곤충을 활용한 대기 오염 저감 기술

서론

대기 오염은 기후변화와 함께 전 지구적 차원의 환경 위기 중 하나다. 초미세먼지(PM2.5), 질소산화물(NOₓ), 오존(O₃) 등은 호흡기·심혈관 질환을 유발하고, 생태계 전반에 악영향을 미친다. 지금까지의 대기 오염 저감 기술은 주로 기계적 여과, 화학적 흡착, 배출 규제에 의존해 왔다. 그러나 이러한 방식은 고비용·고에너지 소모가 크며, 장기 지속 가능성이 낮다는 한계가 있다. 최근 주목받는 것은 곤충을 매개로 한 생물 기반 대기 정화 접근법이다. 곤충의 생리 구조, 미생물 공생, 서식지 조성 능력을 이용하면 오염물질을 생물학적으로 분해·흡수하거나, 식물 기반 대기 정화 시스템을 강화할 수 있다.

 

 

1. 곤충-식물 상호작용을 통한 도심 공기 정화

곤충은 도시 녹지의 건강성을 유지하는 핵심 생물이다. 꿀벌·나비·딱정벌레와 같은 수분 곤충이 활성화되면, 도시 식물의 개화·광합성·성장이 촉진된다. 이는 대기 중 이산화탄소 흡수량을 증가시키고, 초미세먼지 포집 능력이 높은 식물의 생육을 돕는다. 특히 잎 표면에 미세먼지를 흡착하는 나무와 관목이 곤충 활동 덕분에 안정적으로 번식하면, 자연 필터 역할이 강화된다. 영국 런던의 한 도시녹지 실험에서는 수분 곤충이 많을수록 미세먼지 저감 효과가 최대 18% 높게 나타났다.

 

2. 곤충을 매개로 한 미생물 공생 시스템

일부 곤충은 특수한 미생물과 공생 관계를 맺어, 오염물질을 분해하거나 변환하는 능력을 지닌다. 예를 들어, 일부 흰개미 종은 셀룰로스를 분해하는 미생물을 보유하고 있는데, 이 미생물은 동시에 대기 중 포름알데히드와 같은 유해 휘발성유기화합물(VOCs)을 흡착·분해할 수 있다. 이를 응용해 곤충을 이용한 ‘생물 여과 장치’를 개발하면, 산업시설이나 실내 공기질 관리에 새로운 해결책을 제시할 수 있다. 장점은 기계식 필터보다 유지비가 저렴하고, 부가적으로 부산물(비료, 사료)을 얻을 수 있다는 점이다.

 

3. 곤충을 이용한 오염물질 생물 모니터링

대기 오염을 줄이기 위해서는 실시간 감시가 필수다. 곤충의 체표와 호흡기관은 대기 중 미세입자와 가스를 흡수·축적하는 특성이 있어, 환경 오염 수준을 모니터링하는 ‘생물 센서’로 활용 가능하다. 나방과 매미의 외피는 금속성 오염물질을 잘 흡착하고, 이를 분석하면 특정 지역의 대기 오염 농도를 장기간 누적 데이터로 파악할 수 있다. 이는 인공 센서 네트워크보다 저비용·저전력이며, 오염 저감 정책의 타겟팅을 정밀하게 할 수 있게 한다.

 

4. 곤충 서식지 조성을 통한 장기적 공기 질 개선

곤충을 단순히 ‘채집·이용’하는 데 그치지 않고, 도시·산업 지역에 지속 가능한 서식지를 조성하면 장기적인 대기 질 개선이 가능하다. 옥상정원, 수직녹화, 도심 생태 회랑 등은 곤충 개체군을 유지시키고, 식물-곤충 상호작용을 안정화시켜 공기 정화 능력을 극대화한다. 예를 들어, 일본 도쿄의 일부 고층 건물 옥상정원에서는 꿀벌 서식지를 설치한 뒤, 주변 미세먼지 농도가 평균 12% 감소했고, 이는 주변 식물 성장률 향상과 맞물려 장기적인 효과를 보였다.

 

결론

곤충을 활용한 대기 오염 저감 기술은 단순히 ‘곤충을 많이 키운다’는 개념이 아니라, 곤충의 생태적 기능과 생물학적 특성을 시스템화하여 인프라와 결합하는 접근이다. 수분 곤충이 식물 기반 정화 시스템을 강화하고, 미생물 공생으로 오염물질을 분해하며, 생물 모니터링으로 정책 타겟을 정밀화하는 전략은 기존 기계·화학 중심 기술과 상호보완적이다. 향후 대기 오염 해결의 미래는, 대형 공기청정기보다도 곤충이 살아 숨 쉬는 건강한 도시 생태계를 조성하는 데 달려 있을지도 모른다.