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[Cover Story] 달걀 없는 마요네즈, 소 없는 소고기…
인공 식품의 진화- ① 컴퓨터 전문가들이 만드는 실험실 식품들
[63호] 2015년 07월 01일 (수) 케르스틴 분 외 economyinsight@hani.co.kr

 

   
 

패스트푸드점에서 파는 음식이 달걀, 고기, 채소 같은 천연 재료로만 만들어졌다고 생각하면 큰 착각이다. 상당수의 식재료는 인공적으로 만들어진 것이다. 대표적인 것이 달걀과 마요네즈다. 미국의 한 벤처기업은 식물성 단백질로 인공 달걀을 개발했고, 이것으로 다시 마요네즈를 만들어 패스트푸드 회사에 납품하고 있다. 남아프리카공화국의 한 회사는 인공 닭고기를 생산한다. 도저히 맛을 구분할 수 없을 정도다. 이대로 가면 인공 스테이크와 채소가 식탁에 오를 날도 머지않았다. <차이트> 보도에 따르면, 맥도널드는 한국에서 파는 제품에 인공 달걀 사용을 검토하고 있다고 한다. 인공 식품이 모두 나쁜 것은 아니다. 대부분 식물성 단백질로 만들어지며 영양소도 충분하다. 그렇기에 산업적으로 성장 가능성도 크다. 하지만 인공 식품이 천연 재료의 신선함을 따라올 수는 없다. _편집자 

   
▲ 미국 실리콘밸리의 식품 벤처기업인 햄프턴크리크푸드의 창업자 조시 테트릭은 노란 콩에서 추출한 단백질로 인공 달걀을 만드는 데 성공했다. REUTERS

벤처기업들 식물성 단백질로 인공 달걀과 육류 개발… 값싸고 영양 풍부해 투자자금 봇물

머지않아 실험실에서 만들어진 달걀·채소·육류 등이 밥상에 오를지도 모른다. 인공 식품 산업의 시장성도 크다. 기존 식품과 비교할 때 가격이 저렴하고 영양도 풍부해 투자가 급증하고 있다. 이 분야에서 두각을 나타내는 회사는 미국 실리콘밸리의 식품 벤처기업 햄프턴크리크푸드다. 창업자 조시 테트릭은 식물 원료에서 추출한 단백질로 달걀을 개발하고 이 인공 달걀로 마요네즈를 만들어 납품 첫해 200만병 넘게 팔았다.

케르스틴 분 Kerstin Bun 마르쿠스 로베터 Marcus Rohwetter <차이트> 기자
프리츠 샤프 Fritz Schaap 프리랜서

조시 테트릭(34)은 닭을 해방시켰다. 적어도 수천마리가 함께 닭장에 갇혀서 쓰러져 죽을 때까지 알을 낳아야 하는 산란닭들은 조시 테트릭 덕택에 해방됐다. 닭 없이 달걀을 만든 테트릭은 산란닭을 알 낳는 고통에서 벗어나게 했다. 한손에 커피잔을 들고 귀에 헤드셋을 낀 테트릭은 미국 샌프란시스코 10번가의 오래된 창고 로비에 있다. 로비는 마치 학교 실험실과 구내식당 주방을 섞어놓은 듯한 분위기다. 쿠킹 오븐과 맥북이 여기저기 흩어져 있고, 벽에는 이 회사와 친밀한 관계에 있는 빌 게이츠의 사진이 걸려 있다. 젊은 사업가 테트릭은 산란닭들의 구세주가 아니다. 그는 수많은 혁신적인 아이디어를 대형 비즈니스로 실현한 실리콘밸리의 변두리에서 일하는 비즈니스맨이다.

정확히 말하면 조시 테트릭은 닭 없는 달걀을 발명한 것이 아니다. 캐나다 황두(노란콩 또는 대두라고도 한다)에서 추출한 단백질로 대체했을 뿐이다. 황두에서 추출한 단백질은 달걀이 들어간 요리에 모두 쓰일 수 있다. 마요네즈가 대표적인 사례다. 물과 기름, 그리고 식초, 향료와 함께 인공 달걀을 섞으면 기존 달걀을 넣은 것과 같은 맛이 나고 건강에도 좋다. 황두에서 추출한 인공 달걀에는 콜레스테롤이 들어 있지 않다.

