식량안보 골머리 앓는 중국…석탄으로 가축 사료 만드는 연구? [고든 정의 TECH+]

[서울신문 나우뉴스]

배양한 피치아 파스토리스 (Pichia pastoris)라는 효모. 사진=Chinese Academy of Sciences

작년 초 중국 정부는 농업 강국을 강조하면서 식량 생산을 늘리기 위한 여러 가지 조치를 발표했습니다. 14억 인구를 지닌 인구 대국인 만큼 식량을 안정적으로 자급하는 문제는 당연히 국가적 최우선 과제일 것입니다. 하지만 그 내용을 뜯어보면 대두처럼 특정 곡물에 대한 수입 의존도가 높은 중국 정부의 고민이 담겨 있습니다.

중국의 곡물 생산량은 6억 5000만 톤 이상으로 최근 안정적으로 유지됐으나 가축 사료용으로 주로 쓰이는 대두의 경우 80%를 수입에 의존하고 있습니다. 대두는 중국인이 가장 좋아하는 고기인 돼지고기의 안정적인 생산을 위해 꼭 필요합니다.

문제는 수입의 대부분을 미국과 브라질에 의존하고 있다는 것입니다. 덕분에 미중 갈등이 높아지는 상황에서도 중국은 미국산 농산물의 최대 수입국 자리를 지키고 있습니다. 중국 입장에서는 식량 안보를 위해 이 문제를 극복해야만 하는 상황입니다.

중국과학학술원(CAS) 연구팀은 이 문제에 대해 다소 기발한 아이디어를 제시했습니다. 바로 석탄을 이용해 대체 사료를 만드는 것입니다. 물론 석탄을 섞어 가짜 사료를 만들겠다는 이야기가 아닙니다. 석탄에서 메탄올을 추출한 후 이 메탄올을 이용해 자랄 수 있는 효모를 키우는 이야기입니다.

효모 가운데는 독성 물질인 메탄올을 발효하는 능력을 지닌 것들이 있습니다. 연구팀은 이 중에서 피치아 파스토리스(Pichia pastoris)라는 효모를 선택했습니다. 하지만 자연적으로 존재하는 효모만으로는 목적을 달성하기 어렵기 때문에 유전자를 삽입해 메탄올 대사 능력을 더 높였습니다.

이렇게 만든 유전자 조작 효모는 메탄올을 열심히 대사해 단백질과 기타 필요한 영양소로 만듭니다. 연구팀은 메탄올에서 단백질로 전환 효율이 지금까지 보고된 것 중 제일 높은 67.21%에 달한다고 보고했습니다. 대두를 대체할 고단백 사료의 가능성을 보여준 것입니다. 이 연구는 학술지인 바이오 기술 및 바이오 연료(Biotechnology for Biofuels)에 발표됐습니다.

그런데 사실 가축을 키우는데 들어가는 막대한 사료와 다른 자원을 줄여보려는 연구는 중국만 하는 게 아닙니다. 이미 전 세계 육지의 1/4 정도가 농업 및 축산업을 위해 사용되는데, 앞으로 더 많은 육류를 공급하기 위해 숲과 초지를 개간하고 농지를 만들기는 어렵기 때문입니다. 온실가스 배출은 물론 농약과 화학비료, 축산 폐수 등으로 인한 환경 오염 문제도 심각하고 농지와 방목지 확보를 위해 파괴되는 산림의 양도 막대합니다.

이 문제를 해결하기 위해 서방 국가에서는 아예 가축을 키우지 않는 배양육 연구가 활발합니다. 동물 복지 문제를 생각하면 더 나은 대안이기 때문입니다. 하지만 배양육이 진짜 고기보다 월등히 비싸다는 문제가 있어 가까운 미래에 일반 육류를 대체할 수 있을 것 같지는 않아 보입니다.

석탄이나 다른 원료로 제조한 인공 사료 역시 경제성이 걸림돌이 될 가능성이 높습니다. 일단 석탄을 원료로 메탄올로 전환하는 과정 자체가 대두보다 비쌀 가능성이 높은 데다, 효모를 키우고 이 효모를 다시 사료로 전환하는 과정도 그렇게 저렴하지 않을 것이기 때문입니다. 더구나 막대한 양의 석탄을 채굴하고 가공하는 과정도 친환경적이지 않을 것입니다.

결국 대체육이나 대체 사료 모두 경제성과 친환경 두 마리 토끼를 잡지 못하면 대중화는 쉽지 않아 보입니다. 그래도 환경 문제, 전 세계적인 육류 수요가 증가, 지정학적 불안에 의한 식량 안보 문제가 제기되면 관련 연구는 더 활발하게 진행될 것입니다. 역시 식량 안보 문제에서 자유롭지 않고 사료를 대부분 수입하는 우리나라도 관심을 가져야 할지 모릅니다.

고든 정 과학 칼럼니스트 jjy0501@naver.com