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  [일반] (피터 디아맨디스 미래예측) 인류를 풍성한 식량이 있는 시대로 이끌어 가는 4가지 기술 트렌드. 수직농업, 크리스퍼를 이용한 식품, ALT 단백질 혁명, 농부 3.0 게시글을 twitter로 보내기 게시글을 facebook으로 보내기
write date : 2018-05-21 13:33:59   

지구상의 80억 인구를 먹여 살리는 일은 원칙적으로 태양 에너지를 우리 몸에서 화학에너지로 바꾸는 일이다. 전통적으로 태양에너지는 식물의 광합성에 의해 탄수화물로 바뀌어 식물 형태로 섭취하거나 동물에게 먹여 육류로 섭취된다. 오늘날의 인류를 먹여 살리는 과정은 매우 비효율적이다. 만약 우리의 농업과 먹거리를 근본적으로 재발명할 수 있다면 어떻게 음식을 만들 수 있을까? 음식의 미래는 어떤 모습일까?

아래에서는 다음 4가지 분야를 이야기하고자 한다.

1. 수직농업(Vertical farms)

2. 크리스퍼를 이용한 식품(CRISPR engineered foods)

3. 대체 단백질 혁명(The alt-protein revolution)

4. 농업 3.0(Farmer 3.0)

수직 농업

우리가 식품을 재배하는 곳은 어디인가? 미국인들이 섭취하는 평균적인 식품은 농장에서 식탁까지 1,500마일 이상을 이동한다. 와인은 프랑스에서, 쇠고기는 텍사스 주에서, 감자는 아이다호 주에서 생산된다. 모든 식품을 LA 시내나 대서양 연안의 50층 수직농장에서 재배하여 1,500마일이 아니라 50마일 정도만 이동한다고 생각해보자.

농촌에 편재되지 않는 농법은 수송비용을 최소화하고 신선도를 극대화할 수 있다. 보다 중요한 것은 수직농업은 미래의 농부에게 일 년 내내 식물에게 필요한 정확한 환경을 만들어 줄 수 있다는 점이다. 기상 조건과 토양의 변화로 인해 작물의 품질과 수확량이 달라지지 않고 식물의 성장주기를 완벽하게 제어할 수 있다. LED 조명을 이용하여 365일 정해진 완벽한 주기에 따라 작물에 최대한의 빛을 쬐어줄 수 있다. 또한 센서와 로봇을 이용하여 뿌리에 정확한 pH와 미량 영양소를 공급하고 농장의 온도를 미세하게 조정할 수 있다. 이러한 정밀 농업을 통해 일반 농법보다 300%~400% 더 높은 생산을 할 수 있다.

다음은 식물 자체의 유전적 특성을 정밀하게 조작할 수 있는 방법을 살펴보자.크리스퍼와 유전자 조작 식품

우리는 어떤 식물을 재배하고 있는가? 농업에서 근본적인 변화가 일어나고 있다. 우리는 자연선택에서 인간이 정한 방향으로 진화하는 방식으로 나아가고 있다. 크리스퍼(CRISPR, 첨단 유전자 편집 도구)는 전통적인 육종방법보다 더 예측이 가능하고 신속하며 저렴한 식물 육종 방법을 제공한다.

크리스퍼를 이용하면 우리의 농작물을 자연의 무작위적이고 환경에 따라 변덕스러운 상태로 놓아두지 않고 환경에 맞게 작물을 수정할 수 있다. 또한 크리스퍼를 이용하여 작물의 양분 밀도를 최적화하여 농작물의 가치와 생산량을 증가시킬 수 있다.

크리스퍼는 식물에서 알레르겐(allergen, 알레르기 유발항원)을 제거할 수 있는 열쇠를 가지고 있다. 예를 들어 땅콩에서 알레르겐 유전자를 밝혀내면 크리스퍼를 이용하여 그 유전자를 없애 빠르게 증가하는 인구를 위해 더 안전한 식품을 제공할 수 있다.

또 다른 응용분야로는 식물을 감염이나 가뭄, 냉해에 저항력을 가지도록 할 수 있다. 미 농무부(USDA)는 크리스퍼의 영향력을 더욱 증대시키기 위해 최근 유전자 조작 작물에 대한 규제를 없애 기업가들에게 크리스퍼를 이용한 작물 최적화 기회를 열어줄 것이라고 발표했다.

이처럼 크리스퍼는 10억 명의 사람들에게 도움을 주고 그 과정에서 억만장자가 될 수 있는 기회를 제공한다. 크리스퍼는 작물을 불안정한 환경에서 보호하고 작물에 생기는 질병을 퇴치하며 영양학적 가치를 높여 증가하는 세계 인구를 돕는 귀중한 도구이다.

대체단백질 / 배양육 혁명

지구 상 경작지의 약 1/3은 가축 사육에 이용된다. 이는 엄청난 면적의 토지 사용이다. 육류에 대한 세계적 수요는 향후 10년 동안 두 배가 될 것으로 예상된다. 스테이크를 생산하기 위해서는 뼈와 가죽, 내장이 모두 있는 소를 키워야 한다. 만약 소를 키우지 않고 한 개의 근육 줄기세포를 이용하여 스테이크용 고기를 배양할 수 있다면 어떻게 될까? 이를 세포농업이라고 한다.

