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대체식품, 바이오 플라스틱 등 미래 식품기술, 원천기술을 확보하라
  • 임호동 기자
  • 승인 2020.02.13 15:38
  • 호수 125
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친환경 농업, 바이오 플라스틱, 대체식품 등 더 나은 미래를 만들기 위한 교두보가 되고 있는 식품산업

기존의 인간의 삶을 위한 각종 산업의 결과물은 참담하다. 우리를 배부르고 편하게 만들기 위한 행위들은 자연을 갉아먹었고, 그 결과 우리는 우리 스스로를 위협하는 꼴이 됐다. 미래 산업은 달라야 한다. 자연의 위협요인은 줄이면서 기존의 산업을 완벽하게 대체해야 한다. 이런 변화를 가장 잘 나타내는 분야가 있다. 바로 식품산업 분야이다.

 

물과 전기 그리고 공기로 만든 대체식품 솔라인(사진 Solar Food)

식품, 미래기술로 떠오르다

식품은 인간에게 가장 중요한 요소이다. 굶주림을 해결하고 건강한 삶을 유지하는 데 가장 큰 영향력을 미치고 있는 것이 식품이다. 이러한 식품산업이 갈수록 현재보다 더 가치가 높아질 것이라는 전망이 나오고 있다. 특히 기존의 역할은 강화하고, 기존에 발생하던 문제는 해결하면서 고부가 가치를 노릴 수 있는 방향으로 성장하고 있기 때문이다.

핀란드 국립연구소 출신 과학자들이 설립한 ‘솔라푸드’는 지난 1월 20일 놀라운 제품을 선보였다. 미생물과 공기·물·전기만을 이용해 만든 식량 ‘솔레인’이 그 주인공이다. 솔레인은 수소, 이산화탄소, 비타민 등을 먹고 자라는 미생물을 배양해 얻는 식량으로, 물과 전기로 만든 수소와 공기 중의 이산화탄소를 통해 얻을 수 있는 식량이다.

식량을 얻기 위한 필수 요건이던 토양이 필요 없어 ‘공기에서 얻은 식량’이라 불리는 솔레인은 가루형태로 아무 맛도 나지 않지만 성분의 65%가 단백질과 탄수화물로 이뤄져 있어 밀가루와 고기 등을 대체할 식품으로 주목받고 있다. 또한 1kg을 생산하는 데 비용은 5~6달러를 예상하고 있어 식량난 해결에도 이바지할 수 있다는 전망이다.

솔레인이 주목받는 이유는 기존 농업이 야기하고 있는 환경문제를 좀 더 친환경적으로 해결할 수 있을 것이라는 기대감 때문이다. 식량을 얻기 위한 가장 기초적인 산업인 농업은 인간의 생존을 위해 없어선 안 될 산업이면서도 가장 심각한 환경문제를 초래하고 있는 산업 중 하나이다. 농업은 세계에서 가장 많은 온실가스를 배출하고 있는 산업이며 전 세계 물 사용량의 70%를 차지하는 산업이다. 또한 농업을 위해 산림파괴는 물론 단일경작으로 생태계까지 파괴되고 있다.

솔라푸드는 이러한 농업의 단점을 해소하기 위해 솔레인을 개발했으며, 이를 상용화하기 위해 연구를 이어가고 있다. 솔라푸드의 파시 바이니카 CEO는 한 외신과 인터뷰를 통해 “기후 변화로부터 지구를 구하기 위해선 더 이상 기존 농업의 방식으로 식량을 생산해선 안 된다”고 주장하며 “솔레인은 기존 농업의 환경 영향을 줄이고 더 많은 사람들이 저렴한 가격으로 끼니를 해결할 수 있게 도와줄 것”이라고 전했다.

