문제는 상상이 아니라 원가입니다

인공배양육은 매력적인 약속으로 등장했습니다. 동물을 도살하지 않고, 축산의 환경 부담을 줄이며, 고기를 계속 먹을 수 있다는 약속입니다. 언뜻 보면 이상적인 기술처럼 보입니다.

그러나 식품 산업에서 가장 중요한 질문은 단순합니다.

얼마에 만들 수 있는가.

식품은 의약품이 아닙니다. 연구용 시약도 아닙니다. 매일 먹는 상품입니다. 값싸야 하고, 대량으로 생산되어야 하며, 품질이 일정해야 합니다. 기술적으로 만들 수 있다는 것과 식품 가격으로 팔 수 있다는 것은 전혀 다른 문제입니다.

배양육의 핵심 난점은 바로 여기에 있습니다. 배양육은 동물세포배양으로 고기를 만들겠다는 기술입니다. 그런데 동물세포배양은 원래 값싼 식품을 만들던 기술이 아닙니다. 항체 의약품, EPO 같은 단백질 의약품, 세포치료제, 백신 생산 등에서 발전해온 고비용 바이오공정입니다.

따라서 배양육 논쟁의 핵심 질문은 이것입니다.

동물세포배양이 그렇게 싸게 대량화될 수 있다면, 왜 항체 의약품은 여전히 비쌉니까.

동물세포배양은 원래 비싼 기술입니다

동물세포배양은 의약품 산업에서 수십 년 동안 사용되어 왔습니다. 대표적인 사례가 단클론항체입니다. 항체 의약품은 대개 CHO 세포 같은 포유류 세포를 배양해 만듭니다. EPO도 마찬가지입니다. EPO는 당쇄 구조가 중요한 단백질 의약품이기 때문에 CHO 세포 같은 포유류 세포에서 생산되어 왔습니다. EPO 생산 연구에서도 CHO 세포를 이용한 재조합 EPO 생산이 대표적 방법으로 다뤄집니다.

의약품 가격이 비싼 이유를 생산비 하나로만 설명할 수는 없습니다. 연구개발비, 임상시험, 특허, 보험제도, 유통, 제약사의 가격 정책이 모두 들어갑니다. 그러나 그렇다고 생산공정이 싼 것도 아닙니다.

단클론항체 제조의 비용 문제를 다룬 백서는 CHO 기반 항체 생산에서 연간 수요가 커져도 제조원가가 목표인 g당 10달러에 도달하지 못하며, 연속공정 이상의 새로운 혁신이 필요하다고 설명합니다. 또한 세포배양 배지가 매우 비싸고, 한 배치에 100만 달러 수준일 수 있으며, Protein A 같은 크로마토그래피 매체도 고가라고 지적합니다.

이것이 중요합니다. 바이오의약품 산업은 수십 년 동안 세포주, 배지, 바이오리액터, 정제공정, 연속생산 기술을 최적화해왔습니다. 그런데도 동물세포배양은 여전히 고비용 공정입니다.

그런 기술을 이용해 kg 단위의 값싼 식품을 만들겠다는 것은 매우 높은 수준의 증명을 요구합니다.

의약품은 g 단위, 고기는 kg 단위입니다

항체 의약품은 g 단위로 생산하고 판매합니다. EPO 같은 단백질 의약품은 더 적은 양으로 효과를 냅니다. 의약품은 소량으로 높은 가치를 만들 수 있습니다. 그래서 생산비가 높아도 시장이 성립합니다.

하지만 고기는 다릅니다. 고기는 kg 단위로 먹습니다. 한 사람이 1년에 소비하는 고기 양은 수십 kg이 될 수 있습니다. 닭고기, 돼지고기, 쇠고기와 경쟁하려면 배양육은 kg당 몇 달러에서 수십 달러 수준의 식품 시장으로 들어와야 합니다.

이 단위 차이가 결정적입니다.

항체는 g당 가격을 논합니다. 고기는 kg당 가격을 논합니다. 항체는 고가 의약품입니다. 고기는 일상 식품입니다. 항체는 정제 단백질입니다. 배양육은 세포 덩어리를 대량으로 키우고, 맛과 질감까지 구현해야 합니다.

