지난해 12월 싱가포르에서 세계 최초로 배양육 식품이 허가를 받았다. 배양육은 가축의 근육세포를 배양해 만든 고기다. 바이오 기술의 발달로 이제 가축을 도살하지 않고도 고기를 생산할 수 있는 시대가 열린 것이다. 국내의 배양육 시장에 두각을 나타내고 있는 다나그린의 김기우 대표를 지난 8일 서울 서초구에 위치한 부설연구소에서 만났다.      

 
 


줄기세포 배양으로 닭·소고기 생산…‘배양육 시대’ 성큼  
 
2013년 네덜란드 마스트리흐트대 마크 포스트 교수팀이 ‘배양육 햄버거 패티’를 처음으로 선보였지만 개발을 위한 시식용에 머물렀다. 지난해 미국 기업 잇저스트가 싱가포르에서 판매용 치킨 너겟을 출시하면서 ‘배양육 시대’는 이제야 막이 올랐다. 
 
다나그린은 갓 포문이 열린 배양육 시장에서 상용화가 용이한 자체 플랫폼 기술로 두각을 나타내고 있다. 김기우 대표는 “2040년 세계 시장의 총 육류 소비 규모가 1800조원으로 전망되고 있는데 그 중 배양육의 점유율이 35%까지 올라갈 것이다”고 말했다.   
 
빠른 성장세가 기대되는 배양육 시장이지만 대량 생산까지는 아직 갈 길이 멀다. 김 대표는 연구소에서 배양하고 있는 닭과 소고기의 모습을 보여줬다. 아직 세포배양용 페트리 디시가 30㎖ 사이즈라 배양육의 크기도 작았다. 그는 “아직 연구용이라 사이즈가 작지만 올해 1000ℓ으로 스케일업할 계획이다. 대량 생산에 용이한 사이즈만큼 배양기가 커진다고 해도 과정은 똑 같이 진행되기 때문에 배양육 생산에 큰 허들은 발생하지 않을 것이다”고 자신했다.  
 
현재 닭과 소의 배양육에 집중하고 있다. 김 대표는 “줄기세포에서 배양육으로 자라기까지 닭고기는 2주, 소고기는 4주 정도 소요된다”고 설명했다. 배양육 생산 과정은 닭과 소의 줄기세포를 뽑아 배양액, 지지체(3차원 구조물)와 함께 배양기(바이오리액터)에 넣는다. 이어 시딩(seeding) 등을 통해 세포가 분열하면서 지지체가 근육과 지방 조직이 갖춰진 배양육으로 성장하는 방식이다.    
 
다나그린은 현재 다양한 고기 종류와 지지체 크기로 배양육을 생산하고 있다. 그는 “돼지고기와 오골계, 오리고기 등의 배양육도 충분히 가능하다. 지지체의 두께와 모양은 다양하게 만들 수 있다. 스테이크와 베이컨 모양도 가능하지만 상용화와 거리가 멀기 때문에 배양에 용이한 다양한 모양의 배양육으로 바로 납품할 수 있도록 준비 중이다”고 말했다.                      
 

 
 


3차원 세포 조직배양 지지체 특허…"배양육 상용화 한계 극복"    
 
다나그린의 강점은 특허받은 ‘지지체’에 있다. 단백질 교차결합 기술로 만든 세포 조직배양용 지지체다. 보통 미생물을 배양할 때 필요한 배지로 이해하면 된다. 김 대표는 “3차원 세포배양 지지체는 인공장기 최신 기술을 활용하기 위해 개발됐다. 지지체 개발에만 3년이 걸렸다”며 “생체 내에 있는 조직과 가장 유사하게 생체 외에서도 다양한 조직을 배양할 수 있는 매우 고차원적인 바이오 기술이다”고 소개했다.  
 
지지체에 대한 애정과 자부심이 대단하다. 김 대표의 아내이자 공동 창업자인 주승연 개발총괄이 오랜 연구 끝에 개발한 결실이기 때문이다. 그는 “와이프는 전공이었던 생물학에 매료돼 다니던 의학전문대학원을 그만뒀다. 2013년 소개팅으로 지금의 와이프를 만나면서 제 인생의 길도 달라졌다"고 말했다. 이어 "필리핀 출장 때 A형 간염에 걸려 간 이식이 절실했는데 이를 계기로 인공장기에 대한 관심이 생겼다”며 “딸의 이름 ‘다나’를 따서 다나그린이라는 회사 이름을 지었다”고 미소를 보였다.      
 
