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Nikkei Electronics_2022.11  특집 요약 (p32-52)

고기를 ‘제조’하는 시대로
‘배양육’, 제조업의 새로운 시장
'배양육'에 관한 10가지 의문

제1부: '배양육'에 관한 Q&A

최근 '새로운 먹거리의 선택지'로 배양육이 주목 받고 있다. 배양육 사업에 참여하고 있는 곳은 대기업 식품 제조사 뿐만이 아니다. 시마즈 제작소, 돗판인쇄(凸版印刷)와 같은 제조업체들도 배양육에서의 협업 및 개발에 속속 참여하고 있다. 플랜트 업체인 닛키(日揮)는 올 1월, 배양육 관련 새로운 회사를 설립했다.

현재 배양육이 제조업계에서 ‘새로운 사업의 선택지’로 주목 받는 이유는 무엇일까? 시장 규모, 보급 후의 가능성 등 배양육 사업에 대해 알아 두어야 할 항목 10가지를 정리했다.

Q1. ‘배양육’이란 무엇인가?

배양육이란 소나 돼지 등 동물의 세포를 배양해 진짜 고기와 같은 맛과 식감을 재현한 인공육이다. 소량의 세포를 특수한 기기를 사용해 대량으로 증식시키고 성형하여 제조한다. 동물 유래 고기라는 점이 콩을 중심으로 한 식물성 원료로 만드는 대체육과 다른 점이다.

배양육의 주된 특징은 (1) 환경 부하가 낮다 (2) 식육의 세계적 수요가 높아지는 가운데 안정적으로 공급할 수 있다 (3) 가축을 살린 채로 세포를 채취할 수 있다 (4) 무균 배양이기 때문에 장기간 보관 가능하고 식중독 위험이 낮다 (5) 맛과 영양, 지방분 등을 자유자재로 제어할 수 있다 등이다.

(1) 환경 부하가 낮은 이유는 가축의 수를 줄여도 식육의 안정적인 공급이 가능하기 때문이다. 배양육은 가축에서 채취한 소량의 세포를 통해 제조할 수 있다. 

다시 말해 가축 사육에 필요한 식량과 물, 가축 트림 등으로 인한 메탄가스 등을 줄일 수 있다. 이러한 이점이 환경 문제에 관심이 있는 젊은 층을 중심으로 주목 받으면서 먹거리의 새로운 선택지로서 시장이 생겨나고 있다.

Q2. 배양육 분야의 세계적 동향은?

배양육을 사용한 햄버거는 2013년에 처음으로 등장. 배양육 분야는 이제 막 시작되었다고 말할 수 있다. 현재, 구미와 이스라엘, 싱가포르 등을 중심으로 배양육 관련 창업, 사업 참여 및 투자가 진행되고 있다. 

그 중에서도 SFA(Singapore Food Agency, 싱가포르식품청)는 2020년 12월, 세계 최초로 배양육 판매를 승인했다. 하지만 올 8월 시점에서 배양육 판매를 승인한 또 다른 나라는 아직 없다.

이처럼 국가·지역들이 배양육 보급을 서두르는 이유 중 하나는 '먹거리의 안전 보장'에 있다. 미래에는 신흥국의 식량 수요 확대와 기후변화 등으로 식육의 안정적 공급이 위협받을 수 있다. 

예를 들면, 싱가포르는 이러한 상황에 대비해 식량 자급률을 2030년까지 30%로 높인다는 목표를 내걸고 있다. 식품의 약 90%를 수입에 의지하고 있는 싱가포르는 가축 사육에 이용할 수 있는 토지 면적도 적어, 식육을 제조할 수 있는 수단으로 배양육에 기대를 걸고 있는 것이다.

Q3. 앞으로의 시장 규모는?

현재는 배양육 공장 가동이 시작되지 않은 초기 단계에 있다. 앞으로 시장이 어떻게 확대될 것인지는 아직 불투명하다. 국제 컨설팅 기업인 미국 A.T.커니(A.T.Kearney)의 2020년도 시장 전망에 따르면, 배양육은 2030년에 전체 식육의 10%를 차지하며 1,400억 달러(약 19조엔)의 시장 규모로 확대. 