이러한 솔라푸드의 새로운 식품에 우려의 목소리도 적지 않다. 솔레인을 만들기 위해선 특정 고가의 장비가 필요하고 아직까지 연구가 더 필요한 분야이기 때문이다. 하지만 농업의 단점을 보완할 수 있다는 점에서 이 미래식품기술의 실용여부에 더 많은 관심이 쏠리고 있다.

 

사탕수수에서 추출한 바이오 플라스틱으로의 전환을 선포한 플라스틱 완구회사 레고

식품산업, 플라스틱도 노린다

식품기술이 주목받는 것은 식량과 미래농업 분야뿐만이 아니다. 현재 가장 문제가 되고 있는 플라스틱 문제에도 식품기술이 대안으로 떠오르고 있다. 플라스틱을 대체하기 위해 연구되고 있는 바이오 플라스틱 역시 식품기술이기 때문이다.

이러한 바이오 플라스틱을 활용해 변화를 시도하는 대표적인 기업은 플라스틱 완구 회사 레고(Lego)다. 브릭(brick) 형태의 플라스틱 완구제품을 생산해 어린 아이부터 어른까지 연령대를 불문하고 많은 사람들의 사랑을 받는 장난감 레고는 1932년 덴마크 발룬트(Billund)에서 시작해 1942년부터 플라스틱을 활용한 완구제품을 출시하며 최근까지 그 역사를 이어오고 있다. ABS 플라스틱으로 튼튼하고 안전한 장난감을 만들겠다던 레고 사의 운영방침은 약 60여년간 계속되며 최근까지 완벽하게 통했다. 그러나 많은 사람의 사랑을 받던 레고 역시 플라스틱이 환경문제로 떠오르면서 강한 압박을 받아왔다.

이에 레고 사는 지난 2018년 ‘2030년까지 레고에서 만드는 제품과 포장을 친환경 물질로 대체하겠다’는 파격적인 목표를 발표했다. 레고의 이러한 목표를 이뤄줄 대체제는 다름 아닌 사탕수수다. 레고 사는 사탕수수를 통해 얻을 수 있는 폴리에탄올로 플라스틱을 대체한다는 방침이다.

사탕수수에서 추출한 폴리에탄올은 생분해는 되지 않지만 석유추출 플라스틱을 대체해 생산과정에서 공해물질을 줄일 수 있으며, 기존의 플라스틱만큼 견고하고 신축성이 있어 기존의 플라스틱을 완벽히 대체해 플라스틱 소비를 감축시킬 수 있을 것으로 보고 있다. 레고 사는 이러한 바이오 플라스틱 사용을 늘려나갈 것이라고 밝혔다. 약 70여년간 플라스틱을 사용해오던 레고가 플라스틱 자체의 변화를 시도하고 있는 것이다.

그리고 이러한 노력은 비단 레고 사만의 이야기는 아니다. 지구 전체 폐기물의 약 10%를 차지하는 플라스틱은 대부분 자연에서 분해되지 않는 화학구조를 갖고 있어 심각한 폐기물 문제, 미세플라스틱 문제 등의 환경오염을 야기하고 있다. 이에 플라스틱 생산과 소비를 줄여야 한다는 의식이 전 세계적으로 높아지면서 플라스틱을 대체할 소재를 개발하는 것은 필연적인 일이 돼 버렸다.

이러한 상황에서 바이오 플라스틱은 훌륭한 대체제로 떠오르고 있다. 바이오매스를 활용해 만드는 바이오 플라스틱은 바이오매스(생물성 원료) 함량에 따라 크게 두 종류로 분류되고 있는데, 5~25%의 바이오 매스가 함량된 바이오베이스 플라스틱과 50% 이상의 바이오매스가 함량된 생분해성 플라스틱으로 나뉜다.

바이오베이스 플라스틱은 자연에서 분해되지 않지만 생산과정에서 배출이 적고 기존 플라스틱과 강도가 비슷해 플라스틱의 대체제로 쓰이고 있다. 생분해 플라스틱의 경우 자연에서 분해가 가능해 폐기물 처리 문제는 없지만 용도가 제한적이며, 바이오매스를 많이 사용하는 만큼 생산 단가가 높다는 단점이 존재하고 있다.

