사단법인 유엔미래포럼

구제역 대안, 고기를 만들어 먹는다?

구제역 대안은 배양육?

<박영숙 칼럼>미국, 2009년에 배양육 프로젝트에 2천만 달러 지원

유전자 변형없이 생산 가능 메탄가스, 폐수, 물부족 등 해결할 대안

박영숙 유엔미래포럼대표(20011. 02.23)

영문도 모른 채 살(殺)처분 당한 소, 돼지 등 가축 수백만 마리의 인간에 대한 ‘복수’는 오고 말 것인가? 올 여름이 다가오기 전 떨고 있는 사람들이 많을 듯하다. 정부 합동조사단의 한강 상류지역 구제역 현장조사에서 매몰지 16곳이 하천에 인접해 있거나 비가 오면 붕괴될 위험이 있는 것으로 나타나 침출수에 따른 2차 피해가 우려되고 있다.

2차 피해우려 매몰지는 하천에서 불과 3~30m 떨어진 경우가 11건, 산비탈 설치가 1건, 매몰지로 빗물이 모여드는 경우가 4건인 것으로 확인됐다. 현장조사가 실시된 경북지역은 61곳이 부실판정을 받은 상태지만, 3월 4일까지 전국 4200여 곳의 매몰지에 대한 전수조사가 끝나면 부실규모가 급증할 것으로 보인다. 봄이 오고 날씨가 따듯해지면 사체들이 부패하며 찬 가스가 제대로 배출되지 않아 매몰지가 터지거나, 굳은 땅이 풀리면서 침출수 유출에 의한 토양과 지하수 오염, 악취 등의 2차 피해가 더욱 우려되는 상황이 올 것이다.

하지만 여기에 대한 대안은 무엇일까? 네덜란드 노르웨이 미국 등은 배양육(cultured meat)에 집중하고 있다. 배양육은 산삼주스를 배양해서 팔듯이 맛있는 소의 근육세포를 탯줄에서 줄기세포와 섞어서 실험실에서 배양하는 것이다. 2001년 이래 나사는 우주선에서 칠면조 고기를 배양해서 우주비행사들에게 먹이고 있다.

배양육을 키우는 목적은, 앞으로 기후변화로 인한 지구온난화 등으로 물 부족이 심각하게 대두되는데 감자 1kg 경작하는데 물이 1000ℓ 사용된다면 고기 1kg은 100배로 물이 많이 드는 것으로 알려졌다. 그 외에 축산폐수등도 문제이며 메탄가스도 문제다. 하지만 축산 농가만이 배양육재단을 만들 수 있게 하여 축산 농가들이 오히려 환영하는 나라도 많다.

미래의 전쟁은 물 때문에 일어난다. 물 전쟁(Water Wars)이란 저서를 쓴 마크 드 빌리에(Marq de Villiers)는 수년 내에 물 때문에 전쟁이 일어난다고 예측하였다. 세계은행의 부행장인 이즈마엘 세라젤딘(Ismail Serageldin) 세계수자원위원회(the World Water Commission) 회장은 “21세기 전쟁은 물 때문에 일어난다"(The wars of the 21st century will be fought over water)고 말했다.

이미 세계 지도자들은 인류가 처한 가장 큰 갈등은 물 부족이라고 한다. 한국은 20여 년 전부터 미래의 물 부족 국가로 분류되어있다. 전 유엔사무총장 부트로스 갈리(Boutros Ghali)도 물 전쟁을 예고하였고, 요르단의 고 후세인 왕도 물 전쟁을 예고하였는데, 이집트가 나일 강 물줄기 때문에 이미 전쟁을 경고한 적이 한두 번이 아니다. 물 값이 10년 이내에 오일 가격만큼 비싸질 것이라는 예측도 많다.

중국, 동남아, 미국 남서부, 콩고 나이지리아를 제외한 아프리카, 유럽까지도 1990년 이래 물 부족현상을 겪고 있다. 지하수의 고갈이 심각하며, 사해는 20세기에 10미터 이상 강물이 줄었다. 1981년 전쟁을 피하기 위해 요르단과 이스라엘이 요르단 강의 수량을 늘리기로 하였지만 수량은 줄기만하고, 요르단, 이스라엘, 웨스트뱅크 가자지역, 사이프러스, 말타, 아랍반도는 수자원이 고갈되었다. 모로코, 알제리, 튀니지, 이집트 또한 10년 내에 수자원 고갈 상황에 빠진다.

