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배양육, 실험실에서 자라는 고기의 과학
작성자 : 강대신문
작성일 : 2025-10-31 10:46:19
조회 : 423
호년월일 : 제1425호 2025년 11월 3일
발행일 : 2025-11-03
배양육, 실험실에서 자라는 고기의 과학
배양육(Cultured Meat)은 동물 세포를 직접 배양해서 만든 고기다. 소·돼지·닭 등에서 극소량의 세포를 채취한 뒤, 영양액(배양배지) 속에서 증식시켜 근육과 지방으로 분화시키고, 모양과 식감을 구현한다.
이러한 생산 방식은 동물복지 향상, 위생 안전성 확보, 환경 부담 완화 등 다양한 장점을 지닌다. 그러나 높은 생산 비용과 소비자의 인식 문제는 여전히 해결해야 할 과제다.
이에 우리 대학 식품생명공학과 조성준 교수와의 인터뷰를 통해 배양육의 생산 원리에 대해 알아보고, 기술의 장단점과 전망을 살펴봤다.
배양육, 세포에서 시작된 생산의 혁신
배양육은 살아 있는 동물을 도축하지 않고, 동물의 세포를 체외에서 배양해 실제 고기와 같은 단백질과 조직을 만들어내는 차세대 식품 기술이다. 배양육 생산은 크게 네 단계로 이뤄진다. 첫 번째는 세포주 확립 단계다. 소, 닭 등 동물에서 근육 세포나 줄기세포를 소량 채취해, 스스로 증식하며 근육 또는 지방으로 분화할 수 있는 안정적인 ‘세포주(Cell Line)’로 만든다.
두 번째는 대량 증식 단계다. 확립된 세포주를 생물반응기에 넣고, 세포가 빠르게 자랄 수 있도록 영양분과 성장인자를 포함하는 배양배지를 공급해 세포를 대량으로 증식시킨다.
세 번째는 구조화 및 분화 단계로, 증식된 세포에 영양 환경을 조절하거나 전기 자극과 같은 특정 신호를 줘 근육이나 지방 세포로 분화하도록 유도한다. 이때 실제 고기처럼 입체적인 구조를 만들도록 식용 가능한 지지체(Scaffold)를 사용한다. 마지막 단계는 수확 및 가공단계로, 배양육을 수확한 뒤 조미 및 성형 단계 등을 거쳐 우리가 먹을 수 있는 최종 제품의 형태로 완성된다.
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▲ 지난 5월 경상국립대 창업기업인 오렌지카우가 세계 최초로 진짜 고기와 유사하고 마블링이 풍부한 스테이크 형태의 하이브리드 배양육 개발에 성공했다. (출처: 경남일보)
배양육의 4대 핵심기술, 생산 혁신의 토대
배양육의 핵심 기술은 크게 세포주, 배양배지, 구조화 기술, 생물반응기로 요약된다.
먼저, 유전적으로 안정적이고 장기간 증식이 가능한 세포주를 확보해야만 대량생산이 가능하다. 배양배지는 세포의 성장과 분화에 필요한 영양 성분을 포함해야 하며, 동시에 생산 비용을 낮추는 것이 중요하다. 전체 생산 과정에서 가장 큰 비용이 소요되는 부분이기도 하다.
구조화 기술은 배양육이 단순한 세포 덩어리가 아니라 실제 고기와 유사한 질감과 형태를 갖추도록 하는 기술이다. 식용 가능한 지지체에 세포를 부착하거나, 3D 프린팅 기술을 활용해 근육과 지방이 어우러진 식육 구조를 구현한다.
마지막으로 생물반응기는 세포에 산소와 영양분을 균일하게 공급하고, 노폐물을 효율적으로 제거함으로써 세포를 대량·고밀도로 배양할 수 있게 하는 핵심 장비다.
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▲ 3D프린터를 이용해 배양육을 인쇄하는 모습. 이 과정에서 식육 구조를 구현해 고체 지방 같은 식감을 제공한다. (출처: 헬스조선)
미래 육류 배양육, 상용화를 위한 과제
배양육은 전통적인 축산업이 가지고 있는 환경오염과 동물복지 문제를 동시에 해결할 수 있는 대안으로 주목받고 있다. 실제로 배양육은 사육 과정에서 발생하는 온실가스 배출량과 토지·수자원 사용량을 크게 줄일 수 있다. 또한 동물 도축 없이 육류를 생산할 수 있어 동물복지와 윤리적인 소비 측면에서도 긍정적 평가를 받고 있다.
하지만 배양육은 여전히 높은 생산비와 기술적 한계라는 현실적인 과제를 안고 있다. 세포 배양에 필요한 성장인자와 배양배지는 여전히 고가이며, 소태아혈청과 같은 동물성 성분을 포함하고 있어 윤리적 문제를 완전히 해결하지 못하고 있다.
이에 우리 대학 식품생명공학과 조성준 교수는 “소태아혈청과 같은 고가의 동물유래성분을 대체할 수 있는 저비용 무혈청 배지를 개발해 배지원가를 획기적으로 낮추는 것이 필수적”이라며, “배양육은 실제 육류와 동일한 풍미와 식감을 구현하기 위한 조직화 기술이 아직 부족해, 맛과 식감 면에서 개선이 필요하다.”라고 설명했다.
이어 “소비자 인식과 제도적 기반 역시 중요한 과제”라며 “일부 소비자는 배양육을 ‘인공육’으로 인식해 심리적 거부감을 느끼고 있고, 각국의 식품 규제 체계도 아직 초기 단계에 머물러 있어 이러한 문제를 극복해야 한다.”라고 덧붙였다.
배양육, 축산업의 대전환을 이끌다
배양육 기술은 단순히 새로운 식품을 만드는 차원을 넘어, 식량안보와 환경, 윤리 문제를 해결할 수 있는 전환점으로 평가된다. 기후 위기와 인구 증가로 단백질 수요가 급증하는 가운데, 배양육은 축산업 의존도를 낮추며 안정적인 단백질 공급원으로서 식량안보에 기여할 수 있다.
또한 배양육 기술이 상용화되면 식문화는 동물 복지와 환경을 고려한 윤리적 소비 중심으로 변화할 전망이다. 개인의 필요에 맞춰 안전하고 영양적으로 조절된 맞춤형 육류가 식탁에 오르게 될 가능성도 있다.
산업적 측면에서도 기존 축산업은 세포 농업이라는 기술집약적 산업으로 전환될 전망이다. 조 교수는 “대규모 농지 없이도 도심에서 육류를 생산할 수 있어 식량안보를 강화하는 동시에, 푸드테크 기술을 기반으로 한 새로운 산업 생태계와 일자리가 창출될 것으로 기대된다.”라고 전했다.
배양육이 직면한 기술적·제도적 과제가 점차 해결된다면, 개인 맞춤형 육류와 도심형 세포 농업 등 새로운 산업 생태계가 형성되며 미래 식탁과 사회 전반에 혁신적 변화를 불러올 것으로 기대된다.
※ 기사 작성에 도움 주신 조성준 교수님께 감사드립니다.
김도영 기자
<daisy0447@naver.com>