의 없고, 대부분 활성(L형) 상태로 존재하기 때문에 작물의 흡수율이 높다”고 설명했다.

국내 논문에 따르면 닭 깃털로부터 산·알칼리 화학적 처리로 추출된 총 아미노산의 함량은 50.94nmol/㎖로 아르기닌(Arginine), 아스파트산(Aspartic Acid), 알라닌(Alanine) 그리고 프롤린(Prorine)이 주요 아미노산으로 추출됐다. 반면에 미생물 처리로 추출된 총 아미노산의 함량은 미생물 종류에 따라 48.25~138.68nmol/㎖로 아르기닌(Arginine), 아스파트산(Aspartic Acid), 알라닌(Alanine) 이외에도 글루탐산(Glutamic Acid), 글리신(Glycine), 루신(Leucine), 발린(Valine), 페닐알라닌(Phenylalanine) 등 더 많은 종류가 주요 아미노산으로 추출됐다.

김동원 사장은 ”난분해성 닭 깃털을 원자재로 농업 및 축산분야에 새로운 에너지를 공급할 수 있다는 것에 자부심과 사명감을 느끼고 있다“며 ”농·축산분야의 새로운 에너지원 창출과 함께 자연 생태환경의 복원을 위한 기술로 활용될 수 있도록 연구개발에 꾸준히 투자할 계획“이라고 밝혔다.

㈜케이이오테크는 국제적인 기준에 맞는 경영을 위해 국제규격인 ISO9001 품질경영시스템과 ISO14001 환경경영시스템 인증을 받아 품질은 물론 환경까지 생각하는 안정적이고 체계적인 생산 체계를 갖추고 있다. 특히 기업부설 연구소를 설립하고 꾸준한 연구개발(R&D) 투자를 통해 농·축산업의 에너지원인 아미노산 비료 및 사료 개발에 전력을 다하고 있다.

한편, 국내 논문에 따르면 케라틴 아미노산을 이용해 식물기생성선충인 고구마뿌리혹선충 (Meloidogyne  incognita)에 대한 방제 효과를 검증한 결과, 유충의 살선충 효과는 아미노산 1% 농도에서 54%, 2% 농도에서 76%의 치사율이 확인됐으며, 알 부화 억제율은 1% 농도에서 61%, 2% 농도에서 68의 억제율이 확인됐다. 
이외에도 케라틴 아미노산은 잔디(크리핑 벤트그래스)의 질소(N)와 칼륨(K) 흡수를 촉진함으로써 잔디 줄기 밀도는 25~35%, 생육[예지물]은 11% 이상 증가시키는 효과가 있음이 확인됐다.