식량위기 시대, 미래식량기술이 해답이다! 지속 가능한 식량안보 전략

식량안보의 중요성과 현재 글로벌 식량 위기

식량안보는 모든 사람이 언제 어디서나 충분하고 안전한 식량에 접근할 수 있는 상태를 뜻하며, 인류의 가장 기본적인 필요 중 하나입니다. 그러나 오늘날 세계는 기후 변화, 인구 증가, 분쟁 등의 요인으로 심각한 글로벌 식량 위기에 직면해 있습니다. 실제로 2023년 기준 전 세계에서 약 7억3천3백만 명(세계 인구 11명 중 1명 꼴)이 굶주림에 시달리는 것으로 나타났습니다​. 또한 2050년 약 90억 명에 달할 세계 인구를 먹여 살리려면 현재보다 식량 생산을 70% 이상 늘려야 한다는 전망도 있습니다​. 이러한 통계는 식량 공급을 획기적으로 확대하고 안정화하지 않으면 미래 세대의 식량안보를 보장하기 어렵다는 것을 보여줍니다. 이에 따라 전 세계적으로 식량위기 해결을 위해 새로운 기술과 혁신에 대한 관심이 높아지고 있으며, 특히 미래식량기술이 중요한 해법으로 주목받고 있습니다.

 

 

 

스마트팜, 배양육 등 다양한 혁신 사례 소개

미래식량기술은 첨단 과학과 아이디어를 활용해 식량을 생산하고 공급하는 혁신적인 방법들을 의미합니다. 기존의 농업 방식만으로는 한계에 봉착하고 있기 때문에, 여러 분야의 기술이 접목된 새로운 식량 생산 방법들이 속속 등장하고 있습니다. 대표적인 미래식량기술 사례로는 다음과 같은 것들이 있습니다:

• 스마트팜(Smart Farm): 정보통신기술(ICT)과 자동화 시스템을 활용한 농업으로, 수직농장(Vertical Farm)이나 온실 농업, 정밀농업 등이 해당됩니다. 센서와 인공지능을 통해 온도, 습도, 조명 등을 최적 제어하여 작물을 재배함으로써 생산성을 높이고 노동력을 줄입니다. 예를 들어, 도시 건물 내부에 다층으로 식물을 재배하는 수직농장은 땅을 넓게 쓰지 않고도 많은 식량을 생산할 수 있습니다.
• 배양육(Cultured Meat): 동물의 세포를 배양해 고기를 만드는 기술로, 실험실에서 자란 고기라고 불리기도 합니다. 2020년 싱가포르에서 세계 최초로 배양육 판매가 승인된 이후, 2023년에는 미국도 배양 닭고기의 상업 판매를 승인하여 세계 두 번째로 이 기술을 공식 식품화하였습니다​. 배양육은 실제 가축을 사육하지 않으면서 고기를 생산하므로 토지나 물 자원을 절약하고 환경 발자국을 줄일 잠재력이 있습니다. 현재는 작은 규모로 연구·생산 중이지만, 향후 기술 발전으로 대량생산이 가능해지면 전통 축산을 보완하는 새로운 단백질 공급원이 될 것으로 기대됩니다.
• 해조류 기반 식품(Seaweed-Based Food): 미역, 다시마 같은 해조류와 미세조류(조류 플랑크톤)를 식량자원으로 활용하는 기술입니다. 해조류는 단백질, 비타민, 미네랄이 풍부한 “슈퍼푸드”로 평가받고 있으며, 바다나 수조에서 대량 양식이 가능해 육상 경작지에 대한 부담을 덜어줍니다​. 최근 연구에 따르면 해조류 양식은 지속가능한 대안 식량으로서 잠재력이 크며, 특히 일부 해조류는 단백질 함량을 높여 콩과 맞먹는 수준으로 향상시키는 기술 개발도 이루어지고 있습니다​. 해조류를 원료로 한 식품(예: 해조류 면, 스낵 등)이나 단백질 보충제가 등장하고 있고, 향후 식품 산업에서 그 활용도가 더욱 커질 것으로 보입니다.
• 식용곤충(Edible Insects): 곤충을 식량이나 사료로 활용하는 기술로, 이미 전 세계 약 20억 명의 사람들이 전통 식단에서 곤충을 섭취하고 있을 정도로 오래된 식문화이기도 합니다​. mealworm(밀웜), cricket(귀뚜라미) 등 여러 곤충이 단백질원이 되며, 가루나 과자, 에너지바 형태로 가공되어 식품으로 개발되고 있습니다. 곤충은 사육에 필요한 공간이 작고, 성장 속도가 빠르며, 물과 사료 소모가 적습니다. 예를 들어 곤충 단백질 생산은 같은 양의 쇠고기 생산에 비해 토지와 물을 훨씬 덜 필요로 하고 온실가스 배출도 낮습니다​. 이러한 장점 때문에 식용곤충은 대체 단백질원으로 각광받고 있고, 2013년 FAO 보고서 이후 관련 산업과 연구가 활발히 이루어지고 있습니다.

