💡 3줄 요약
- 대체육은 식물성 단백질 또는 배양 단백질 등의 성분으로 만들어진 인공 고기입니다.
- 대체육을 생산할 때 필요한 배양액부터 지지체 등의 분야에서 새로운 기술이 등장하며, 3D 프린팅 기술이 활용되기도 합니다.
- 한편, 고물가 시대에 비싼 대체육이 소비자에게 외면받기 시작하면서 대체육 업계는 대체육의 영양학적인 우수함을 강조하는 전략을 펼칩니다.
윈스턴 처칠은 1931년, ‘50년 후 세상’이라는 에세이에서 미래에는 "적절한 매개물로 고기의 각 부위를 기르게 될 것이며, 새로운 식품은 자연물과 구분하기 힘들 것"이라고 예측했습니다. 그리고 이 예측은 점점 현실이 되는 중인데요. 최근 들어 실제 고기와 구분이 힘든 수준의 대체육이 등장합니다. 오늘 <테크 한입>에서는 새롭게 등장한 대체육 기술과 함께 대체육 시장의 트렌드에 대해 짚어 보겠습니다.
대체육의 종류: 식물육과 배양육
🥩 대체육이란?
대체육이란 식물성 단백질 또는 배양 단백질 등의 성분으로 만들어진 식재료로, 기존의 고기를 대체하기 위해 만들어진 식품을 의미합니다. 일반적으로 대체육은 기존의 고기와 식감, 질감, 색감, 풍미 등을 최대한 유사하게 구현하고자 하는데요. 요즘에는 고기와는 다르지만 색다르고 맛있는 대체육을 개발하는 기업도 있습니다.
1️⃣ 1세대 대체육: 식물육
많은 사람들이 먹어봤을 콩고기가 대표적인 대체육입니다. 콩이나 밀 등 식물에서 단백질을 추출해 이를 오일이나 지방 등과 결합해 만든 대체육을 ‘식물육’이라고도 부르죠. 대체육이 등장한 초기부터 고기와 비슷한 식물육을 만들기 위한 기술이 연구개발된 덕분에 식물육은 현재 가장 대중적이고 고기와 유사한 식감을 내는 대체육으로 평가받습니다.
구체적으로 살펴보면, 식물육은 식물에서 추출한 단백질을 성형해 고기와 유사한 식감을 냅니다. 여기에 분말셀루로스와 같은 각종 첨가제를 이용해 접착력을 높이기도 하고, 글리세린 등으로 광택과 수분감을 더하기도 하며, 색소를 이용해 고기의 붉은 빛을 구현하기도 하죠. 코코넛오일 로 풍미를 더하는 동시에 부족한 지방을 채우는 방식으로 만들어지는 식물육도 있습니다.
2️⃣ 2세대 대체육: 배양육
배양육은 동물의 줄기세포를 근육 세포로 인공적으로 배양해 만들어집니다. 줄기세포에 혈청과 같은 배양액을 먹이로 주면 줄기세포는 몇 주에 걸쳐 근육 세포로 성장하는데요. 보통 근육줄기세포 1개를 배양하면 1조 개 이상의 근육세포가 만들어지며, 이들이 뭉쳐 근관세포를 만듭니다. 그리고 근관세포는 수축해 근육 조직이 되며, 근육 조직이 100경 개 모이면 햄버거 패티 크기의 배양육을 만들 수 있죠.
🔍 줄기세포: 줄기세포란 아직 분화하지 않은 상태의 세포로, 생물을 구성하는 여러 조직세포로 성장할 수 있어 만능 세포로 불립니다.
요즘 대체육 기술은?
🩸 소태아 혈청 대체
줄기세포를 배양할 때, 줄기세포에 먹이로 주는 배양액으로 사용되는 것은 소태아 혈청입니다. 임신한 소를 도축해 태아의 혈액을 뽑아 채취해야 하기에 많은 양을 구하기도 어려울뿐더러 비싸기도 하고, 윤리적인 문제 제기를 받기도 합니다. 이에 배양육 업계는 소태아 혈청을 대신할 저렴하며 안정적인 배양액을 개발하기 위해 노력 중입니다.
여러 기업이 무혈청 배양액을 개발했으며, 특히 우리나라의 한국해양과학기술원도 소태아 혈청을 최대 90% 대체할 수 있는 물질을 개발했습니다. 한국해양과학기술원은 해양미세조류에서 추출한 소재, SACCS를 활용한 배양액을 만들었는데요. 세포성장률과 성장 속도가 모두 안정적이며, 우리나라에 많은 해조류를 원료로 한다는 점에서 가격 효율성도 높을 것으로 기대되죠. 한국해양과학기술원은 SACCS 제조 기술을 씨위드라는 스타트업에 이전했습니다.