고대 유대인과 그리스도교 이슬람교도의 생명줄은 대부분 물에서 시작되었다. 강 하류에 위치한 나라들은 상류에서 댐을 막거나 할 경우 전쟁을 불사하게 된다. 유프라테스 강줄기를 따라 전쟁이 일어나지 않는 이유는 수단이나 에티오피아가 내전으로 수자원을 이용할 만큼 국력이 없어서다. 메콩 강 주변에도 항상 물싸움이 진행 중이다. 물 전쟁 가능성이 가장 많은 곳은 이스라엘과 요르단이며, 나일 강의 이집트가 강 하류지만 수단 에티오피아 우간다가 강 상류에 있다. 터키가 강 상류에 있고 이라크 시라아가 티그리스, 유프라테스 강 하류에 있다. 갠지스 강은 인도와 방글라데시를 거쳐 흐르고, 인더스 강은 파키스탄 인도를 거쳐 흐른다.

세계인구 40%가 250개 강줄기 주변에 거주하고 있다. 강 상류 국가보다 강 하류 국가는 이미 물에 대한 걱정으로 병력을 증강하여 대부분의 강 하류 국가 병력이 강한 것도 특징이다. 각국이 이제 물 부족에 대해 그 심각성을 조금씩 깨달아 가고 있다. 그러므로 낡은 수도관으로 낭비되는 물을 없애야 한다. OECD 각국의 미래도시 인프라구축프로젝트에서 한국 건설업체들의 수주 기회가 있다. 각국 정부 지도자들은 자신의 임기만 걱정하지 10~20년 더군다나 50년 후를 걱정하지 않는 것이 문제다.

그래서 OECD는 각국정부에서 재정을 각출하여 국제인프라구조를 재건하려한다. 서구의 전기, 수도, 전철 인프라는 거의 고물이어서 대재앙으로 다가올 수 있다. 그러므로 각국에 분담금처럼 강제로 징수하여서라도 국가 인프라를 재건하려는 미래전략을 세우고 있다. OECD미래프로젝트 중에 미래도시 인프라구축이 있다. 서구의 수로 관개구조가 대부분100~200년 전 건설되어 노화되었다. 수도관을 다 갈아야하고 여기에 신소재나 첨단공법이 동원되어야한다는 연구가 진행 중이다. 서구의 전기시설 또한 노후되어 모두 다 갈아치워야 한다는데 각국이 동의한다. 수도관이나 수로개선을 위해 엄청난 돈이 필요하다.

2015년 이후 낡은 수도관이나 관개시설로 인한 대 재앙이 예측되고 있다. 각국이 모여여 함께 노력하지 않으면 안 된다. 수도관은 대부분 100년 이상 낡은 것이어서 여기에 수조달러가 투자되어야 한다. 전기시설에만 160조원이 들어가고, 전력발전에만 45조원 등 엄청난 재정지원이 필요하다. 파리의 수도관은 대부분 1855년에 만들어 진 것이다. 현재 전 세계 수도관의 40%가 낡아서 새고 있다고 한다.

알루미늄으로나 신소재로 갈아야지만 수자원이나 에너지를 보존한다. 그러나 지방정부나 국가는 재정에서 이를 반영하지 않고 각국 지도자는 관심이 없다. 그러므로 OECD에서 강제적으로 각국에 분담금을 매기든가 아니면 세금의 몇%를 이 SOC 재건사업에 투자하도록 하려한다. 10년간 지속적으로 각국정부가 세금을 거둬서 해결하지 않으면 안 된다.

배양육은 어떻게 만드나?

배양육의 최고 권위자인 러시아출신 사우스캐롤라이나대학교 의대 교수 미로노프(Mironov) 박사가 최근 대학교와 갈등으로 법정공방에 들어가게 되었다고 2월 18일자 포스트 앤 커리어(Post & Courier) 지가 발표하였다. 미로노프는 1월 17일 전 세계적으로 배양육에 관해 내년에 상업용 고기를 출시하겠다는 발표를 한 후 엄청난 국제적인 관심을 끌게 되자 대학 측과 갈등을 일으킨 것으로 판단된다.

지난 20여 년간 배양육기술이 개발되고 이제는 네덜란드 정부 등이 2012년 즉 내년부터 상업용 닭고기를 판매 시작하겠다는 발표를 한 후여서 미래학자들 간에는 초미의 관심사다. 제롬 글렌 유엔미래포럼회장은 필자에게 전화를 걸어와 한국에서 미로노프 박사를 초청하면, 앞으로 한국이 소고기 수출국이 될 것이라고 주장하면서 지금이 한국의 기회라고 말했다.