이보다 훨씬 중요한 대목은 식물성 인공 달걀은 실제 달걀 가격의 절반에 불과하다는 것이다. ‘저스트 마요’(Just Mayo)는 조시 테트릭이 창업한 햄프턴크리크푸드가 미국의 대형 슈퍼마켓 체인에 납품하는 신종 마요네즈다. 납품 첫해에 200만병 이상이 팔렸다.

산란닭을 알을 낳는 고통에서 해방시킨 것은 인간의 자비로움이 아니라 실제 달걀보다 가격이 저렴한 캐나다 황두에서 추출한 인공 달걀이다.

“대형 식품기업들은 기존 달걀을 수백만개 판매해 돈은 벌 수 있다. 하지만 기존 달걀 판매로 기업의 수익을 개선하기에는 역부족이다.” 아프리카에서 7년 동안 일한 적이 있는 조시 테트릭은 도덕적인 호소가 세상을 바꿀 수 있다고 더 이상 믿지 않는다. 그는 오로지 경제적 인센티브만이 세상을 바꿀 수 있다고 여긴다. 실제 거의 모든 식품 대기업이 테트릭과 비즈니스를 하기 원한다는 점에서 그의 생각은 틀리지 않았다.

   
▲ 2015년 2월 일본 도쿄의 맥도널드 판매점 앞을 우산을 쓴 남성이 지나가고 있다. 신화 뉴시스

맥도널드, 한국서 인공 달걀 사용 검토

맥도널드는 한국 시장의 ‘맥모닝 샌드위치’에 들어가는 달걀을 샌프란시스코의 조시 테트릭의 회사가 만든 인공 달걀로 대체하려고 한다. 그리고 머지않아 테트릭의 인공 달걀은 이케아의 미트볼에도 들어갈 예정이다. 테트릭은 현재 버거킹, 서브웨이, 스타벅스, 크라프트와도 협상 중이다.

과거에 텔레비전과 전화기가 하이테크 제품의 반열에 올랐고, 지금은 자동차와 주택이 하이테크 제품으로 변모하는 중이라면, 식료품 역시 하이테크 제품으로의 진화를 목전에 두었다. 실험실이 닭장과 도살장을 대체하고, 경작지는 알고리즘의 영향력 이 점차 커지고 있다. 컴퓨터 프로그램은 식물 수십만종을 분석해 단백질과 효소를 찾고 있으며, 완전히 새로운 식품을 만들어내기 위해 단백질과 효소를 셀 수 없이 조합해본다. 새로운 레시피를 개발하기 위해 새 요리법을 시도하고 폐기하고 개선하는 셰프의 역할을 이제는 기계가 대신하고 있다. 지난 5월1일 개막한 ‘2015 밀라노 엑스포’의 주제는 ‘지구 식량 공급, 생명의 에너지’다.

식량의 미래를 위해 엄청난 투자가 이뤄지고 있다. 마이크로소프트의 억만장자 빌 게이츠와 야후 창업자 제리 양은 지난 2년간 조시 테트릭의 햄프턴크리크푸드에만 3천만달러 이상을 투자했다. 하지만 이는 시작에 불과하다.

미국 뉴욕의 전문 블로그 ‘푸드테크 커넥트’가 산정한 바에 따르면, 매달 수억달러가 인공 식품 개발에 투자되고 있다. 2013년 한해에만 인공 식품의 생산 및 가공을 지원하는 신규 투자펀드가 20개 남짓 만들어졌다. 2014년 신규 투자펀드는 두배로 늘어났고 이 증가 추세는 지속되고 있다. 구글 창업자 세르게이 브
린, 트위터 발명가 비즈 스톤, 페이스북의 억만장자 피터 티엘은 미래의 인공 식품에 투자하고 있다.

기존 식품과 비교해 건강하고 저렴하면서 윤리적으로도 문제가 없는 식품을 만들겠다고 약속하는 완전히 새로운 인공 식품 산업에 자본이 몰리고 있는 것이다. 인공 식품 기업들은 한걸음 더 나아가 70억명 이상의 인구를 먹여살리는 전 지구적 문제를 해결하려 한다. 세상이 아무리 발전해도 세계 인구 중 8억명 이상은 여전히 배불리 먹지 못한다. 앞으로 세계 인구가 90억명, 100억명에 이르면 대체 얼마나 많은 사람이 굶게 될까?