아직까지 장단점이 뚜렷하고 기존의 플라스틱만큼 상용화가 빠르게 이뤄지지 않고 있지만, 바이오플라스틱은 시대의 흐름에 맞춰 빠르게 발전하고 있다. 특히 과거 바이오플라스틱 원료로 옥수수만을 사용하던 바이오매스도 사탕수수를 비롯해 식물찌꺼기, 이산화탄소, 녹조 등으로 다양해지고 있으며, 이미 많은 기업들도 포장재부터 원재료까지 바이오플라스틱의 비중을 높이면서 바이오 플라스틱의 입지는 점점 커지고 있다.

 

식품산업, 미래 먹거리로 키우기 위해

이처럼 식품산업은 그저 단순한 식량 확보 산업이 아니다. 식량확보를 위해 기존 농업이나 축산업이 해오던 부가적인 피해를 줄이고, 바이오 플라스틱과 바이오 매스 등을 활용해 가치를 높일 수 있는 산업이다. 이에 지속가능한 식품산업에 대한 투자와 원천기술확보 경쟁은 갈수록 치열해질 것으로 전망된다.

그러나 국내 식품산업은 아직 취약하다. 실제 대부분의 식품기업은 건강식품 생산 및 식품가공 등 단순한 기술과 산업에 치중하고 있다. 이에 정부는 식품기업들이 경쟁력을 갖추고 미래 원천기술을 확보할 수 있도록 지원한다는 방침이다.

지난 1월 6일 기획재정부는 ‘조세특례제한법 시행령 일부개정령안’을 입법예고했다. 이는 신성장혁신 사업을 위한 조례개정으로, 유망한 신산업과 소재·부품·장비 R&D 활성화를 위해 마련됐다. 주요 골자는 기존 신성장·원천기술 대상을 기존 11대 분야 173개 기술에서 12대 분야(미래형 자동차, 지능정보, 차세대 소프트웨어 및 보안, 콘텐츠, 차세대 전자정보 디바이스, 방송통신, 에너지 신사업 및 환경, 융복합소재, 로봇, 항공우주, 첨단 소재·부품·장비, 바이오·헬스) 223개 기술로 확대하고 이에 대한 세액공제 및 기술 지원을 실시해 미래 먹거리로 육성한다는 것이다.

확대된 신성장 원천기술 중 바이오 헬스 분야에는 바이오·농수산·식품기술도 추가됐다. 이는 정부가 식품분야를 혁신성장 산업으로 인정했다는 것을 의미한다. 이에 따라 앞으로 식품기업은 물리적·화학적 방법을 이용해 농식품 자원으로부터 식물성 단백질을 전분, 지방 등과 분리해 용도에 맞게 분획·정제하는 기술과 식물성단백질을 3D 프린터, 압출식 성형방식 등을 통해 구조화하는 기술의 경우 연구·인력개발비 중 일정 비율(최대 40%, 대기업은 최대 30%)을 공제받을 수 있으며, 바이오플라스틱 생산 기술, 원물코팅, 식품 냉·해동 안정화 기술도 세액 공제를 받게 된다. 이외에도 미생물로 균주개발, 발효공정, 정제공정 등을 거쳐 유용물질을 대량으로 생산하는 기술도 혜택을 받게 된다.

이러한 정책은 R&D가 취약하던 식품산업에 활로를 틔어줄 것으로 전망된다. 대체식품을 비롯해 바이오플라스틱까지 앞으로 촉망받는 기술이 많은 만큼 글로벌 경쟁도 치열해질 것으로 예상되는 식품산업이 더 이상 뒤처지지 않고 글로벌 시장으로 나아갈 수 있도록 관심과 투자가 집중돼야 할 시점이다.

임호동 기자  ihd3333@naver.com

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