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배양육의 미래: 배양육의 개념과 개발목적

 

배양육의 미래

 

배양육의 개념 및 개발 목적

최근에 생명공학 분야에서 많이 들리는 단어인데, 쉽게 설명하자면 배양육은 동물의 근육 세포를 실험실 환경에서 인공적으로 성장시켜 만든 고기를 의미하며, 인공적으로 만들기 때문에 cultured meat, synthetic meat, cell-cultured meat, clean meat, vat meat, in-vitro meat의 단어가 동일한 의미로 사용되고 있습니다. 또한, 전통적인 축산 방식이 아닌 세포 배양 기술을 사용하여 진짜 고기와 유사한 질감, , 영양성분을 가진 고기를 만들어냅니다. 이 과정에서 동물을 직접 사육하거나 도축할 필요가 없으며, 환경적 영향을 크게 줄일 수 있고, 동물 복지와 식품 안전성 문제도 해결할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

그렇다면 배양육을 개발하려고 하는 진짜 이유는 무엇일까요?

배양육의 개발 배경과 필요성은 다양한 글로벌 문제에 대한 해결책을 찾기 위한 노력에서 비롯되었습니다. 이는 지속 가능한 식품 생산, 환경 보호, 동물 복지 향상, 그리고 인구 증가에 따른 식량 수요 증가에 대응하기 위한 목적을 포함합니다.

  1. 지속 가능한 식품 생산: 세계 인구는 지속적으로 증가하고 있으며, 2050년까지 약 98억 명에 이를 것으로 예상됩니다. 이에 따라, 효율적이고 지속 가능한 방식으로 충분한 식량을 생산하는 것이 중요한 과제가 되었습니다. 전통적인 축산은 물과 토지 사용, 온실가스 배출 등에서 비효율적입니다. 배양육은 이러한 자원을 더 효율적으로 사용하여 식품을 생산할 수 있는 방안을 제공하여 지속 가능한 식품 생산이 가능합니다.
  2. 환경보호: 축산업은 전 세계 온실가스 배출의 상당 부분을 차지하는데, 배양육은 이러한 온실가스 배출을 크게 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 또한, 대규모 축산은 삼림 벌채와 생태계 파괴와도 연관되어 있으며, 배양육 생산은 이러한 환경 파괴를 줄이는 대안이 될 수 있습니다.
  3. 동물복지: 배양육은 동물을 도축하지 않고 고기를 생산할 수 있어 동물 복지에 긍정적인 영향을 미치며, 이는 많은 소비자와 동물 복지 옹호자들에게 중요한 고려 사항 중 하나입니다.
  4. 식품 안전성 건강 제고: 전통적인 축산에서는 동물 질병을 예방하고 성장을 촉진하기 위해 항생제를 널리 사용하는데, 이는 항생제 내성 문제를 야기할 수 있습니다. 반면에, 배양육 생산 과정에서는 항생제 사용을 크게 줄일 수 있습니다. 또한, 배양육은 엄격하게 통제된 환경에서 생산되므로, 전통적인 축산 과정에서 발생할 수 있는 질병 전파의 위험을 줄일 수 있습니다.

 

 

배양육의 제조공정

이렇듯 기존 축산업보다 다양한 측면에서 인류에게 좋은 영향을 미칠 수 있는 배양육의 제조 과정을 확인해 보도록 하겠습니다.

먼저, 동물로부터 세포를 채취하는 것으로부터 시작하며, 이는 통상 근육 세포나 줄기세포를 이용하여 이루어집니다. 동물 세포의 채취 과정은 동물에게 미미한 영향을 주거나 전혀 영향을 주지 않도록 설계됩니다. 그런 다음 이렇게 채취한 세포 중에서 높은 증식 능력을 가진 세포를 선별하며, 이때 줄기세포는 자가 복제 능력과 다양한 세포 유형으로 분화할 수 있는 능력 때문에 종종 선호됩니다.

이렇게 선별된 세포는 영양분이 풍부한 배양 배지에서 배양됩니다. 이 배양 배지는 세포가 성장하고 분열할 수 있도록 필요한 아미노산, 비타민, 미네랄, 성장 인자 등을 제공합니다. 우리가 개발하는 웰진의 다양한 배양 배지도 이 분야에 속합니다. 그리고는 세포의 최적 성장을 위해 온도, pH, 산소 농도 등을 조절하는 배양 조건 최적화를 실시합니다.

우리가 먹을 수 있는 배양육은 조직(tissue)으로 성장해야 합니다. 따라서 조직을 형성할 수 있는 단계가 그 다음으로 이어집니다. 세포가 3차원적인 조직을 형성할 수 있도록 지지체(scaffold)를 사용하며, 지지체는 식용 또는 생분해성 재료로 만들어서 세포가 붙어 자랄 수 있는 구조를 제공합니다. 세포들이 지지체 위에서 분화하고 성장하면서 근육 조직과 유사한 구조를 형성하게 되고, 이 과정에서 근육 섬유, 지방 세포, 혈관 세포 등이 함께 성장할 수 있습니다.