동물권리운동본부(People for the Ethical Treatment of Animals·PETA)가 미로노프에게 1억불의 지원을 하였고, 페타는 이 배양육이 상업용으로 전 세계에 팔려 동물을 학살하지 않고도 인간이 고기를 먹을 수 있도록 대안을 냈었었다. 피로노프는 또 다른 연구기관 미국 과학재단 등으로부터 2천만 달러의 지원을 받아 자신의 줄기세포를 꺼내서 인간장기를 배양하는 프로젝트도 동시에 수행 중이었다. 이런 기술을 세포 바이오배양(tissue biofabrication)이라고 하며 이 기술이 개발된 것은 10년 전이었다. 미국의 과기부(The National Science Foundation)는 2009년에 이미 미로노프등 10여명의 과학자들에게 2천만 달러를 지원하였다고 과학재단의 릴리 화이트맨(Lily Whiteman)이 밝혔다.

배양육(Cultured Meat 혹은 meat without animals 혹은 in-vitro meat)은 세포공학기술로 소고기의 세포를 배양해서 축산농가 없이 고기를 배양하는 기술이다. 배양육(in-vitro meat)은 값싸고 건강하며 동물애호가들의 염원이면서 환경오염을 줄이는 최적의 식량계획이다. tissue engineering 즉 세포공학을 이용, 세포는 살아있는 동물로부터 가지고 오지만 전혀 고통 없이 떼어 내오는데 줄기세포를 배양하는 방법은 탯줄을 이용한다. 이 세포는 동물 없이 적절한 환경 속에서 배양되고 신속히 자란다. 이론적으로 이 과정은 에너지만 있으면 지구촌 인구를 다 먹일 수 있을 정도로 많이 배양가능하다. 이러한 과정은 유전자변형 없이 진행이 되는데, 세포의 유전자 지도를 전혀 손대지 않고도 배양이 가능하다. 햄버거 고기는 앞으로 가장먼저 배양육으로 사용될듯하다.

처리 가공된 육류를 원하는 크기나 모양으로 배양가능한데, 특히 소시지, 햄버거, 너게트 배양이 손쉬우며, 이런 종류의 고기배양은 아주 단순하다. 하지만 다른 배양육 즉 근육질인 고기 배양은 좀 까다롭다. 스테이크 고기는 극도로 길고 얇은 고기로 세포들에 직접 피와 영양분을 전달하면서 조금씩 배양이 되기 때문이다. 조그만 그릇에 세포들을 넣고 그것을 더 큰 그릇에 가득 배양하는 즉 재생하는 것은 아주 쉬운데, 가장 성공하고 있는 경우는 너겟을 만들기 위한 닭고기다. 이는 닭고기를 갈아서 만들기 때문에 아예 간 닭고기가 배양되는 것이다.

가장 중요한 것은 동물로부터 떼어낸 고기보다 맛이 좋고 값이 싸야 대량판매가 가능하다는 점이지만, 이는 이미 증명된바 있다. 시세포 즉 시작하는 세포는 세포분리로 동물로부터 전혀 고통 없이 소립자를 떼어낸다. 줄기세포를 탯줄에서 가져와 주로 사용한다. 아직 어떤 세포가 될지 결정되지 않은 줄기 세포라고 한다면 근육질 세포나 뼈세포 혹은 다른 세포들은 이미 결정된 단계이기 때문에 주로 근육세포를 떼어낸다. 배양육 생산에는 특정세포만이 사용된다. 줄기세포를 이용하면 배양의 속도가 아주 빨라진다. 줄기세포 사용은 근육질세포로 확정된 세포를 가지고 오거나 아니면 줄기세포와 근육질세포를 함께 넣으면 속도도 빨라지고 맛도 좋아지는 방법이 있다.

동물 없이 근육질의 고기만 생산하는 기업도 생기고 있다. 가장 효율적인 세포를 찾아 배양하는 것이 관건이지만 내장은 배양이 불가능하다. 배양육은 소화기관을 배양할 수 없기때문이다. 배양육을 배양하기 위해서는 소가 운동을 하듯이 뒤집어주면서 세포가 늘어나게 하는 것도 고기를 맛있게 하는 방법이다. 배양육을 하면 동물을 가둬서 사육하는 것보다 인간적이고 유기농작물 농민들과 경쟁하지도 낳고 인류의 건강을 책임지고 생태계를 보존하며 지구온난화를 줄이며 저탄소경제에 적합하다. 이미 국제배양육콘소시움(International In Vitro Meat Consortium)이 탄생하였고, 배양육재단(InVitroMeat Foundation), 세계배양육협력기관(In vitro meat collaboration worldwide)등이 있다.