여하튼 서구의 삶의 방식을 수출하는 것은 해결책이 아니다. 서구의 삶의 방식은 지금도 지구를 파괴하고 있다. 오늘날 농업의 생산력은 훨씬 좋아졌지만 식량 생산에 사용되는 토지 면적은 지난 몇년간 겨우 12% 늘어나는 데 그쳤다. 이에 반해 전세계 농산물 생산량은 50%나 늘었다. 하지만 효율성만으로는 충분하지 않다. 하인리히뵐재단에 따르면, 유럽연합(EU) 전체 인구가 현재의 삶의 수준을 유지하려면 EU 회원국의 1.5배에 달하는 농업 면적이 필요하다. 세계 인구가 유럽인의 삶의 수준을 구가하려면 지구 하나로는 부족하다는 말이다.

하지만 오랜 세월 동안 이 문제를 해결하는 데 매진한 곳은 단 두 곳이었다. ‘고효율적인 단일재배와 공장식 가축사육이 미래’라고 보던 농업 대기업과 친환경적이고 소작농 구조를 지지하는 사명감에 가득 찬 유기농 농부가 바로 그들이다.

그런데 실험실에서 식료품을 연구하고 컴퓨터에서 시뮬레이션한 인공 식품을 재배·생산하는 스타트업(신생 벤처기업)들이 여기에 가세했다. 갑자기 인공 식품 실험이 세계 곳곳에서 붐을 일으키고 있다.

2015년 3월 초 독일 베를린에서 유럽 최대 규모의 도심농장 ECF가 문을 열었다. ECF는 1800m²에 이르는 옛 맥아공장 부지에 농어를 양식해 연간 25t가량을 거둬들이고 동시에 오이·무·토마토·파프리카를 재배해 연간 30t가량을 생산할 계획이다.

영국의 ‘그로잉 언더그라운드’는 폐쇄된 런던의 터널과 지하 33m 방공호에서 파슬리, 미나리, 루콜라를 재배한다. 일본 도쿄 인근에 있는 옛 칩공장은 하이테크 온실로 탈바꿈했다. 한때 전자부품이 컨베이어벨트를 누비고 다녔던 칩공장에서 이제는 비트(자줏빛의 뿌리채소)와 시금치가 클린룸에서 재배된다. 외부적 환경요인에 영향받지 않고 재배되는 온실 채소는 식탁에 오르기 전에 씻을 필요조차 없다.

해조농장과 곤충농장도 세계적으로 빠르게 늘어났다. 무엇보다 인기 있는 것은 (영양 성분이 뛰어나 식용으로 쓰이는) 메뚜기다. 미국 텍사스주의 아스파이어는 분말 메뚜기 혹은 살아 있는 메뚜기를 고영양 식용곤충을 원하는 소비자에게 우편으로 발송하고 있다. 메뚜기는 100g에 10달러에 판매된다. 스타트업들은 이제 인공 육류 개발에도 두 팔을 걷어붙였다. 실리콘밸리의 중심부에 있는 임파서블푸드는 7500만달러를 투자받고 식물성 육류와 치즈를 만들고 있다. 기름에 구우면 되는 채식버거는 고기버거와 헷갈릴 만큼 유사하다. 

   
▲ 식물성 인공 달걀은 실제 달걀 가격의 절반에 불과하다. 바구니에 담긴 실제 달걀들. PIXABAY

빌 게이츠, 제리 양, 세르게이 브린 등 투자

밍밍한 두부부침과 마른 콩버거의 시대는 이제 끝났다. 남아프리카공화국의 비욘드미트가 제조한 인공 닭고기는 여러 유기농 슈퍼마켓에서 위조 라벨을 달고 실제 닭고기 샐러드처럼 판매됐지만 이를 알아차린 소비자는 단 한명도 없었다. 비욘드미트가 가장 최근에 생산한 제품인 비스트버거는 실제 고기버거보다 단백질과 철분이 더 많이 함유돼 있고 영양도 더 풍부하다. 

