가축분뇨를 에너지로 바꾸는 ‘친환경’ 해법으로 주목받아 온 분뇨 소화조가, 돼지 농장 주변 공기질을 더 악화시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 소화조를 거친 분뇨에서 나오는 암모니아 배출이 일반 분뇨보다 3배 이상 높아질 수 있다는 분석은, 온실가스 감축과 지역 주민의 호흡 건강 사이에서 정책이 어떤 선택을 해왔는지 되묻게 한다.
이번 연구는 분뇨 소화조가 메탄을 줄이고 재생연료를 생산한다는 장점 이면에, 소화 후 남는 소화잔여물이 대기 중 암모니아를 더 많이 방출할 수 있다는 ‘부작용’을 정면으로 제기한다. 암모니아는 눈과 호흡기를 자극할 뿐 아니라 다른 오염물질과 반응해 초미세먼지 PM2.5를 만드는 전구물질이어서, 분뇨 소화조 암모니아 문제가 공중보건과 환경정의 이슈로 번지는 배경이 된다.
분뇨 소화조 암모니아는 앞서 보도한 데이터센터 전력 대안으로 떠오른 분뇨 바이오가스, 기후해법인가 공장식 축산 연장인가, 식물성 식단으로 전환해야 할 이유의 흐름과도 연결된다.
분뇨 소화조 암모니아, 왜 늘어났나
Environmental Health News 산하 매체인 The New Lede는 노스캐롤라이나주립대 대기질 및 농업배출 연구진이 발표한 Biogeochemistry 저널의 프리프린트 연구를 인용해, 분뇨 소화조를 거친 분뇨에서 암모니아 배출이 크게 증가할 수 있다고 전했다. 연구 책임자인 비니 아네자 교수는 바이오가스를 뽑아내는 과정에서 분뇨의 화학적 조건이 바뀌며 소화잔여물에 암모니아가 더 ‘갇히는’ 형태가 되고, 이후 야외 라군 저장이나 살포 과정에서 더 많은 암모니아가 대기로 방출될 수 있다고 설명했다.
연구진은 미국 내 돼지 농장 배출에 관한 기존 현장 연구들을 종합해 비교했고, 특히 노스캐롤라이나 동부 돼지 농장에서 축적된 데이터를 다수 포함했다. 그 결과 소화잔여물이 담긴 라군의 암모니아 배출은 생분뇨 라군보다 대략 3.5배에서 5.5배 높게 나타났다는 결론을 제시했다. 분뇨 소화조 암모니아 배출이 라군에서 체류하는 동안뿐 아니라 토양에 비료로 살포될 때도 더 커질 수 있다는 주장이다.
연구는 돼지 분뇨에 초점을 맞췄지만, 아네자 교수는 소화 과정의 생화학 반응은 다른 축종에도 유사하게 적용되기 때문에 소나 젖소 등 다른 가축분뇨에서도 비슷한 경향이 나타날 가능성을 시사했다. 즉 특정 지역의 특정 산업 문제를 넘어, 가축분뇨 기반 바이오가스 확대가 진행되는 국가 전반에서 분뇨 소화조 암모니아 관리가 핵심 쟁점으로 떠오를 수 있다는 의미다.
메탄 감축 성과와 누출 논란, 그리고 암모니아의 ‘빈자리’
분뇨 소화조는 그동안 기후대응 정책의 한 축으로 편입돼 왔다. The New Lede가 인용한 EPA 자료에 따르면 분뇨 소화조는 2023년에만 온실가스를 1300만 메트릭톤 이상 줄인 것으로 집계됐다. 바이오가스는 정제 과정을 거쳐 RNG로 판매되거나 차량 연료, 천연가스 대체재로 활용될 수 있어, 축산업계에는 폐기물 처리와 수익 창출을 동시에 달성하는 수단으로 홍보돼 왔다.
하지만 기후 성과 역시 무조건적이지 않다. 기사에서 언급된 2026년 3월 연구에 따르면 캘리포니아주의 분뇨 소화조 98곳을 조사한 결과 일부 시설의 메탄 누출이 개방형 분뇨 라군보다 10배 높은 사례가 보고됐다. 소화조가 메탄 발생을 줄이더라도 설비 누출이나 운영 문제로 감축분이 상쇄될 수 있음을 보여준다.
여기에 이번 연구가 제기한 분뇨 소화조 암모니아 문제는 ‘기후’에 집중된 정책 프레임이 ‘대기질’과 ‘주민 건강’의 비용을 충분히 고려했는지 묻는다. 암모니아는 악취의 원인으로만 소비되기 쉽지만, 실제로는 눈과 호흡기에 자극을 주고, 대기 중 다른 물질과 반응해 PM2.5를 형성한다. PM2.5는 천식, 심혈관 및 폐 질환, 조산 등과 연관된 것으로 알려져 있다. 기사에서 인용된 추정치에 따르면 암모니아는 미국의 PM2.5 오염 기여분 중 약 30%를 차지한다.