2011년 1월 31일사우스 캐롤라이나 대학 의과대학 기초과학연구소에서 미생물학 조직배양 엔지니어인 미로노프 박사와 몇몇 과학자들은 세계 최초로 배양육을 만드는 생체 공학연구에 집중하고 있다. 미래의 지구촌 식량위기의 대안으로 떠오르는 배양육은 종래 기술로 동물에서부터 고기를 생산하는 것이 10년 후는 거의 불가능해지기 때문에 이런 연구를 하고 있다. 축산농가가 생산성이 떨어지고 물 사용량, 특히 이산화탄소나 메탄가스 발생 등이 규제가 되면서 축산 농가들이 위기를 맞고 있다.

줄기세포 배양육 재배는 네덜란드에서 처음 진행되었고, 이제는 미국의 사우스 캐롤라이나대학에서 미로노프 박사 등이 연구하는데, 그들은 현재 정부지원금 등이 부족하지만 5년 후는 이 분야의 기업투자 등이 활발해지면서 구제역이나 다른 질병에서 자유로운 실험실에서 키우는 고기를 먹게 될 날이 멀지 않았다고 로이터 통신은 보도했다. 식량 농업연구소. 미국식품의약청 등에서 이미 연구 중이지만 자금지원이 충분하지 않다. 미국의 국립 연구소, 보건기구 등이 시작한 연구이며, 최초로 배양육을 우주선에서 공급한 미 우주항공국 등이 이 연구를 집중적으로 지원하고 있는 상황이다.

미로노프 박사는 "이것은 미래학에서 말하는 킬러기술 즉 디스럽티브(파괴) 기술"이라고 단언한다. 2000년부터 연구가 시작되어 지금은 1백만 달러 정도의 지원으로도 가능한데, 어떤 기술이든지 새로운 기술을 연구하기위해서는 시장 평균 10억 달러의 비용이 든다. 하지만 배양육은 이제 대량생산이 눈에 다가온 기술이라는 것이다. 의과 대학들에서 재생 의학 및 세포 생물학, 세포 생성 및 재생기훌, Biofabrication 센터 등에서 다양한 연구가 진행되고 있기 때문이다.

이러한 연구는 또 인간 장기 배양, 인공 신체 배양기술등이 동시에 연구 진행 중이어서 이 배양육 기술은 곧 종래의 기술 즉 축산농가에서 동물을 사육하는 기술을 능가하여, 종래 집에서 빗자루를 만들다가 공장으로 이동하였듯이 공장에서 배양육을 대량생산할 날이 머지않았다는 것이다. "연구소에서 배양되는 고기에 대해 사람들이 거부반응이 있어요. 특히 음식과 연관된 배양 기술을 사람들이 좋아하지 않아요," 미로노프의 배양육센타에서 일하는 니콜라스 제노버제(Genovese, 32)는 윤리 치료 연구소에서 3년간 재정지원을 받고 배양육을 키우고 있다.

"인간은 곧 이런 배양육에 익숙해 질 것이다. 우리는 이미 다양한 배양 식품을 천연식품이라 생각하면 먹고 있다. 가령 요구르트는 유제품과 효소를 가지고 실험실에서 만드는 식품인데 우리는 천연식품인줄 알고 잘 먹는다. 또 포도주나 맥주 생산도 그러한 경우다. 포도주도 실험실 즉 포도주를 만드는 브루어리에서 만들어지지 자연식품이 아니다. 인간은 곧 배양육도 우리 생활의 일부라고 생각하고 받아들일 것이다"라고 제노버제는 말한다.

"와인 양조장에서 와이너리, 맥주 공장, 빵은 빵집에서 생산되고있다고 생각하면 고기를 배양육공장에서 생산하는 것이 조금도 이상할 이유가 없어진다." 미로노프는 앞으로 배양육공장을 카너리 (carnery) 즉 고기만드는 공장이라고 부를 것이라고 말한다. 그는 앞으로 지구촌 한집 걸러 한집에서 큰 bioreactors 즉 배양육을 만드는 통을 갖다놓고 누구나 집집마다 고기를 키워서 먹을 것인데 그것은 콩으로 각 가정에서 두부를 만드는 것과 크게 다를 바없는 공정이거나, 커피 콩을 볶아 커피머신에 넣어 커피를 빼 먹는 것처럼 흔히 우리가 목격하게 될 현상이라고 말한다.