수많은 인공 식품의 아이디어가 새로운 것은 아니다. 할머니세대에 이미 실제 달걀 대신 식물성 달걀을 만들려는 시도가 있었다. 다만 새로운 것이라면 공장형 대량생산을 가능하게 하는 기술적이고 체계적인 접근이 이뤄지고 있다는 점이다. 콩에서 추출한 인공 달걀을 만들기 위해 조시 테트릭은 지구상의 식물을 다각도로 분석했다. 지구상에는 약 40만개의 식물이 있는데, 각 식물마다 4만~5만개에 이르는 단백질이 들어 있다. 그는 특수한 알고리즘을 통해 거대한 퍼즐 조각을 맞추듯 다양한 구성 성분을 걸러냈고 새로운 구성 성분을 조합하는 과정을 거쳤다. 그의 회사가 지금까지 분석한 식물은 약 4천종이다. 과거 구글맵스의 데이터 총괄담당자였던 댄 지그문트가 분석팀을 총괄했다. 이제 미래의 음식을 결정하는 것은 미식가가 아닌 컴퓨터 전문가들이다.

산란닭이 더 이상 알 낳을 필요가 없게 된 것은 동물 보호에는 커다란 승리지만, 그렇다고 지구를 구할 수준은 아니다. 환경에 훨씬 큰 부담이 되는 것은 소와 돼지의 사육이다. 가축을 빨리 살찌우려면 엄청난 양의 밀, 콩, 옥수수가 필요하다. 가축사료로 쓰이는 이 곡물은 어디에선가는 재배돼야 한다. 유엔식량농업기구(FAO)에 따르면, 가축 사육을 위해 지구 육지 표면의 약 30%가 필요하다. 현재 아시아 대륙 크기의 육지가 오직 스테이크, 돈가스, 치즈, 우유를 생산하는 데 쓰이고 있다. 또한 가축 사육이 발생시키는 온실가스는 전체 온실가스 발생량의 7분의 1을 차지한다. 소고기 1kg 생산으로 발생되는 이산화탄소의 양은 자동차 1600km 주행으로 유발되는 이산화탄소량과 맞먹는다.

그렇다고 육류 소비량이 줄어들지도 않는다. 육류 소비량이 선진국에서만 늘어나지는 않는다. 지난 몇년간 사람들이 어느정도 부유해졌고 매일 먹던 밥과 채소 외의 다른 음식을 먹기 원하는 지역에서 육류 소비량이 크게 늘어났다. FAO에 따르면, 전세계 연간 육류 생산량은 2050년에 4억5500만t으로 지금의 거의 두배로 늘어날 것으로 전망된다. 그나마 달걀이나 우유 등의 유제품은 포함되지 않은 수치다.

“가장 좋은 것은 전 인류가 채식주의자가 되는 것”이라고 마르크 포스트 교수는 말한다. “하지만 어차피 그런 일은 일어나지않을 테니 우리는 어떤 가정도 하지 않을 것이다.” 짧은 회색 머리에 테 없는 안경을 착용하고 있으며 웃으면 얼굴 가득 주름이 지는 마르크 포스트는 네덜란드 마스트리흐트대학의 의학교수
다. 그는 레스토랑에서 스테이크를 즐겨 먹는다. 사람들은 지금까지처럼 앞으로도 계속 육류를 즐길 것이라고 포스트 교수는 확신한다.

마르크 포스트 교수에 따르면, 육류의 엄청난 에너지 함유량이 아니었다면 인류의 선조는 고성능의 두뇌를 갖지 못했을 것이다. 하지만 이제 양심이 있다면 육류를 차마 입에 대지 못할 것이다. “인류가 지구상의 동물을 학대하는 것은 합리화하기 힘든 수준이다.”

   
▲ 유엔식량농업기구(FAO)는 오는 2050년 세계 육류 소비량이 지금의 두배로 늘어날 것으로 전망했다. 미국 일리노이주 웨스턴스프링스의 한 정육점에서 주인이 고기를 썰고 있다. REUTERS

세포 배양해 만든 인공 고기패티도 가시권

그래서 포스트 교수는 가축을 도살하지 않고도 육류를 생산하는 중이다. 하얀색 실험복을 착용한 포스트 교수가 실험실을 보여준다. 테이블 위에는 세균 배양용 페트리접시, 플라스틱 욕조와 현미경이 있다. 유리 용기에는 찰랑거리는 배양액이 담겨있다. 포스트 교수는 냉동고를 열더니 꽁꽁 언 담황색 내용물이 담긴 작은 관 20개 정도를 꺼냈다. 내용물은 나중에 고기패티로 쓰일 암소의 근육세포다.