즉 분뇨 소화조가 메탄을 줄이는 동안, 소화잔여물 관리가 적절하지 않으면 분뇨 소화조 암모니아가 지역 대기질을 악화시키고 2차 생성 미세먼지를 키울 수 있다. 온실가스 감축과 대기오염 저감이 항상 같은 방향으로 움직이지 않는다는 점이 이번 논쟁의 핵심이다.
노스캐롤라이나 환경정의 쟁점과 시민권 분쟁의 배경
분뇨 소화조 암모니아 논란은 과학적 쟁점에 그치지 않고 환경정의 문제로 확장돼 왔다. The New Lede는 노스캐롤라이나 동부에서 분뇨 소화조와 돼지 대형사육시설이 밀집한 지역을 중심으로, 암모니아 배출이 흑인, 라티노, 원주민 공동체에 불균형하게 피해를 준다는 연방 시민권 소송이 진행 중이라고 전했다.
남부환경법센터는 2021년 시민단체를 대리해, 노스캐롤라이나주 환경품질부가 분뇨 소화조를 허가하는 방식이 주민들이 마시는 공기에 더 많은 암모니아를 추가해 PM2.5를 높이고 조기 사망과 중대한 건강 문제 위험을 키운다는 취지로 Title VI에 근거한 민원을 제기했다. EPA는 해당 사안을 ‘비공식 해결 합의 협상’ 단계로 표시하고 있는 것으로 보도됐다.
남부환경법센터 소속 변호사 블레이클리 힐더브랜드는 새 연구가 분뇨 소화조의 대기질 영향을 둘러싼 기존 우려를 확인해 준다고 평가했다. 동시에 지역 주민들이 축산업이나 소화조의 ‘폐쇄’만을 요구하는 것이 아니라, 오염을 줄이고 더 나은 이웃이 되라는 정책 요구를 명확히 하고 있다고도 전했다. 이는 분뇨 소화조 암모니아 관리가 단순한 기술 선택이 아니라, 지역사회가 감당해 온 위험을 어떻게 분배하고 조정할지에 관한 거버넌스 문제임을 드러낸다.
기사에 따르면 스미스필드 푸즈와 Align RNG는 소송에서 언급됐지만, 소송과 이번 연구에 대한 논평 요청에 응답하지 않았다. 분뇨 소화조 암모니아 논의가 커질수록 기업의 배출 관리 책임, 정보 공개, 지역사회와의 협의 구조를 둘러싼 압력도 함께 커질 가능성이 있다.
규제와 지원이 엇갈리는 연방 정책, 그리고 주 정부의 ‘공백’
정책 환경은 더 복잡하다. The New Lede는 트럼프 행정부가 분뇨 소화조 바이오가스에 대해 상반된 신호를 보내고 있다고 전했다. ‘One Big Beautiful Bill Act’는 분뇨 유래 바이오가스의 청정에너지 지위를 유지한 반면 태양광과 풍력에 대한 보조금은 줄였고, IRS는 축산분뇨에서 추출한 가스가 연방 청정연료 세액공제 대상이 된다는 지침을 내 투자 확대의 길을 열었다.
동시에 미국 농무부는 2026년 말까지 혐기성 소화조 관련 대출보증을 유예하고 있다. 유예 사유는 성능과 재무 건전성에 대한 ‘지속적이고 확대되는 우려’로 설명됐다. 즉 세제 혜택을 통해 시장을 밀어주는 흐름과, 금융 지원에서는 위험을 경계하는 흐름이 공존한다.
주 정부 차원의 규제 공백도 드러난다. 노스캐롤라이나주 환경품질부 대변인은 새로 짓거나 확장하는 돼지 농장에는 암모니아 배출 상한을 두는 주법이 있지만, 기존 농장이나 분뇨 소화조의 대기 중 암모니아 배출을 직접 규율하는 별도의 법과 규정은 없다고 밝혔다. 그는 허가된 분뇨 소화조 가운데 암모니아를 줄이기 위한 저감 기술을 적용한 사례도 현재 없다고 말했다.
이 구조에서는 분뇨 소화조 설치가 늘어날수록 분뇨 소화조 암모니아 배출이 주민 건강 비용으로 전가될 위험이 커진다. 기후정책의 언어로 ‘청정연료’ 지위를 부여받는 동안, 대기질 규제와 모니터링 체계가 따라오지 못하면 실제 현장의 피해는 통계 밖으로 밀려날 수 있다.