이렇게 성장한 조직은 지지체로부터 분리되어 수확되며, 이 시점에서의 조직은 전통적인 고기와 유사한 생물학적 및 화학적 특성을 가지게 됩니다. 수확된 배양육은 필요에 따라 추가 가공을 거쳐 다양한 형태의 고기 제품으로 만들어집니다(예: 스테이크, 소시지, 버거 패티 등).

최종적으로 배양육은 안전성 및 품질 기준에 부합하는지 여부를 검사하며, 이 과정에서 영양 성분, 미생물 오염, 센서리 특성 등이 평가됩니다. 이런 품질 기준에 부합된 최종 제품은 소비자에게 배송되기 전에 포장되는 최종 공정을 거친 다음 소비자에게 배송됩니다.

 

 

배양육의 도전과제 및 비판적 관점

배양육 기술은 지속 가능한 식품 생산, 동물 복지 개선, 환경 보호 등 다양한 긍정적인 가능성을 제시함에도 불구하고, 여전히 여러 가지 도전 과제와 비판적 관점에 직면해 있습니다. 이러한 문제들은 배양육의 상업화 과정과 널리 받아들여지는 데 있어 주요 장애물로 작용할 수 있습니다.

우선 배양육 개발은 다은과 같은 도전과제들이 제기되고 있습니다.

  1. 고비용: 배양육의 생산 비용은 아직까지 전통적인 축산법에 비해 상당히 높은 수준이며, 특히, 배양 배지와 세포 배양 과정에서 사용되는 재료 및 에너지 비용이 큰 비중을 차지합니다.
  2. 생산규모화: 실험실 환경에서의 성공적인 배양은 달성했지만, 상업적 규모로 확대하는 데에는 기술적, 경제적 어려움이 여전히 남아있습니다. 대규모 생산 시스템을 개발하고 유지하기 위한 효율적인 방안이 요구됩니다.
  3. 소비자 수용성: 배양육에 대한 인식과 수용성은 시장 성공의 중요한 요소입니다. 하지만, 일부 소비자들은 배양육을 인공적이고 자연스럽지 않은 식품으로 인식할 수 있으며, 이러한 인식이 수용성에 장애가 될 수 있습니다.

그렇다면 비판적 관점들은 어떤 것들이 있을까요?

  1. 환경 영향 평가: 배양육이 전통적인 축산에 비해 환경에 미치는 영향이 실제로 적은지에 대한 광범위한 합의가 이루어지지 않았습니다. 따라서, 배양 과정에서의 에너지 사용량과 온실가스 배출량에 대한 정확한 평가가 필요합니다.
  2. 영양적 가치: 배양육이 전통적인 고기와 동등한 영양적 가치를 제공하는지, 혹은 더 나은 영양 프로파일을 가질 수 있는지에 대한 연구가 계속되고 있습니다. 일부 비판자들은 배양 과정에서의 생물학적 변화가 영양상의 차이를 야기할 수 있다고 지적합니다.
  3. 윤리적 문화적 고려: 배양육의 도입이 전통적인 축산업에 종사하는 사람들에게 미칠 경제적 영향, 그리고 식문화에 대한 윤리적, 문화적 고려도 중요한 논의 주제입니다. 새로운 식품 기술이 기존의 식품 시스템과 어떻게 공존할 수 있을지에 대한 폭넓은 논의가 필요한 상황입니다.

 

배양육의 미래 전망

배양육 시장이 성장할 경우 기존 육류와 경쟁을 할 가능성이 높은 상황이므로 기존 축산업의 시장규모가 축소될 가능성이 높습니다. 하지만 현재 시점까지 시장에 출시된 배양육 제품은 없으며, 이에 따라 소비자 반응도 예측하기 어려워 배양육 소비의 일반화 시점 및 정도를 전망하기는 매우 어려운 상황입니다. 식물기반 대체육이 출시된지 상당한 시간이 지났으나 식미감 문제 해결이 쉽지 않아 육류 시장과는 별개의 시장을 상당 시간동안 유지했던 점을 상기해 볼 때, 배양육 역시 시장에 출하될 경우 비슷한 상황이 반복될 가능성이 있습니다.

한편, 2020년 싱가포르의 잇저스트 허가를 기점으로 배양육 상용화가 이뤄지자 국내에서도 대기업은 물론 연구자들, 스타트업 기업들이 배양육 R&D에 적극 나서고 있습니다. 국내 스타트업 기업인 스페이스에프는 지난해 산업통상자원부가 추진하는 ‘알케미스트’ 프로젝트에서 인공 배양육 부문 사업자로 선정됐습니다. 연금술사를 뜻하는 알케미스트는 혁신적인 기술 개발을 지원하고 실패해도 경험에 의미를 부여하는 프로젝트로서, 서울대, 세종대, 식품기업 대상, 화학기업 롯데정밀화학과 배양육 연구를 진행 중에 있습니다.

 

이렇게 배양육은 무엇인지 어떻게 제조하는 것인지 그리고 배양육의 미래 전망은 어떻게 될 것인지를 살펴봤습니다. 전문가들은 배양육의 ‘맛’과 ‘단가’를 맞추려는 방향으로 기술 개발이 집중돼야 한다면서도 산업계의 활발한 투자를 위해서는 국내에서 인허가가 준비돼야 한다는 지적을 내놓기도 했습니다. 

 

 

 


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