해양자원 활용 배양육: 해조류·플랑크톤 배양액의 가능성

서론

배양육이 상업화되기 위해 가장 큰 기술적 과제로 꼽히는 것은 바로 배양액의 경제성입니다. 현재 배양육 생산 단가에서 배양액이 차지하는 비중은 60%를 넘는 경우가 많습니다. 특히 기존에 사용되던 소 태아혈청(FBS) 등 동물성 혈청은 윤리적 논란과 함께 비용 부담이 커 상업용으로는 현실성이 떨어집니다. 이 때문에 전 세계 배양육 연구자들은 동물성 성분을 대체할 수 있는 무혈청 배양액을 찾기 위해 다양한 식물성, 미생물 기반 원료를 실험하고 있습니다. 그중에서도 최근 가장 주목받는 것이 바로 해양자원, 특히 해조류와 미세 플랑크톤입니다. 이번 글에서는 왜 해양자원이 배양육 배양액의 유력한 대안으로 떠오르는지, 해조류와 플랑크톤이 가진 장점과 기술적 난제, 글로벌 연구 흐름과 한국의 기회까지 구체적으로 살펴보겠습니다.

 기존 배양액의 문제와 해양자원이 주목받는 이유

배양육은 근육세포나 지방세포가 일정한 속도로 증식할 수 있도록 필수 아미노산, 성장인자, 비타민, 무기질 등을 공급해야 합니다. 기존에는 소 태아혈청(FBS)이 이 역할을 담당해 왔지만, 생산 비용이 너무 높고 윤리적 논란이 커 무혈청 배양액 개발이 시급한 과제가 되었습니다.

식물성 단백질과 미생물 발효 성분이 대체재로 연구되고 있지만, 일부 영양소나 성장 촉진 인자를 완전히 대체하기에는 한계가 있습니다. 이런 상황에서 해조류와 미세 플랑크톤이 대안으로 떠오르는 이유는 이들이 풍부한 단백질, 폴리사카라이드, 미네랄, 성장 촉진 성분을 함유하고 있기 때문입니다.

특히 해조류는 비교적 빠르게 자라고, 육상 농지나 담수를 거의 사용하지 않아 친환경성에서도 높은 평가를 받습니다. 미세 플랑크톤 역시 단위 면적당 단백질 생산성이 매우 높아, 바이오연료부터 건강기능식품까지 활용 범위가 넓습니다.

 

 해조류 기반 배양액 기술의 원리와 가능성

해조류는 갈조류(미역, 다시마), 녹조류(스피룰리나), 홍조류(김) 등으로 나뉩니다. 이들 해조류에는 풍부한 단백질과 무기질 외에도 세포 성장에 도움을 주는 성장호르몬 유사 물질, 미량 원소가 포함되어 있어 배양액 성분으로 적합합니다.

예컨대 스피룰리나는 단백질 함량이 60% 이상으로 알려져 있으며, 필수 아미노산과 비타민 B군이 풍부해 기존 혈청을 일부 대체할 수 있는 원료로 평가됩니다. 최근에는 해조류에서 추출한 폴리사카라이드(알긴산, 카라기난 등)를 성장인자 전달체로 활용해 세포 증식을 촉진하는 기술도 연구되고 있습니다.

해조류 배양액은 기존 동물성 배양액보다 비용을 크게 낮출 수 있고, 지속 가능한 공급이 가능하다는 점에서 상업적 의미가 큽니다.

 

 미세 플랑크톤의 배양액 활용과 글로벌 연구 흐름

미세 플랑크톤(조류)은 단백질과 지질, 핵산 함량이 높아 기존 배양액에서 필요한 영양소를 한 번에 공급할 수 있는 장점이 있습니다. 특히 클로렐라, 클로스트리듐 같은 일부 종은 이미 건강기능식품으로 상용화되어 식품 안전성이 검증된 상태입니다.

유럽의 일부 연구팀은 미세 플랑크톤을 대규모로 배양해 단백질 농축액과 성장인자 추출물을 얻어 무혈청 배양액에 적용하는 기술을 실험하고 있습니다. 일부 스타트업은 플랑크톤 배양과 배양육 생산을 연계한 클로즈드 루프(Closed-loop) 시스템을 제안해, 해양에서 직접 원료를 얻고 폐기물을 최소화하는 순환 모델을 시험 중입니다.

다만 플랑크톤 원료는 대량 배양 시 외부 오염과 독성 물질 축적 관리가 중요하므로, 식품용으로 사용하기 위해서는 품질 표준화와 안전성 인증이 반드시 필요합니다.

 

 한국형 해양자원 배양육 배양액 모델과 전략

한국은 세계적으로 해조류 양식 기술과 생산량이 매우 우수한 나라입니다. 김, 미역, 다시마 등은 이미 대량 양식과 가공, 수출이 활발하며, 이를 활용한 바이오소재 연구도 축적되어 있습니다.

따라서 한국 배양육 기업과 해양 바이오 연구기관은 해조류 부산물을 활용한 배양액 개발에 협력할 수 있습니다. 예컨대 김 가공 부산물에서 추출한 폴리사카라이드나 미네랄 농축액을 배양액 성분으로 재가공하면 원료비를 획기적으로 절감할 수 있습니다.

또한 클로렐라, 스피룰리나 같은 식용 플랑크톤을 국산화하고, 이를 대규모로 배양할 수 있는 해양 바이오 클러스터를 조성하면 수입 의존도를 낮출 수 있습니다.

정부는 해양자원 기반 무혈청 배양액의 안전성 인증, 국제 특허 확보, 수출 인증을 체계적으로 지원해 ‘한국형 저비용 배양액’ 브랜드를 선점해야 합니다.

 

 마무리

배양육은 배양액이 원가의 절반 이상을 차지하는 기술-비용 병목 산업입니다. 해조류와 플랑크톤은 한국이 가진 해양 강국의 자산을 활용해 이 병목을 돌파할 수 있는 최고의 무기입니다. 이제는 한국형 해양자원 배양액 모델을 실현해 K-배양육의 원가 경쟁력을 세계 최고 수준으로 끌어올려야 할 때입니다.