🔩 발전하는 지지체 기술
지지체는 배양육을 만드는 과정에서 단백질이 우리가 아는 고기의 형태로 자라도록 하는 뼈대를 의미합니다. 지지체의 구조에 따라 식감이나 고기의 색, 모양 등이 다양해지죠. 배양육이 등장한 초창기에 지지체는 기존 고기와 가장 가까운 구조를 구현하기 위한 방향으로 연구됐습니다.
그러나 최근엔 단순히 기존 고기를 모방하는 데에서 만족하지 않습니다. 지지체 기술을 이용해 배양육의 풍미나 활용도를 높이려는 시도가 이어지는데요. 연세대학교 연구팀에서는 배양육을 150도 이상의 온도에서 조리할 때 향미 화합물을 방출해 고기의 풍미를 더욱 높여주는 지지체 기술을 개발했습니다. 또한, 같은 연구팀에서 쌀 알갱이를 지지체 삼아 줄기세포를 배양해 ‘소고기 쌀’을 만들기도 했죠. 소고기 쌀은 기존 쌀보다 단백질과 지방 함량을 증가시켜 영양학적으로 더욱 우수한 쌀로 주목받습니다.
🖨️ 3D 프린팅으로 만드는 배양육
기존 배양육의 한계를 뛰어넘기 위해 3D 프린팅 기술을 접목하는 시도도 이어집니다. 보통 배양육은 너겟이나 햄버거 패티와 같은 다짐육 형태로 생산되는데요. 생고기의 조직을 구현하기도 어렵고, 큰 덩어리의 조직을 배양하기에 시간과 비용이 많이 들기 때문이죠.
그러나 3D 프린팅을 활용하면 생고기와 같은 큰 덩어리의 배양육을 만들 수 있습니다. 이렇게 만들어진 배양육은 고기 조직의 물리적인 구조를 최대한 모방하기 때문에, 씹는 맛이 있다는 강점도 있죠. 또한 지지체를 사용했을 때보다 지방 조직인 마블링 등을 구현하기도 용이합니다.
🍖 배양육 신기술의 핵심
하지만 무엇보다 배양육 업계에 시급한 과제는 비용 절감입니다. 당장 배양육을 상용화하려면 기존 고기보다 비슷하거나 저렴한 가격에 공급할 수 있어야 하는데요. 2013년, 배양육으로 만든 세계 최초의 햄버거 패티의 가격은 4억 원에 달했지만, 기술이 발전하면서 가격은 크게 떨어졌습니다. 2015년엔 배양육 450g에 2,100만 원, 2021년엔 닭가슴살 배양육 450g이 7.7달러까지 낮아졌죠. 다만, 미국 내 일반 닭고기 가격이 3.6달러 수준임을 감안하면 여전히 2배 정도 비싼 수주입니다. 가격 경쟁력이 떨어진다는 의미입니다.
식감 개선도 중요합니다. 기존 고기와 미세하게 다른 맛 때문에 배양육에 거부감을 갖는 소비자들을 돌려세우려면 배양육의 식감이 더욱 개선돼야 합니다. 여기에 더해 확실히 검증된 식용 소재 사용 등 소비자가 우려할 만한 사항을 원천적으로 차단할 필요도 있습니다.
대체육 발전이 계속될 이유 4가지
🌐 식량 부족의 훌륭한 대안
2050년에는 전 세계 인구가 100억 명에 달할 것으로 예상됩니다. 그러면 단백질 식품 수요는 지금의 2배로 늘어날 전망인데요. 늘어나는 고기 수요를 충당하려면 대체육은 필요합니다. 우리가 닭고기로 1kcal를 섭취하려면 닭에게는 9kcal가 들어가야 합니다. 이런 구조 속에서 고기 수요가 늘어나면 식량 자원의 비효율은 계속될 수밖에 없죠.
🌳 환경 보호와 대체육
소고기를 1kg 생산하려면 600리터가 넘는 물과 소에게 먹일 밀 24kg이 들어간다고 합니다. 또한 빙하가 없는 땅의 26%가 가축을 방목하기 위해 사용되고, 전체 경작지의 1/3이 가축 사료용 작물을 재배하기 위해 사용됩니다. 이렇게 많은 양의 자원과 땅을 소비하는 축산업은 인간이 배출하는 온실가스의 약 15%를 차지하죠. 그런데 기존 고기를 대체육(식물육)으로 바꾸면 필요한 자원과 토지의 규모는 급격히 감소하고, 온실가스 배출량도 90% 가까이 줄일 수 있습니다.