배양육의 생산의 가장 큰 걸림돌은 가격이다. 세계적으로 배양육 상용화되지 못한 이유도 바로 가격 경쟁력 탓이다. 현재 실험실 수준에서 닭고기 1kg에 무려 150만원의 원가가 드는 구조다. 김 대표는 “현재 과정에서는 배양액에 사용되는 FBS(fetal bovine serum, 동물 유래 물질) 가격이 배양육 1kg 기준으로 105만원으로 가장 많은 비율을 차지한다"며 "현재 FBS 대체제를 개발하고 있고, 완료되면 원가가 확 줄어든다. 2023년에는 배양육 1kg 단가가 3만1800원 수준으로 떨어뜨릴 수 있다”고 말했다. 그는 이어 “무엇보다 지자체 가격이 배양육 1kg당 7600원 수준이라 상용화 한계를 극복할 수 있는 발판이 될 것”이라며 자신했다. 
 
다나그린은 배양액의 리사이클 기술을 활용해 비용을 더 절감한다는 목표를 세우고 있다. 2025년에는 닭고기 1kg를 15달러 수준으로 공급할 계획이라서 가격 경쟁력을 충분히 확보할 수 있다는 계산이다.          
 
 


"온실가스 96%, 대지사용 99% 절감, 지속 가능한 지구 돕고 싶어"    

 
배양육이 세계적으로 주목을 받는 이유는 환경오염 문제의 해결책으로 꼽히기 때문이다. 동물의 희생을 줄여 윤리적인 문제를 해결하는 동시에 인간과 동물의 공존도 도모할 수 있다. 김 대표는 “전 세계적으로 육류 소비량은 계속해서 증가하고 있다. 이와 반대로 가축 규제는 많아지고 동물윤리에 대한 목소리도 점점 높아지고 있다”며 “조류 독감, 아프리카돼지열병 등 각종 공통 질병들과 자원 낭비 등 환경적인 요소로 인해 축산업의 발전은 점점 어려워져 이를 대처할 방법이 절실히 요구되고 있다”고 강조했다.  
 
실제 축산업은 지구 기후변화에 영향을 미치는 요소로 꼽힌다. 연간 전 세계의 온실가스 배출량 중 15%가 축산업에서 발생하고 있다. 김 대표는 “축산업에서 발생하는 온실가스는 전 세계 모든 교통수단이 발생시키는 온실가스 배출량보다 많다”라고 했다.   
 
1세대 대체육인 식물성 고기가 각광을 받았지만 부족한 맛으로 인해 한계를 드러냈다. 하지만 2세대 대체육으로 꼽히는 배양육은 동물의 줄기세포를 추출해서 제조해 고기의 풍미와 맛을 모두 사로잡았다는 평가를 받고 있다. 배양육은 근육조직 50%, 수분 30%, 지지체 20%로 이뤄진다. 
 
김 대표는 “올해 싱가포르 시장에 진출해 먼저 검증을 받을 계획이다. 내년에는 미국 FDA와 식약처의 허가 등록을 준비할 것”이라며 “배양육은 도살 등 동물윤리로 고기를 먹지 않는 채식주의자들까지 끌어들일 수 있는 방편이 될 것이라고 생각한다. 우리의 식탁에 배양육이 오를 날이 머지않았다”고 강조했다.
 
소의 경우 도축장에서 그날 나오는 우둔살 부위의 줄기세포를 채취해 소고기를 배양하고 있다. 하지만 다나그린은 조만간 농장을 꾸려 도축 없이 줄기세포를 얻는다는 계획이다. 김 대표는 “줄기세포를 한 번 채취하면 소 10마리, 닭 200마리 분량의 고기를 얻을 수 있다”고 설명했다.  
 
다나그린은 자체 기술인 지지체를 활용해 미니장기와 세포치료제 영역으로 보폭을 넓힐 계획이다. 김 대표는 “2023년부터 배양 원육을 식품회사에 공급하기 시작하고, 5년 뒤에는 배양육을 전 세계로 납품할 뿐 아니라 미니장기를 개발해 동물실험을 대체할 수 있는 신약개발 플랫폼에 사용될 수 있도록 준비할 것”이라며 “세포 치료제 분야에서도 당뇨병과 연골재생 임상이 시작 단계에 접어들 것이다”고 계획을 밝혔다. 마지막으로 그는 “다양한 생물의 공존에 기여하는 지속 가능한 지구, 건강한 미래를 활짝 여는 데 도움을 주는 회사가 되고 싶다”고 포부를 전했다.            
 
김두용 기자 kim.duyong@joongang.co.kr