이 외에도 식물성 대체육(예: 콩이나 버섯으로 만든 고기 대용품), 3D 식품 프린팅, 합성 생물학을 이용한 인공 식품 등 다양한 미래 식량 기술들이 연구되고 있습니다. 중요한 것은 특정 한 가지 기술이 아니라, 이들 다양한 혁신 기술을 조합하여 식량 생산의 효율과 지속가능성을 높이는 것입니다. 아래에서는 이러한 미래식량기술들이 어떻게 식량안보를 강화하는지, 구체적인 연관성과 효과를 살펴보겠습니다.

 

미래식량기술과 식량안보 강화: 안정적 공급, 지속 가능성, 기후 변화 대응

미래식량기술의 궁극적인 목표는 안정적이고 지속 가능한 식량 공급을 이루어 결과적으로 식량안보를 강화하는 데 있습니다. 그렇다면 앞서 소개한 기술들이 구체적으로 어떻게 식량안보에 기여할까요? 크게 몇 가지 측면에서 살펴볼 수 있습니다:

 

1) 안정적 식량 공급 기반 구축: 혁신 기술을 활용하면 기후나 지역에 좌우되지 않고 식량을 생산함으로써 공급의 안정성이 높아집니다. 예를 들어, 스마트팜의 일종인 수직농장은 계절이나 날씨와 무관하게 실내에서 작물을 키우기 때문에 가뭄이나 홍수 같은 자연재해에도 영향을 덜 받습니다​. 이러한 통제된 환경 농업(CEA)은 사막이나 한파 지역 등 기존 농업이 어려운 곳에서도 식량 생산을 가능하게 하여, 지역 간 식량 격차를 줄일 수 있습니다. 실제 연구에 따르면 일부 작물의 경우 수직농장을 통해 단위 면적당 10~20배에 달하는 수확량을 얻을 수 있다고 보고되었습니다​. 또한 스마트팜은 도심 가까이에 설치되어 지역 식량 자급률을 높일 수 있기 때문에, 식품을 먼 거리에서 수송하는 데서 오는 비용과 위험(예: 유가 상승, 물류 마비 등)을 줄여줍니다. 요컨대, 미래식량기술은 식량 생산의 공간적 제약을 극복하고 예측 불가능한 환경 변화에도 안정적 공급망을 구축함으로써 식량안보를 강화합니다.

 

2) 지속 가능성 증진: 식량안보를 논할 때 환경 및 자원 지속가능성은 필수 요소입니다. 전통적 방식으로 식량 생산을 늘리려면 경작지 확대와 물 자원 소비 증가가 뒤따라 생태계 파괴와 자원 고갈을 초래할 수 있습니다. 반면, 미래식량기술은 같은 생산량을 얻는 데 필요한 토지와 물, 에너지 자원을 크게 줄여줍니다. 예를 들어, 수직농업이나 수경재배 기술을 활용하면 작물 재배에 필요한 물을 최대 95~98%까지 절약할 수 있다는 보고가 있습니다​. 이는 물 부족 문제가 심각한 지역에서도 식량 생산을 지속할 수 있음을 의미합니다. 또한 곤충 사육이나 미세조류 배양은 소, 돼지 등 전통 가축에 비해 훨씬 적은 사료와 물로 단백질을 생산할 수 있고, 온실가스 배출량도 낮습니다​. 유엔 식량농업기구(FAO)에 따르면 현재 축산업은 전 세계 온실가스 배출량의 약 14.5%를 차지할 정도로 환경 부담이 큰데​, 배양육이나 식용곤충 같은 대체 단백질의 확대는 이러한 배출을 줄이고 환경을 보호하는 데 기여합니다. 아울러 스마트팜은 농약을 거의 쓰지 않는 청정 재배가 가능해 토양과 수질 오염을 감소시키고, 식품 폐기물을 줄이거나 재활용하는 순환 시스템도 도입되고 있습니다. 이러한 지속가능한 생산 방식들은 현재 세대뿐 아니라 미래 세대의 식량 자원까지 보호하여 장기적인 식량안보를 뒷받침합니다.