앞으로 bioreactors를 가진 식료품 가게에서 원하는 형의 고기를 즉석에서 만들어주거나, 축구장 크기의 건물에서 고기를 배양하게 될 것이라고 예측한다. "가게에 들어가면 어떤 고기를 원하십니까? 라고 묻는데, 어떤 맛을 원하느냐에 따라, 그 성분을 섞어서 주게 된다. 돼지고기? 닭고기? 지방이 많이 들어간 고기? 고객이 원하는 데로 정확하게 설계 디자인 한 고기를 기계에서 쑥 뽑아져서 나올 것이다.

사회이슈화 되는 배양육

사회의 이슈가 된다는 것은 배양육이 이제는 상용화가 되고있다는 사실을 증명한다. 블룸버거 통신이 2010년 6월 2일자로 배양육 신기술이 부상한다(Cultured Meat)고 보도하였다. 블룸버거는 “마크 포스트(Mark Post) 세포공학교수(네덜란드 아드호벤 기술대학교(Eindhoven University of Technology)가 대학교 실험실에서 2mm 두께의 고기를 배양했다고 발표하였다. 그 고기는 1인치 정도 길이로 자랐고 4분의 1인치 너비로 자라서 그것을 식사대용으로 할 수 있다고 발표하였다.

우리는 유전자 변형 없이 배양육을 생산할 수 있다. 현재 우리가 먹고 있는 수많은 식품들이 유전자 변형식품이지만 우리는 단지 생각 없이 먹고 있다. 이제는 유전자를 변형, 추가할 경우 우리 입맛에 많은 더 많은 선택이 있을 뿐이다. 지금까지 수십 년간 유전자변형 식품을 먹고서도 그 누구도 사망한 사람은 없다. 우리는 이미 연습의 끝마무리에 와 있다.

우리가 먹는 고기는 대부분 근육 조직이다. 그런데 이러한 근육만 아니라 고기에서 나오는 물기, 기름기 등을 적당히 디자인해서 넣고, 또 그 고기를 비타민 물속에 넣었다가 빼면 비타민도 함유하게 되고. 육즙을 어느 정도 나오게 하는가, 어떤 고기의 품질을 우리가 만들어 낼 것인가는 지금 한창 연구 중에 있다고 한다. 제노버제는 일반적으로 고기에서 지방질을 빼내고, 세포를 근육조직으로 부드럽게 만들고, 그것을 스테이크용으로 만들 수도 있으며 원하면 혈관도 만들어 넣을 수 있다고 장담한다.

이렇게 고기를 대량생산하게 되면 축산농가가 사용하는 사료나, 물, 공기오염 등이 사라지며, 특히 구제역이나 다양한 축산농가가 우려하는 질병에서 해방된다. 이런 대안 없이 2050년 90억 인구를 먹일 고기 생산이 불가능하기 때문이다. 현재 지구 땅 면적의 30%가 축산농가가 키우는 동물 단백질을 생산하는데 사용되고 있다고 제노버제는 말한다.

"육류 1파운드를 만들기 위해 동물에게 들어가는 사료는 3~8 파운드가 필요하다. 그것은 상당히 비효율적이다. 동물은 사료를 소비하고 공기오염 폐수등 폐기물을 생산한다. 그러나 고기를 배양해서 재배할 때는 사료가 필요 없고, 축산농가에서 필요로 하는 인력도 폐수나 오염도 식수로 사용할 엄청난 물도 필요하지 않게 되어, 이 대안 밖에는 고기수요 대안이 없는 것으로 알고 있다"고 배양육전문가들은 주장한다.

유엔은 지구온난화의 원인인 온실가스의 18%가 축산농가, 축산물 가공생산에서 나온다고 발표하였다. 그러므로 덴마크정부는 이산화탄소 배출을 줄이기 위해 배양육 생산에 지원한다고 발표하였다. 환경론자들은 축산업을 반대한다. 배양육과 환경보호주의의 목표가 어떻게 연관이 되는지 알 수 있다. 기업식 농업이 앞으로 어떻게 기후변화에 영향을 주는지도 중요하다. 지구온난화를 막기 위해 환경변화 위협의 대안으로 네덜란드는 실험실에서 배양육을 생산하는데 국가적인 지원을 아끼지 않고 있으며 축산 농가를 배양육재단으로 지원하고 있다.

굴/박영숙 유엔미래포럼 대표