2040년에는 35%를 차지, 6,300억 달러(약 85조엔) 규모에 이를 것으로 예측된다. 이와 같은 예측은 배양육 관련 보도 등에서 자주 인용되고 있지만, “배양육에 편향된 긍정적 시각”(한 대형 식품업체 개발 담당자)이라는 의견도 있다.

시장 조사 회사인 미국의 얼라이드마켓리서치(Allied Market Research)는 배양육 시장 규모가 2030년 27억8800만달러(약 3,764억엔)에 달할 것이라는 2021년 보다 소극적인 전망을 제시했다.

Q4. 배양육은 어떻게 제조하나?

배양육을 제조하는 흐름은 다음과 같다. 우선 소나 돼지, 물고기와 같은 동물에서 종세포를 채취한다. 그 다음 세포가 성장하기 쉽도록 만들어진 인공적 환경인 배지(배양액)에서 세포를 생육. 바이오리액터로 옮겨 이 세포를 대량으로 증식시킨다. 마지막으로 3D 프린터 등으로 3차원 조직을 구축함으로써 진짜 고기와 같은 형태와 식감을 재현한다.

사실 이러한 공정은 재생의료 분야에서 인간의 인공장기를 만드는 흐름과 거의 같다.따라서 배양육 공장에서 대량 생산이 가능해지면 인공장기도 저비용으로 만들 수 있을 것으로 전망하는 배양육 연구자나 기업도 존재한다.

Q5. 배양육은 제조업과 어떻게 관련되어지나?

배양육의 등장은 지금까지 축산 분야였던 식육의 개념을 바꿀 가능성이 있다. '육류 제조'에는 제조업의 노하우가 필요하게 되기 때문이다.

배양육 공장에서 우선 필요한 것은 배양액으로의 불순물 혼입(콘테미네이션)을 막는 클린룸의 노하우이다. 무균 배양을 필요로 하기 때문에 반도체 공장과 정밀 부품 공장, 자동차 부품 공장의 기술을 활용할 수 있을 것으로 보인다. 또한 배양액 내 입자를 측정하는 현미경과 같은 제품도 필요할 것이다.

플랜트와 공장 운영 기술도 필요하다. 닛키는 올 1월, 배양육의 상업 플랜트를 운영하는 새로운 회사 오르가노이드팜(가나가와 현)을 설립했다. 의약품 공장 등의 지식을 활용해 2030년에 플랜트 운영을 개시하는 것을 목표로 하고 있다.

이 외에도 미래에는 공장의 자동화(FA, Factory Automation)에 수반되는 업무 효율화나 AGV(자율 이동 로봇) 등의 기술도 필요해질지도 모른다.

실제로 배양육 관련 실증실험에 제조업체들이 참여하는 사례가 늘고 있다. 예를 들면, 돗판인쇄는 오사카 대학의 마쓰자키(松崎) 교수와 배양육을 공동 개발하고 있다. 시마즈제작소도 올 3월, 마츠자키 교수 연구팀과 공동으로 배양육의 자동 제조장치 개발을 추진한다고 발표했다.

Q6. 배양육 제조에서 일본이 강점을 가진 분야는?

일본이 강점을 가진 분야 중 하나는 제조 공정의 마지막에 해당하는 입체 형성(3차원 조직 구축)이다. 일본에서는 최근 몇 년간 주로 연구기관에서 배양육 관련 연구 성과가 나오고 있다.

다케우치(竹內) 도쿄 대학원 정보이공학계 연구과 교수와 닛신식품홀딩스는 2019년, 소고기의 근세포를 사용한 주사위 형태의 대형 입체 근조직을 제작. 올 3월에는 일본의 연구기관에서 최초로 배양육을 시식했다. 마쓰자키 오사카대 대학원 공학연구과 교수 연구팀은 3D 프린터로 와규의 구조를 재현한 배양육을 2021년에 제작했다.

Q7. 현재 제조 코스트는 얼마나 되나?

2013년, 세계 최초로 제조된 배양육 버거의 제조 코스트는 개 당 3,000만엔이 넘었다. 현재는 수 천엔~수 만엔까지 낮아졌다고 알려져 있지만, 그래도 일반적인 판매에 적합한 가격이라고는 말하기 어렵다.

