▲ [사진 = 스페이스에프]

기후 변화로 인해 축산업에도 큰 변화의 바람이 불고 있다. 흔히 탄소중립에 연관된 것은 공산업 분야에 한정된 이야기라고 생각하기 쉽지만 농축산업 또한 탄소 배출에 대해서 어느 정도 책임을 안고 있다. 축산업에서 가장 많이 배출가스는 메탄과 아산화질소로 지구에서 발생하는 온실가스의 19%를 차지한다. 여기에 더해 가축을 방목하고 가축용 사료를 만드는 목초지 및 경작지를 위해 삼림이 줄어드는 등 축산업이 지닌 환경에 대한 책임은 적지 않다. 이 때문에 저메탄 사료기술 등 농축산 관련 기술에서 메탄가스 발생을 줄이기 위한 노력이 이어지는 한편 동물 복지권에 대한 목소리와 함께 대체육과 배양육으로 육류소비를 전환하자는 움직임이 이어지는 중이다.

무엇보다 세계 인구가 계속해서 늘어나면서 식량 부족현상이 발생할 것으로 여겨지고 있고, 많은 사람들이 실제 고기와 크게 다를 것이 없는 배양육에 주목하고 있다. 미국의 업사이드푸드, 잇저스트, 뉴에이지이트 같은 스타트업 기업들이 경쟁적으로 배양육 개발에 집중하고, 가시적인 성과를 내고 있고, 지난 2020년 12월에는 싱가포르에서 배양육의 상용화를 세계 최초로 허가했다. 이렇듯 배양육은 이제 단순한 미래 식품이 아닌 미래에 꼭 필요한 식량안보라는 키워드로 사람들에게 많은 관심을 받고 있다. 이런 가운데 국내에서 배양육에 우수한 기술력을 선보이고 있는 ‘스페이스에프(Space F, 대표 김병훈)’가 업계 관계자들에게 많은 주목을 받고 있어 본지에서 취재를 진행하였다.

▲ [사진 = 스페이스에프]

환경, 경제, 윤리 걱정 없는 배양육

배양육이란 줄기세포를 배양액 속에서 키워 만들어내는 방식의 육류를 뜻한다. 흔히 콩고기라고 불리는 식물성 대체육과 달리 실제 줄기세포를 배양해서 만들기 때문에 고기의 맛과 큰 차이가 없다는 것이 가장 큰 장점이다. 콩 단백질 등 체질 및 건강상의 이유로 식물성 단백질 섭취가 어려운 사람도 먹을 수 있으며 따로 고기 맛을 내기 위한 가공이 필요 없다는 것도 장점이다. 더욱이 줄기세포를 기반으로 만들어내기 때문에 목장이나 농장 같은 넓은 공간이 필요하지 않고 이 과정에서 배출되는 탄소량이 크게 감소한다. 무엇보다 기술력에 따라 다양한 형태(부위)의 고기를 만들어낼 수 있기에 많은 사람들이 배양육에 기대를 품고 있다. 이런 이유로 미국 나사에서도 우주인을 위한 적용 가능성이 있는 배양육 연구에 많은 노력을 기울이고 있다.

▲ [사진 = 스페이스에프]

돈육 부분에 독보적인 기술력 보유, 돼지 배아줄기세포주 세계최초 개발

2020년 설립된 스페이스에프(대표 김병훈)는 서울대학교와 세종대학교 연구진들과 함께 연구개발에 나서 배양육을 위한 특허와 원천기술을 확보한 배양육 전문업체다.

배양육에 대한 주목도가 높아지자 전 세계 기업들이 저마다의 기술력을 바탕으로 배양육 연구에 많은 노력을 하고 새로운 기술을 선보이고 있다. 스페이스에프는 그러한 업체들 중에서도 돼지 연구 분야에 독보적인 기술력을 보유하고 있는 곳이다.

스페이스에프는 세계 최초로 돼지 배아줄기세포주를 개발했으며, 현재 배양육 개발에 적용 가능성이 있는 기술을 가지고 있다. 배양육은 크게 4가지 기술이 필수적으로 필요하다. ▲세포주에 관한 기술 ▲배양액에 관한 기술 ▲지지체에 대한 기술 ▲산업화 및 대량화 기술이다. 스페이스에프는 세포주와 배양액에 관한 우수한 기술력을 가지고 있다. 세포주는 가축의 도체로부터 성체의 줄기세포를 뽑아내서 증식을 하는데, 세포도 노화되기에 계대배양(繼代培養, subculture)이 유한적이다. 배양육이 궁극적으로 추구하는 것이 ‘도축 없는 고기의 확보’라고 볼 때 이는 치명적인 단점이다. 하지만 스페이스에프는 세포가 무한정 증식되는 기술을 돼지 배아줄기세포 기술을 통해 확보했다.