포스트 교수는 소 없이 스테이크를 만들고 있다. 이를 위해 그는 암소에서 목덜미 근육조직을 채취하는데, 암소는 이 과정에서 아무런 해를 입지 않는다. 근육조직에서는 조혈세포가 채취된다. 그리고 조혈세포는 청소도구 창고 크기의 37℃ 온도 인큐베이터 배양액에서 수백만배로 증식한다. 몇주 내에 조혈세포는 두께 1mm, 길이 2.5cm의 근육섬유로 성장한다. 마지막으로 포스트 교수가 플라스틱 쟁반 위에 올려놓은 길쭉하고 좁다란 관 모양의 근육섬유들이 압착된다. 고기패티 하나당 2만개가 압착된다.

이 전체 과정에 소요되는 기간은 석달에 불과하다. 실험실에서 배양된 고기패티와 비교해 실제 스테이크를 제공하는 암소는 도축까지 2년이나 걸린다. “이론적으로 단 하나의 세포에서 1만kg의 육류를 만들어낼 수 있다.”

네덜란드는 인공 육류 산업의 실리콘밸리다. 1990년대 말에 이미 네덜란드 학자들은 가축 없이 육류 사육을 시도했다. 하지만 아직도 대량생산까지 가기에는 갈 길이 멀다. 심지어 선구자 마르크 포스트 교수도 아주 소량만 생산해내고 있을 뿐이다. 포스트 교수는 인공 육류를 대량생산하려면 우선 맛을 더 개선해
야 한다고 설명한다. 그는 이를 위해 세포가 증식하는 식물성 배양액으로 현재 실험 중이다. 지금까지는 송아지에서 추출한 혈청으로 실험해왔다. “우리는 가축 없이 인공 육류를 생산하려고 한다.” 하지만 인공 육류 생산을 위한 실험은 엄격하게 금지됐다. “아주 위험한 것은 절대 아니다.” 초기에는 실험실 세포에 미생물 배양기에서 박테리아의 공격을 받지 않도록 항생제가 대거 투입됐다. 나중에 이를 먹더라도 위험하지 않다고 포스트 교수는 확신한다.

포스트 교수가 실험실에서 만든 최초의 고기패티를 2013년 여름에 전세계가 지켜보는 가운데 시식했던 두 지원자는 아직 멀쩡하다. 다만 두 지원자는 인공 고기패티의 맛에는 후한 평가를 주지 않는다. 소금, 말랑말랑한 빵, 달걀가루, 사탕무 즙을 조금 넣은 인공 고기패티는 육류 맛이 나기는 했지만 육즙이 없고 상당히 밍밍했다. 인공 고기패티에는 기름이 없기 때문이다. 포스트 교수는 자체 세포배양을 통해 만든 기름을 육류에 섞을 계획이다.

질긴 인공 고기패티와 비교할 때 일본의 고베 소고기는 많이 저렴한 편이다. 전세계에서 가장 비싼 인공 고기패티의 가격은 무려 25만유로(약 3억1천만원)다. 구글 창업자 세르게이 브린은 포스트 교수의 최대 지원자다. 포스트 교수는 원래 인공 돼지고기 소시지를 만들려고 했지만 억만장자 세르게이 브린은 인공 고기패티를 고집했다. 인공 고기패티가 소시지보다 더 미국적이라는 것이다.

“5~6년 뒤면 고기패티를 1kg당 65달러에 생산할 수 있다.” 인공 고기패티가 대량생산되면 머지않아 가격이 폭락할 것이라고 포스트 교수는 내다봤다. 포스트 교수보다 더한 낙관주의자들은 10~15년 뒤 1kg당 8달러까지 가격이 떨어져서 슈퍼마켓에서 인공 고기패티가 판매될 것이라고 예측한다. 인공 고기패티는 시작에 불과하다. 포스트 교수는 이미 인공 돈가스와 인공 스테이크를 계획하고 있다. “이론적으로는 모든 것이 가능하다.”

ⓒ Die Zeit 2015년 18호 Das jüngste Gericht
번역 김태영 위원

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