가장 큰 걸림돌이 배양액 가격이다. 식육 생산 관련 국제 NPO인 미국의 더 굿 푸드 인스티튜트(The Good Food Institute)는 2020년 보고서에서 배양육 원가의 55~95%를 배양액이 차지한다고 설명했다. 

배양액 중에서도 세포 증식을 촉진하는 성장 인자가 코스트의 대부분을 차지한다. 다시 말해, 이 과제를 해결할 수 있게 된다면 대폭적인 저비용화가 가능하다.

Q8. 일본의 규제 상황은?

일본에서는 현재 배양육을 일반적인 방법으로 제공하는 것은 어렵다. 전혀 새로운 식품으로, 정부와 각 부처가 이에 대한 명확한 지침을 내놓지 않았기 때문이다. 앞으로 안전성을 담보할 수 있는 시스템이 필요해질 것이다.

배양육과 관련된 주요 법령으로는 식품위생법과 축장법(畜場法)을 들 수 있다. 식품위생법 7조 1항에는 '일반적으로 음식에 제공되지 않았던 것'을 식품으로서 판매하는 것을 금지할 수 있다고 기술되어 있다. 한편, 축장법은 가축을 살린 채로 식육을 제공하는 경우를 상정하고 있지 않다.

이러한 상황 속에 농림수산부는 배양육에 대한 협의에 긍적적인 자세를 보이고 있다. 농림수산부가 2020년에 구성한 ‘푸드테크 민관 협의회’에서는 작업부회 테마 중 하나로 배양육의 산업화를 위한 검토를 설정했다.

Q9. 배양육 보급 이후의 모습은?

보급 초기 단계에서는 고급 레스토랑에서의 제공이 중심이 될 것으로 생각된다. 이후 슈퍼마켓 등에서도 일반적으로 제공되게 될 것이다.

이상적인 배양육의 모습은 자유롭게 모양과 맛, 영양을 제어할 수 있는 '디자이너 미트'이다. 예를 들면, 고급 와규와 같은 맛을 재현하면서 지방 함량을 낮추는 것이 가능해질 것이다.

Q10. 배양육은 실제 어떤 맛인가?

배양육을 먹어본 사람은 별로 없다. 이 때문에 맛에 대한 연구도 초기 단계에 있으며 보급 후 어떤 맛이 될지는 불확실하다.

일본의 연구기관에서 최초로 배양육을 시식한 다케우치 도쿄대 교수에 따르면 “예상과 달리 씹는 식감을 느낄 수 있었지만, 고기 맛은 (이 단계에서는) 별로 나지 않았다”라고 한다. 그는 “배양액에서 나온 것으로 보이는 짠맛과 감칠맛 성분이 있었다. 그 맛은 역시 고기 본연의 맛이었다”라고 소감을 밝혔다.

제2부: 총론
배양육은 '수상한 고기'일까, '꿈의 식자재'일까?, 2025년, 일본의 식탁 개척을 목표로 

이전 SF에서 자주 묘사되었던 배양육이 수 년 후 일본에 보급될 수 있는 단계에 가까워지고 있다. 사회 구현의 최초의 터닝포인트가 될 것으로 전망되는 것이 2025년이다. 배양육 벤처기업들의 시판 및 '2025년 일본국제박람회(오사타 간사이(関西)엑스포)'에서의 시식이 계획 중에 있다.

제3부: 동향
'배양육 브랜드 시장을 장악', 닛키 자회사가 노리는 제조업의 호기(好機) 

배양육의 대량 생산을 목표로 이미 일본의 제조업체들의 시장 진입 및 협업이 추진되고 있다. 그 최전선에 있는 곳이 닛키 자회사인 오르가노이드팜이다. 닛키가 배양육 사업을 위해 설립한 전문 기업이다.

제4부: 인터뷰
배양육은 '공업제품', 제조업의 노하우로 선도 기업의 이익을 노려라

도쿄대학 대학원 정보이공학계 연구과의 다케우치(竹内) 교수는 올 3월 말, 일본 국내 연구기관에서 처음으로 배양육을 시식해보았다. 다케우치 교수는 생체 조직을 로봇과 결합시킨 바이오 하이브리드 로봇 등을 개발하는 공학 연구자이다. 기계공학의 시점에서 본 배양육의 향후 가능성에 대해 들어보았다. 

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