그래서 배양육의 경제성 주장은 단순한 기술 낙관론으로는 부족합니다. 동물세포배양을 식품 원가 수준으로 낮출 수 있다는 실증이 필요합니다.

배양육은 세포를 먹이는 산업입니다

배양육은 흔히 “동물 없이 고기를 만든다”고 설명됩니다. 그러나 더 정확한 표현은 “세포를 먹여서 고기를 만든다”입니다.

세포는 공짜로 자라지 않습니다. 포도당, 아미노산, 비타민, 무기질, 지질, 성장 인자, 산소가 필요합니다. 세포가 빠르게 증식하려면 배지가 필요합니다. 동물의 몸 안에서는 혈액과 장기, 면역계, 호르몬 조절이 이 환경을 제공합니다. 배양육 공장에서는 이 환경을 사람이 인공적으로 만들어야 합니다.

이것이 비용입니다.

배양육의 대량생산 비용을 분석한 Humbird의 2021년 논문은 배양육이 기존 산업 발효처럼 단순히 대형화될 수 있는지를 검토했습니다. 이 분석은 동물세포배양의 스케일업에서 낮은 성장속도, 대사 비효율, 부산물과 CO₂ 축적, 산소전달, 오염관리, 배지 비용, 자본비가 주요 장벽이라고 지적합니다.

즉 배양육은 “세포를 크게 키우면 된다”는 문제가 아닙니다. 세포를 싸게, 빠르게, 고밀도로, 오염 없이, 식품 규모로 키워야 하는 문제입니다.

배지는 가장 큰 비용입니다

배양육에서 가장 중요한 원료는 배지입니다. 배지는 세포의 밥입니다. 세포가 먹을 당, 아미노산, 무기질, 비타민, 성장 인자와 여러 보조 성분이 들어갑니다.

GFI의 배지 비용 분석도 이 점을 인정합니다. GFI는 산업 규모에서 세포배양 배지가 가장 큰 한계비용 항목이 될 가능성이 높고, 전문가들이 배지 비용을 제품 한계비용의 55%에서 95% 이상까지로 추정한다고 설명했습니다.

Garrison 등의 2022년 대규모 배양육 생산 비용 분석도 비슷한 결론을 냅니다. 이 연구는 6천만 달러 규모의 시설에서 연간 54만 kg을 생산한다고 가정해도 생산비가 kg당 약 63달러로 추정되며, 세포배양 배지, 바이오리액터, 노동비가 전체 비용의 80% 이상을 차지한다고 분석했습니다.

이 수치는 매우 중요합니다. kg당 63달러는 식품 시장에서 여전히 높은 가격입니다. 더구나 이것은 여러 비용 절감 가정을 넣은 분석입니다. 축산물과 정면으로 경쟁하려면 여기서 훨씬 더 내려가야 합니다.

싼 부산물은 대량 수요가 생기면 더 이상 싸지 않습니다

배양육 지지자들은 배지 원료를 식품 등급으로 낮추면 가격이 내려갈 수 있다고 말합니다. 고순도 의약품용 성분 대신 식품용 당, 아미노산, 단백질 분해물, 식물성 추출물, 발효 부산물 등을 쓰면 비용이 줄어든다는 주장입니다.

일부는 맞습니다. 의약품 등급 원료보다 식품 등급 원료는 싸야 합니다. 그러나 여기에는 중요한 함정이 있습니다.

지금 어떤 원료가 싼 이유는 그것이 주산물이 아니라 부산물이기 때문입니다.

축산 사료에는 많은 부산물이 들어갑니다. 대두박은 콩기름을 짜고 남은 원료입니다. 밀기울은 제분 부산물입니다. 쌀겨는 도정 부산물입니다. 맥주박, 주정박, 식품가공 부산물도 사료로 활용됩니다. 이런 원료가 상대적으로 싼 이유는 그것을 만들기 위해 산업이 존재하는 것이 아니라, 다른 주산물을 만드는 과정에서 함께 나오기 때문입니다.