 

3) 기후 변화 대응 및 회복력 향상: 기후 변화는 농업 생산에 가장 큰 위협 중 하나이며, 이에 대응하는 것은 식량안보 강화의 핵심 과제입니다. 미래식량기술은 두 가지 측면에서 기후 변화에 대응합니다. 첫째, 기후 회복력(resilience)을 높입니다. 온도와 습도가 제어되는 스마트팜, 해충이나 질병으로부터 격리된 실내 배양 기술 등을 통해 기상이변이나 전염병으로 인한 작황 피해를 최소화할 수 있습니다. 예를 들어, 전통 농경지는 폭염이나 한파에 농작물이 죽을 수 있지만, 실내 농장은 연중 일정한 환경을 유지해 이러한 위험을 피합니다​. 마찬가지로, 가축 질병이 퍼져도 배양육 생산에는 영향이 없고, 바다 환경 변화로 어획량이 줄어들어도 해조류 양식으로 일부 대체할 수 있습니다. 즉, 다양한 대안 식량원을 확보함으로써 하나의 재난이 식량 체계를 완전히 흔들지 않도록 분산된 식량 시스템을 구축할 수 있습니다. 둘째, 미래식량기술 자체가 온실가스 감축과 친환경적인 방향을 지향하기 때문에 기후 변화 억제에 도움이 됩니다. 앞서 언급했듯이 대체 단백질은 메탄 등의 배출을 줄이고, 식물공장 등은 재생에너지와 접목되어 탄소 발자국을 최소화하는 추세입니다. 나아가 해조류 양식은 해양 탄소 흡수원으로서 기후 완화에 이바지하고, 식량 시스템의 탄소중립 목표에도 부합합니다. 이렇듯 미래식량기술은 기후 변화 시대에 식량 생산의 적응력과 지속성을 높여주어, 극한의 상황에서도 식량위기 해결 방안으로 기능할 수 있습니다.

 

4) 식량 다양성 및 영양 향상: 마지막으로, 다양한 미래 식량원은 식량안보의 질적 측면도 향상시킵니다. 기존 주식 작물(쌀, 밀, 옥수수 등)에만 의존하면 한 품종의 흉작으로 지역 사회가 큰 타격을 입을 수 있지만, 먹거리의 종류를 늘리면 위험 분산이 가능합니다. 예를 들어 밀 생산이 감소해도 곤충 단백질이나 미세조류 단백질로 영양을 보충할 수 있고, 전통 어획량이 줄어도 양식 해조류로 비타민과 미네랄을 공급할 수 있습니다​. 또한 배양육 기술로 향후에는 희귀하거나 대량 생산이 어려운 영양식을 인공적으로 만들어낼 수도 있습니다. 이러한 식량 다양성의 증가는 국민의 영양 상태를 개선하고 식단의 균형을 도모하여, 영양적 식량안보에도 긍정적인 영향을 줍니다.

종합하면, 미래식량기술은 생산량 증대와 자원 효율화를 통해 안정적인 식량 공급 기반을 마련하고, 환경친화적 생산으로 지속 가능성을 높이며, 기후 변화에 강한 회복력 있는 식량체계를 구축함으로써 전반적인 식량안보 수준을 높입니다. 물론 이러한 잠재력이 자동으로 실현되는 것은 아니며, 다음과 같은 발전 방향과 과제들을 해결해야 합니다.