▲ [사진 = 스페이스에프]

소 태아 혈청이 필요 없는 배양액 기술 확보, 도축 없는 배양육 생산 가능

스페이스에프 배양육이 지닌 가장 큰 장점은 도축 없이 배양육을 만들 수 있다는 점이다. 배양육 생산을 위해 필요한 혈청 생산 과정의 경우 대부분 임신우를 도축해야하는 과정이 포함되기 때문에 도축을 줄이기 위한 배양육을 위해 도축을 해야 한다는 모순된 구조를 갖고 있다. 배양액의 경우에는 세포가 잘 자랄 수 있는 영양분을 공급하는 역할을 하는데, 세포배양에 사용되는 배양액은 FBS라고 하는 소 태아혈청이 일반적으로 사용된다. 소 태아혈청은 앞서 언급한 소 태아에서 추출해야 하기에 윤리적인 문제도 있고, 무엇보다 효율적인 세포 배양을 하려면 동일한 성분을 가지고 있는 소 태아혈청이 일률적으로 공급돼야 하는데, 도체가 다르면 혈청의 성분도 다르다는 치명적인 문제가 있다. 동물 복지권을 주장하는 사람들도 소의 태아를 사용하는 것이 도축과 무슨 차이가 있냐는 지적을 하는 등 소 태아혈청은 배양육의 근본적인 한계로 남아 있었다. 그러나 스페이스에프는 이를 대체할 수 있는 무혈청 배양액을 개발했으며, 근육줄기세포 분리부터 분화까지 효율성을 높이는 기술을 확보했다. 이러한 기술력을 바탕으로 스페이스에프는 생산량까지도 확보할 수 있는 기술을 얻어 배양육이 지닌 경제적·윤리적 문제를 해결할 수 있는 방향으로 나아가는 중이다.

▲ [사진 = 스페이스에프]

우수한 기술력 인정받으며, ‘알키미스트’ 프로젝트 최종 선정

스페이스에프는 앞서 언급한 여러 기술력을 인정받으며 산업기술 알키미스트 프로젝트에 최종 선정되었다. 산업기술 알키미스트 프로젝트는 마치 난제를 해결하는 연금술사와 같은 프로젝트다. 산업통상자원부가 지원하는 프로젝트로 10~20년 후 산업의 판도를 바꿀 수 있는 기술과, 경제·사회적 파급효과가 큰 도전적·혁신적 핵심원천기술 개발을 통해 새로운 시장 및 산업영역 창출을 목적으로 하고 있다. 스페이스에프는 1단계 과제를 받은 6개의 팀 중에서 유일하게 3단계까지 통과한 기업으로 에코푸드(배양육) 부문 본연구 단계에 최종 선정되었으며, 올해부터 5년간 200억의 연구비를 지원받아 배양육의 생산기술 개발 및 산업화를 위한 연구를 진행하게 되었다.

▲ [사진 = 스페이스에프]

5.0점 만점 중 4.6점 고평가 획득 미래 글로벌 산업으로 도약할 것

스페이스에프는 서울대학교, 세종대학교 연구진들과 함께 배양육 기술을 더욱 고도화하기 위한 연구를 계속해서 진행 중이며, 식품공학 전문가들도 함께 연구에 참여하면서 단순한 배양육 연구가 아닌 상용화 연구에 더욱 박차를 가하고 있다.

올해 초에는 배양육으로 만든 소시지와 햄버거 패티, 치킨 너겟 시제품을 발표했으며, 그 중 배양 돈육 소시지는 식육 전문가 및 유통 대기업 담당자 등을 초청해 시식회를 진행했다. 시식회에 사용된 배양 돈육 시제품은 기존 제품보다 지지체 함량을 줄이고 실제 돈육과 유사한 비율의 근육조직을 구현해 소시지와 같은 모습으로 제조했으며, 관능평가 항목별 평균 점수에서 5.0점 만점 중 4.6점이라는 고평가를 받아 앞으로의 높은 성장 가능성을 보였다. 또한 배양육의 맛에 가장 큰 영향을 미치는 배양지방에 관한 우수한 기술력을 바탕으로 추후 시제품에 적용할 예정이다.

현재 스페이스에프는 대상 주식회사와 업무 협약을 맺고 단가 절감된 가식성 배양액 개발을 진행하는 등 앞으로 배양육 기술을 더 발전시켜 제품화하기 위한 노력을 진행 중이다. 이와 더불어 롯데정밀화학과 배양육 생산에 필요한 고기능성 소재를 공동개발하고 있다.

스페이스에프는 이외에도 대량 배양 시스템 최적화, 배양제품 자동화 생산 설비 개발, 3차원 근육 분화 및 성숙 기법 개발 등을 진행 중이며 배양육과 함께 줄기세포 및 조직 공학 기술을 활용한 실험실 내 농축산물을 생산하는 세포농업 또한 연구 중에 있다. 스페이스에프 김병훈 대표는 마지막으로 “배양육은 기존의 신선육을 대체하기 위함이 아니다. 인구증가와 식량부족 현상에 대비하여 신선육의 보완재 역할을 할 것이다. 당사는 지속가능하고 안전한 미래 대체 식량, 지구 환경 보호와 동물 복지, 미래 지향적인 세포농업기술 확보, 글로벌 네트워크를 통한 해외시장 진출을 목표로 도약해나가겠다”고 힘찬 포부를 전했다.