그러나 배양육 산업이 커져 이런 원료를 대량으로 요구하면 상황은 달라집니다. 더 이상 싸게 처리되는 부산물이 아니라 전략 원료가 됩니다. 수요가 커지면 가격은 올라갑니다. 품질 기준도 올라갑니다. 공급 계약이 생기고, 정제 공정이 추가되고, 경쟁 수요가 생깁니다.

이것은 단순한 경제학입니다. 작은 시장에서 부산물은 쌉니다. 그러나 그 부산물이 거대한 신산업의 핵심 원료가 되면 더 이상 부산물 가격으로 남아 있지 않습니다.

부산물은 세포가 바로 먹을 수 없습니다

축산은 부산물을 비교적 거칠게 사용할 수 있습니다. 동물은 소화기관을 가지고 있습니다. 반추동물은 미생물 발효를 통해 인간이 먹지 못하는 섬유질을 이용합니다. 돼지와 닭도 다양한 식품·곡물 부산물을 사료 배합 안에서 활용할 수 있습니다.

가축 사료를 건물(乾物) 기준으로 보면 약 86%가 인간이 직접 먹지 않는 물질이라는 분석이 있습니다. 이 분석은 가축이 풀, 작물 잔사, 부산물 등 인간이 직접 먹기 어려운 자원을 식품으로 전환한다는 점을 보여줍니다.

배양육은 다릅니다. 동물세포는 볏짚을 먹지 못합니다. 쌀겨를 그대로 먹지 못합니다. 대두박을 그대로 먹지 못합니다. 세포가 먹을 수 있도록 당, 아미노산, 펩타이드, 지질, 미량 성분으로 분해하고 정제해야 합니다.

그리고 세포배양은 조성 변화에 민감합니다. 부산물은 계절, 원료, 가공조건, 보관상태에 따라 조성이 달라질 수 있습니다. 축산 사료에서는 배합으로 어느 정도 조정할 수 있지만, 세포배양에서는 배지 조성의 일관성과 오염관리, 불순물 관리가 훨씬 더 중요합니다.

결국 “부산물을 쓰면 싸진다”는 말은 절반만 맞습니다. 부산물을 세포배양에 쓰려면 다시 가공, 정제, 표준화, 멸균, 품질관리가 필요합니다. 이 과정에서 비용이 다시 생깁니다.

멸균은 공짜가 아닙니다

배양육에서 자주 빠지는 비용이 있습니다. 멸균입니다.

동물은 면역계를 가지고 있습니다. 피부, 장벽, 체온, 면역세포, 미생물 생태계가 방어 시스템으로 작동합니다. 물론 축산에도 질병관리와 위생관리가 필요합니다. 그러나 살아 있는 동물은 기본적인 생물학적 방어 능력을 갖고 있습니다.

배양세포는 다릅니다. 배양액은 세포에게 좋은 영양분이지만, 세균과 곰팡이에게도 좋은 영양분입니다. 오염이 들어오면 미생물이 더 빠르게 자랄 수 있습니다. 한 번 오염되면 배치 전체가 실패할 수 있습니다.

그래서 배양육 공장은 깨끗해야 합니다. 배지를 멸균해야 합니다. 배관, 탱크, 밸브, 필터, 공기공급 시스템을 관리해야 합니다. clean-in-place, steam-in-place, 여과멸균, 무균 연결, 일회용 배양백 같은 공정이 필요합니다.

멸균에는 에너지가 들어갑니다. 고압증기 멸균은 열과 물을 씁니다. 배지 멸균, 장비 세척, 공정 유지, 오염 방지에는 설비와 노동과 에너지가 들어갑니다.

이 비용은 축산의 사료비와 단순 비교하기 어렵습니다. 배양육은 동물의 몸이 하던 오염 방어와 생리 조절을 공장이 대신해야 하는 시스템입니다.

바이오리액터는 축사가 아닙니다

배양육 지지자들은 대형 바이오리액터를 만들면 가격이 내려갈 것이라고 말합니다. 규모의 경제가 있는 것은 맞습니다. 그러나 바이오리액터는 축사가 아닙니다.