💪 대체육은 건강을 위한 선택
대체육은 건강에도 도움이 됩니다. 먼저, 식물육은 기존 고기보다 지방 함량이 낮습니다. 과도한 지방 섭취가 문제가 되는 시대, 대체육 섭취로 지방 섭취를 줄일 수 있는 것인데요. 또한 배양육은 만드는 과정에서 필요한 영양 성분을 추가할 수도 있습니다. 기존 고기를 섭취할 때 많은 소비자가 걱정하는 호르몬제, 항생제 등에 대해서도 전혀 걱정할 필요가 없죠.
🐂 동물 윤리 문제 해결
대체육은 동물 윤리 측면에서도 좋은 선택지가 될 수 있습니다. 고기 생산을 위해 가축을 비윤리적으로 사육하거나 도축하지 않아도 되기 때문이죠. 특히나 고기 가격을 낮추기 위해 좁은 축사에서 많은 수의 가축을 밀집 사육하는 공장식 축산에 대한 문제의식이 커지는 상황에서, 대체육은 사람들의 윤리적 실천을 도와줄 수 있는 대안으로 떠오릅니다.
요즘 대체육 기업의 전략
🍔 1인자, 비욘드미트
대체육 업계의 1인자로 불리는 비욘드미트는 2019년 나스닥에 상장된 기업입니다. 초창기 콩에서 추출한 단백질을 사용해 대체육을 만들었으며, 햄버거에 들어가는 패티를 시작으로 제품군을 확대해 왔습니다. KFC와 서브웨이 등 패스트푸드 업체와 협업해 대체육을 공급했죠.
그러나 2023년부터 높은 물가에 대체육의 인기가 시들해지면서, 비욘드미트도 위기를 맞았습니다. 주가는 고점 대비 반토막이 났고, 소비자들은 더 이상 비싼 대체육을 소비하지 않는데요. 이에 비욘드미트는 전략을 바꿔 대체육이 건강한 선택지라는 것을 강조하기 시작했습니다. 신제품을 출시하면서는 패스트푸드점보다 유명 레스토랑과 협업해 높은 단백질 함량과 같은 영양적인 경쟁력을 어필하며 다시금 소비자의 선택을 받기 위해 노력 중입니다.
🥊 비욘드미트의 라이벌, 임파서블푸드
임파서블푸드는 비욘드미트의 최대 라이벌로 불리는 미국의 대체육 기업입니다. 마찬가지로 식물성 단백질로 패티를 만드는 회사로, 미국 버거킹과 손을 잡고 ‘임파서블 와퍼’를 출시하기도 했죠. 미래에셋그룹이 5,000억 원을 투자한 것으로도 유명한데요. 그러나 역시 대체육 시장이 침체에 빠지면서 위기를 맞았습니다. 이에 미래에셋그룹이 손실을 보더라도 투자금을 회수할 것이라는 이야기가 나오죠.
🪸 해조류로 배양육 만드는 씨위드
우리나라의 배양육 스타트업 씨위드는 해조류를 기반으로 배양육을 만듭니다. 해조류를 이용해 세포를 배양하는 3차원 체계와 한국해양과학기술원으로부터 이전받은 배양액을 바탕으로 배양육 100g당 생산비용을 2,500원대로 줄이기 위해 노력하고 있죠.
🧫 배양액 강자, 셀미트
셀미트는 국내에서는 최초로, 세계에서는 세 번째로 ‘무혈청 비동물성 배양액’을 자체 개발한 기업입니다. 이를 통해 셀미트는 독도새우 배양육을 개발하기도 했는데요. 고기보다는 현재 우리나라가 식량 자주권이 없는 갑각류를 대체해 소비자가 좀 더 귀한 단백질원을 섭취할 수 있도록 하겠다는 목표를 내세웁니다.
🐟 대체육 대신 대체생선?
기후변화와 무리한 어업으로 수산자원이 귀해지면서 생선살을 배양하는 기업도 하나둘 생겨납니다. 이스라엘의 스테이크홀더 푸드는 3D 프린팅 기술로 생선살을 만들어 이를 필레(fillet) 형태로 만든 인공 능성어를 생산하죠. 특히 생선살 특유의 식감을 구현하는 것이 중요하기 때문에, 인공 생선 살을 만들 때는 3D 프린팅 기술이 주로 사용될 것으로 예상됩니다.
글로벌 경영 컨설팅 기업 맥킨지는 2040년까지 배양육 시장이 36조 원 규모로 성장할 것으로 전망했습니다. 그러나 고물가 시대가 오며 대체육 시장의 기술 발전 속도와는 다르게 시장은 큰 어려움을 겪는데요. 현재 비싼 가격의 대체육은 영양학적인 이점을 살려 소비자에게 어필하면서도, 동시에 생산 비용 절감을 위한 획기적인 기술 혁신이 필요한 시점입니다.