미래 전망 및 도전 과제: 기술 발전 방향과 정책적 지원 필요성

미래식량기술 분야는 빠르게 발전하고 있으며, 여러 혁신들이 실험실을 넘어 현실 상용화 단계로 나아가고 있습니다. 향후 몇십 년간 우리는 식탁에서 오늘날과는 다른 식품들을 접하게 될 가능성이 높습니다. 하지만 동시에 넘어야 할 도전 과제들도 존재합니다. 주요 전망과 과제를 정리하면 다음과 같습니다:

 

기술 발전 전망:

• 지속적인 연구개발과 비용 절감: 현재 일부 미래 식량 기술은 생산 단가가 높고 효율 개선의 여지가 있습니다. 예를 들어 첫 배양육 시제품이 나오던 2010년대 초반에는 햄버거 패티 하나에 수억원의 비용이 들었지만, 기술 향상으로 단가가 급격히 낮아지고 있습니다. 앞으로 세포 배양 기법의 혁신, 대량생산 공정의 개발이 이루어지면 배양육 가격은 전통 고기와 경쟁할 수준까지 내려갈 것으로 전망됩니다. 식용곤충이나 해조류 가공 기술도 규모의 경제를 달성하며 가격 경쟁력이 향상되고 있습니다. LED 조명, 센서 등 스마트팜 핵심 장비의 에너지 효율 개선 역시 진행되어, 운영 비용과 탄소 배출이 줄어드는 추세입니다. 이러한 기술적 발전과 비용 절감 노력이 지속된다면 미래식량기술의 상용화와 보급 속도는 더욱 빨라질 것입니다.
• 소비자 수용성과 시장 성장: 새로운 식품에 대한 소비자의 인식과 선호도도 시간이 지나면서 변화하고 있습니다. 과거에는 곤충이나 배양육에 거부감을 느끼는 사람이 많았지만, 환경의식과 건강 관심이 높아지면서 대체 식품에 대한 호기심과 수요가 증가하고 있습니다. 이미 전 세계적으로 식물성 고기나 귀뚜라미 가루가 들어간 단백질바 등이 시장에 등장해 소비자들의 선택 폭을 넓히고 있습니다. 한 연구에서는 소비자의 약 절반 이상이 환경에 좋다면 배양육을 시도해볼 의향이 있다고 응답하기도 했습니다. 이처럼 인식 개선과 세대 교체가 이루어지면 미래식량기술로 생산된 식품의 시장 규모가 확대되고, 대량 생산에 따른 단가 인하와 품질 향상이 다시 소비를 촉진하는 선순환이 기대됩니다. 2016년부터 2022년 사이에 전 세계 배양육 산업에 30억 달러 이상의 투자가 몰렸다는 보고도 있는데​, 이는 관련 산업에 대한 기대와 잠재력이 크다는 것을 보여줍니다.
• 정책 및 국제 협력: 식량안보는 개별 기업이나 과학자만의 힘으로 해결되기 어렵고, 정부 정책과 국제 협력의 역할이 중요합니다. 많은 국가들이 스마트팜 단지 조성, 대체 단백질 연구비 지원, 관련 규제 완화 등을 통해 미래 식량 기술을 뒷받침하고 있습니다. 예를 들어 싱가포르는 2022년에 식량 기술 연구개발에 1억6500만 싱가포르달러(약 1억2천만 USD)의 예산을 투입하여 도심 양식, 미래식품, 식품 안전과 같은 분야를 지원했습니다​. 우리나라 역시 스마트농업 혁신밸리를 조성하고 곤충 산업 육성 종합 계획을 수립하는 등 정책적 관심을 기울이고 있습니다. 향후에도 정부의 R&D 투자, 세제 혜택, 인프라 구축 지원이 이어진다면 기술 상용화 시기를 앞당기고 기업의 진입장벽을 낮출 수 있을 것입니다. 아울러 식량은 전 지구적인 문제이므로 국제 기구와 선진국-개도국 간 협력을 통해 기술과 지식을 공유하고, 특히 식량위기가 심각한 지역에 이러한 혁신 기술이 전파될 수 있도록 해야 합니다. 글로벌 공동 대응이 이루어질 때 미래식량기술의 혜택이 전 세계 식량안보 개선으로 고르게 나타날 수 있습니다.