수백만, 수억 에이커의 방목지를 다시 자연 상태로 돌릴 수 있다고 생각해보자. 그것이 바로 배양육이 할 수 있는 일이다. 배양육은 크리스퍼와 같은 기술을 이용하여 영양분이 풍부하고 가장 건강하고 맛있는 단백질이 될 수 있다. 우리는 배양육 기술의 발전을 실시간으로 보고 있다. 세계 여러 곳의 스타트업들이 이미 인공육을 식품 시장에 출시하기 위해 노력하고 있다.

조쉬 패트릭(Josh Tetrick)이 운영하는 저스트(JUST Inc, 전 햄튼 크릭)는 모든 사람들이 쉽게 사먹을 수 있는 맛있고 영양가 높은 식품 시스템을 구축하기 위한 사명을 완수하고 있다. 저스트는 지구상의 30만 종이상의 식물을 탐색하여 더 나은 식품을 만들 수 있는 방법을 연구하고 있으며 현재는 줄기세포를 이용한 배양육 연구에 투자하고 있다.

리처드 브랜슨(Richard Branson)과 빌 게이츠(Bill Gates)가 투자한 멤피스 미츠(Memphis Meats)는 동물 세포에서 실제 육류를 생산하는 방법을 연구하고 있다. 지금까지 이 회사에서는 살아있는 동물의 세포를 배양하여 쇠고기, 닭고기, 오리 고기를 생산했다. 수직농업과 마찬가지로 단백질원을 신중하게 배양환경으로 전환하는 것은 투입물(물, 토양, 에너지, 토지 사용)과 양양소, 맛을 최적화할 수 있게 해준다.

농업 3.0

수직 농업과 세포 농업은 우리의 식품 공급망과 무엇을 생산할 것인가에 대한 생각을 변화시키고 있다. 다음 질문은 누가 식품을 생산할 것인가 하는 것이다. 그동안 역사적으로 농업이 어떻게 발전해왔는지를 살펴보자.

농업 0.0 (신석기 혁명 기원전 9,000년 경) : 수렵채집에서 농업으로 전환되었고 인간은 식품 생산을 위해 작물들을 재배하는 능력을 가지게 되었다.

농업 1.0 (19세기 까지) : 농부들은 종일 힘든 노동을 했고 농업은 대부분의 일자리를 차지했다.

농업 2.0 (20세기 중반, 녹색혁명) : 1812년에 최초의 농업용 트랙터가 발명된 이래 오늘날의 농화학 기술(비료 등)의 발달은 수확량을 증대시키고 농업 노동을 쉽게 만들었다. 오늘날 미국의 농업인구는 3% 미만이다.

농업 3.0 : 가까운 미래에 농부들은 기하급수적 기술(인공지능, 네트워크, 센서, 로봇, 드론 등)과 크리스퍼, 유전공학과 새로운 비즈니스 모델을 이용하여 세계의 식량 문제를 해결하고 80억 명 이상의 인구에게 효과적으로 식품을 제공하게 된다.

농업 3.0 혁명이 일어나는 중요한 원인은 수직농업과 도시농업에 의한 편재되지 않는 농업이다. 수직농업과 도시농업은 새로운 농업 기업가들을 키워내고 있다. 뉴욕 브루클린의 스퀘어루츠(Square Roots)라는 혁신적인 인큐베이터를 살펴보자. 브루클린 주차장에 있는 10개의 컨테이너 농장은 최초의 스퀘어루츠 캠퍼스이다. 각 8피트x8.5피트x20피트 크기의 선박용 컨테이너에는 2에이커(8,094제곱미터)에서 생산되는 농작물의 양에 해당되는 매주 50파운드 이상의 농작물을 생산하고 있다.

13개월 동안 차세대 농업 기업가 집단들은 농업, 비즈니스, 커뮤니티, 리더십의 기초를 배우기 위한 커리큘럼에 참여하고 있다. 이 도시농업 인큐베이터는 2017년 8월에 540만 달러의 자금을 모금했다. 기하급수적 기술을 이용한 새로운 유형의 농업 기업가들을 육성하는 것은 미래 농업을 위한 필수적인 과정이다.

어반던스 그룹(Abundance Group)의 혁신 목표 중 하나는 기업가들이 세상을 풍요롭게 만들면서 동시에 엄청난 부를 쌓을 수 있도록 하는 것이다. 수직농장과 세포농업은 차세대 식량 기업가와 농업 기업가를 가능하게 만드는 핵심 요소이다.

결론

기술은 풍요로운 식품의 시대를 만들어나간다. 우리는 이미 식품 가격의 하락 현상(아래 그래프 참조)을 보고 있다. 1960년에서 2014년 사이에 미국에서 가처분 소득 중 식품에 소비하는 비율은 19%에서 10%로 감소되었다. 이는 1900년에 가처분 소득 중 식품 구매 비율이 40%에 이르렀던 것과 비교하면 엄청난 변화이다.

1인당 가처분소득 중 식품 구매 비율의 하락 그래프 Source: USDA, Economic Research Service, Food Expenditure Series

궁극적으로 기술을 통해 식품의 생산 비용을 크게 줄이고 생산에 투입되는 자원을 크게 줄일 수 있었다. 우리는 식품 공급망을 최적화하고 더욱 강화하여 신뢰할 수 있고 예측 가능하며 더욱 영양가 높은 식품을 얻을 수 있는 기본 구조를 만들 수 있다. 이는 모든 사람들과 자라나는 아이들에게 풍부하고 영양가 있고 저렴한 식품을 공급할 수 있는 세상을 의미한다.

우리는 놀라운 시대를 살아가고 있다.

 

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