소변, 버리지 마세요. ‘토마토’에 양보하세요 – 과학적 분석
“소변은 버리는 폐기물일 뿐일까?”라는 질문은 환경 과학, 농업, 지속 가능성 분야에서 점점 더 중요해지고 있다. 전통적으로 우리는 소변을 ‘인체가 불필요하다고 판단한 찌꺼기’라고 인식하고, 화장실에서 물을 써가며 즉시 처리해왔다. 그러나 최근의 연구들은 이 ‘불필요한 찌꺼기’가 실제로는 매우 귀중한 자원일 수 있음을 시사한다. 특히, 농작물 재배에 있어 필수적인 영양소를 포함하고 있는 소변은 특정 작물, 예컨대 토마토의 성장에 있어 매우 효과적인 비료로 활용될 수 있다는 것이 입증되고 있다. 본 글에서는 소변을 토마토 재배에 활용할 수 있는 과학적 근거와 실제 사례들을 분석하고, 이 대안적 자원 활용 방식이 가지는 환경적·경제적 장점까지 고찰하고자 한다.
1. 인간 소변의 화학적 구성
소변은 주로 수분(약 95%)으로 이루어져 있으며, 나머지 5%는 다양한 용해성 고형 물질로 구성되어 있다. 이 중 상당수는 식물의 생장에 필수적인 무기질 성분들이다. 대표적인 성분은 다음과 같다.
질소(N): 식물 생장에 필요한 가장 중요한 영양소 중 하나이며, 특히 잎과 줄기의 생장에 필수적이다. 인간의 소변 1리터에는 평균적으로 약 6g의 질소가 포함되어 있다.
인(P): 뿌리 발달과 개화에 중요한 역할을 한다. 평균 소변에는 약 0.5~1g의 인이 포함되어 있다.
칼륨(K): 광합성, 수분 조절, 병해 저항력 강화에 기여하며, 소변에는 1~2g 정도의 칼륨이 함유되어 있다.
이 외에도 칼슘, 마그네슘, 나트륨 등 여러 미량 원소들이 포함되어 있다. 이처럼 소변은 상업용 복합 비료(NPK 비료)와 유사한 영양소 조성을 갖고 있어, 이론적으로는 천연 비료로서 충분한 가능성을 지닌다.
2. 소변 비료의 실용적 가능성 – 토마토를 중심으로
토마토는 질소, 인, 칼륨에 대한 요구량이 높은 작물 중 하나다. 따라서 소변을 토마토 재배에 적용하는 것은 합리적인 선택이 될 수 있다. 실제로 핀란드 헬싱키대학교의 환경과학자들은 소변을 희석하여 토마토에 사용한 연구에서 매우 긍정적인 결과를 얻었다. 해당 연구에서는 다음과 같은 절차를 따랐다.
1. 소변 희석: 원액을 바로 사용하는 경우 염분 농도나 암모니아 함량 때문에 식물에 해를 줄 수 있기 때문에, 일반적으로 물과 소변을 10:1의 비율로 희석한다.
2. 시비 주기: 일주일에 1~2회 정도의 빈도로 시비한다.
3. 결과 측정: 소변으로 재배한 토마토와 화학 비료를 사용한 토마토, 아무 비료도 사용하지 않은 토마토를 비교 분석했다.
결과적으로, 소변 비료를 사용한 토마토는 수확량, 평균 열매 크기, 당도 등 여러 측면에서 화학비료군과 거의 동일하거나 오히려 뛰어난 결과를 보였다. 심지어 일부 샘플에서는 더 짙은 색과 향을 가진 토마토가 수확되었고, 소비자 블라인드 테스트에서도 긍정적 반응을 얻었다.
3. 위생 문제와 소변 처리 방법
가장 큰 우려는 ‘소변을 식물에 사용한다는 것’에 대한 심리적 거부감과 위생 문제다. 특히, 인체에서 나오는 체액은 병원균을 포함할 수 있으므로 직접적인 사용은 위험할 수 있다는 점도 무시할 수 없다. 하지만 과학적으로 보았을 때, 건강한 사람의 소변은 대부분 무균 상태이며, 병원균을 함유할 가능성은 극히 낮다.
다만, 감염 가능성을 줄이기 위해 다음과 같은 처리를 권장한다.
저장 숙성: 소변을 밀폐된 용기에 1~6개월간 저장하면, 암모니아 농도 증가로 인해 대부분의 병원균이 자연 사멸된다.
태양광 살균: 투명 용기에 담아 햇빛 아래 놓아두는 방법도 병원균 제거에 효과적이다.
열처리: 간단한 저온 살균(70~80℃)을 통해 병원균을 제거할 수 있다.
이러한 처리 후 희석하여 사용하는 방식은 WHO나 FAO에서도 개발도상국 농업 프로젝트에서 권장하고 있는 안전한 방법이다.
4. 환경적·경제적 이점
1) 수질 오염 감소
소변은 인과 질소의 주요 공급원으로 하수에 포함되어 방류될 경우 강과 바다에서 부영양화를 유발한다. 부영양화는 조류 번식, 산소 고갈, 어류 폐사 등의 문제를 야기한다. 소변을 수거하여 농업에 활용할 경우, 이러한 오염을 크게 줄일 수 있다.
2) 화학비료 대체 및 자원 절약
상업용 화학비료는 대규모의 에너지와 자원을 소모하며 생산된다. 예를 들어, 질소 비료 생산에는 주로 천연가스를 사용하는 하버-보쉬 공정이 필요하며, 이는 온실가스 배출의 주요 원인 중 하나다. 반면, 인간 소변은 이러한 비료 성분을 거의 무료로 공급하며, 에너지 소비도 없다.
3) 경제적 이익
일반적인 성인의 하루 소변은 약 1.5리터이며, 연간 50050평 규모의 텃밭에 충분한 비료량을 제공한다. 이는 자가 텃밭을 운영하거나 소규모 농업을 실천하는 사람에게 상당한 경제적 이익이 된다.
5. 사회적 수용과 제도적 과제
아무리 과학적 근거가 충분하더라도, 대중이 심리적으로 수용하지 못하면 확산되기 어렵다. 인간 배설물에 대한 혐오감은 문화적, 종교적, 위생적 맥락에서 오랜 시간 동안 형성된 것이며, 이를 극복하기 위해서는 다음과 같은 접근이 필요하다.
교육 및 캠페인: 과학적 데이터를 바탕으로 한 공공 교육과, 생태 순환의 중요성을 알리는 캠페인을 통해 인식 전환이 가능하다.
공공 정책 지원: 도시형 공중 화장실에서 소변을 분리 수거하고, 이를 농업용으로 활용할 수 있도록 지원하는 정책이 필요하다.
기술적 인프라 개발: 가정용 소변 분리 화장실, 저장 탱크, 이동형 살균기 등 간단한 기술 개발 및 보급이 뒷받침되어야 한다.
결론
“소변을 버리지 말고 토마토에 양보하라”는 말은 단순한 수사적 표현이 아니라, 과학적으로 타당하고 지속가능한 생태 순환의 실천이다. 인간의 소변은 더 이상 단순한 폐기물이 아니다. 그것은 우리가 매일 무의식적으로 버리고 있는, 그러나 미래 농업과 환경을 위한 자원이다. 과학, 기술, 사회가 이 새로운 자원 순환 모델을 받아들이고 발전시킨다면, 우리는 보다 지속 가능하고 친환경적인 농업을 실현할 수 있을 것이다. 그리고 그 출발은 화장실에서 시작될 수 있다.