남은 도전 과제:

• 경제성 및 규모 확대: 여전히 일부 기술은 대량생산 단계에서 경제성이 충분히 입증되지 않았습니다. 수직농장은 초기 구축 비용과 에너지 비용이 높고, 배양육은 바이오리액터 등 시설 투자가 거대합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 기술 혁신뿐 아니라 생산 규모의 확대를 통한 단가 절감이 필수적입니다. 기업들은 파일럿 플랜트에서 상업 공장으로 전환하며 경험을 쌓고 있고, 점차 생산비를 낮추고 있습니다. 에너지 분야에서 재생에너지의 활용과 에너지 효율 개선도 비용 문제를 완화해 줄 것입니다.
• 규제와 표준화: 전통적이지 않은 새로운 식품에 대해 각국 정부는 식품 안전과 윤리적 측면에서 신중한 접근을 하고 있습니다. 배양육, GMO 작물, 식용곤충 등에 관한 명확한 규제 기준과 표준을 마련하는 것이 숙제입니다. 안전성 검증과 라벨 표시 기준을 국제적으로 조화시키고, 소비자가 안심하고 제품을 받아들일 수 있게 하는 법·제도적 장치가 필요합니다. 규제가 과도하면 혁신이 지연될 수 있고, 반대로 규제가 없으면 소비자 불신을 초래할 수 있으므로, 균형 잡힌 정책 설계가 중요합니다.
• 사회적 인식 개선: 기술이 준비되더라도 식문화와 인식의 장벽을 넘는 일은 또 다른 과제입니다. 특히 식량은 각 문화권의 전통과 밀접하게 연결되어 있어 새로운 식품을 받아들이는 데 시간이 걸릴 수 있습니다. 식용곤충이나 배양육에 대한 막연한 거부감을 해소하기 위해서는 충분한 홍보와 교육, 그리고 무엇보다 소비자가 만족할 만한 맛과 조리법을 개발하는 노력이 필요합니다. 미디어를 통해 이러한 미래 식품의 이점 (영양, 환경)을 알리고, 시식 행사나 레시피 개발 등을 통해 대중 친화적 접근을 한다면 점차 수용도가 높아질 것입니다.
• 포용적 성장: 마지막으로 유의할 점은 최첨단 식량 기술이 선진국이나 대기업에만 국한되고, 정작 식량 부족으로 고통받는 취약 지역에는 혜택이 돌아가지 않는 사태를 경계해야 한다는 것입니다. 기술 격차로 인한 식량 격차가 벌어지지 않도록, 개발도상국의 소규모 농가도 활용할 수 있는 적정기술 형태의 혁신이 필요합니다. 예를 들어 저비용 스마트팜 키트나 지역 품종에 맞춘 소규모 수경재배 시스템, 곤충 사육 교육 프로그램 등을 보급하여 포용적 혁신이 이루어져야 합니다. 그렇게 할 때 전 세계 식량안보가 고르게 강화될 수 있습니다.

미래식량기술이 식량안보에 미치는 긍정적 영향

현재 인류가 직면한 식량 문제는 복합적이고 시급하지만, 동시에 기술과 혁신을 통해 해결의 실마리를 찾아가고 있습니다. 미래식량기술은 스마트팜, 배양육, 해조류 식품, 식용곤충 등 다양한 접근을 통해 식량 생산과 공급망에 변화를 일으키고 있으며, 이는 궁극적으로 식량안보 강화와 식량위기 해결에 크게 이바지할 것으로 기대됩니다. 이러한 기술들은 한편으로는 한정된 자원으로 더 많은 식량을 생산하고(양적 향상), 다른 한편으로는 환경 친화적 방법으로 지속가능하게 생산하여 미래 세대까지 식량 공급을 안정화(질적 향상)하는 두 가지 목표를 모두 충족시킵니다. 물론 앞으로 기술적 과제와 사회적 수용 문제를 해결해야 하지만, 전 세계 정부와 기업, 연구자들이 협력하여 투자를 이어간다면 식량위기 극복을 향한 혁신은 가속화될 것입니다.

이미 우리 주변에서는 도시형 농장, 대체 단백질 식품 등 미래 식량의 모습이 하나둘 현실로 나타나고 있습니다. 향후 10년, 20년 뒤에는 지금과 상당히 다른 글로벌 식량 지도가 그려질지도 모릅니다. 중요한 것은 이러한 변화를 포용적이고 지혜롭게 관리하여 모두에게 식량안보의 혜택이 돌아가도록 하는 것입니다. 미래식량기술의 발전과 현명한 정책 지원이 맞물린다면, 인류는 기후 변화와 인구 증가 속에서도 굶주림 없는 세상을 만드는 데 한 걸음 더 다가설 수 있을 것입니다. 식량안보 확보라는 인류 공동의 목표를 향해, 혁신 기술들은 밝은 미래를 열어가는 든든한 도구가 되고 있습니다.