축사에서는 동물이 스스로 먹고, 소화하고, 호흡하고, 면역을 유지하고, 근육과 지방을 만듭니다. 사람은 그 생물공정을 관리합니다.

바이오리액터에서는 공장이 동물 몸 밖에서 이 모든 조건을 대신 만들어야 합니다. 온도, pH, 산소, 이산화탄소, 영양분, 노폐물, 삼투압, 전단응력, 오염을 모두 관리해야 합니다. 세포 밀도를 높이면 산소 공급과 노폐물 제거가 어려워집니다. 교반을 강하게 하면 세포가 손상될 수 있고, 약하게 하면 산소와 영양분이 충분히 전달되지 않을 수 있습니다.

이 문제는 단순히 탱크를 크게 만든다고 해결되지 않습니다. 세포수가 늘어날수록 산소전달과 CO₂ 제거가 병목이 됩니다. 동물의 몸에서는 폐와 혈관, 심장, 간과 신장이 이 일을 합니다. 배양육 공장에서는 그 생리 시스템을 펌프, 배관, 센서, 산소공급, 냉각, CO₂ 제거 시스템으로 대신해야 합니다.

이것이 비용입니다.

Perfusion 배양은 해법처럼 보이지만, 배지와 세포 분리(retention)가 병목입니다

고밀도 세포배양의 해법으로 perfusion 배양이 거론될 수 있습니다. 배지를 계속 공급하고, 노폐물이 쌓인 배지는 빼내며, 세포는 바이오리액터 안에 유지하는 방식입니다. 이론적으로는 합리적입니다. 세포가 필요로 하는 영양분을 계속 넣어주고, 젖산·암모니아·CO₂ 같은 대사산물을 제거하면 세포밀도를 높일 수 있기 때문입니다.

그러나 실제 문제는 세포를 어떻게 반응기 안에 붙잡아둘 것인가입니다. Perfusion 배양에서는 배지는 계속 흘려보내면서 세포는 반응기 안에 남겨야 합니다. 이를 위해 필터, 막, 침강, 원심분리, acoustic retention, ATF, TFF 같은 여러 방식이 사용됩니다. 그러나 대규모 산업 생산에서는 이 장치들을 모두 사용하기 어렵습니다.

필터와 막은 막힐 수 있습니다. 세포와 단백질, 세포 찌꺼기, 지질 성분이 쌓이면 flux가 떨어지고 압력이 올라갑니다. 운전 시간이 길어질수록 안정성 문제가 커집니다. 전단응력도 문제입니다. 동물세포는 미생물처럼 강하지 않기 때문에, 세포를 거칠게 순환시키거나 강한 압력과 전단에 노출시키면 손상될 수 있습니다. 소규모 시설에는 세포분리 장치가 개발되어 있지만 대규모 배양기에도 적합한 장치가 없는 경우가 많습니다.

의약품 생산에서는 이런 장치를 쓸 수 있습니다. 항체 의약품처럼 g 단위의 고가 제품을 만들 때는 복잡한 retention 장치와 높은 운전비를 감당할 수 있습니다. 생산물이 비싸기 때문입니다. 그러나 배양육은 다릅니다. 배양육은 kg 단위의 값싼 식품이어야 합니다. 이 경우 세포 retention 장치는 단순한 보조장치가 아니라 원가와 안정성을 좌우하는 핵심 병목이 됩니다.

더구나 배양육에서는 세포 자체가 제품입니다. 항체 생산에서는 세포가 분비한 단백질을 회수하면 됩니다. 세포는 생산 도구입니다. 그러나 배양육에서는 세포가 곧 고기입니다. 세포를 반응기 안에 오래 유지하면서 대량으로 증식시키고, 다시 손상 없이 회수해야 합니다. 이것은 항체 생산보다 단순한 공정이 아닙니다.

그래서 perfusion 배양은 “가능한 기술”일 수는 있지만, 곧바로 “값싼 대량 식품 생산 기술”이 되는 것은 아닙니다. 대형 바이오리액터에서 장기간 안정적으로 운전하고, 오염 없이 유지하며, retention 장치의 막힘과 세포 손상을 관리하고, 배지 비용과 에너지 비용까지 낮추어야 합니다. 이 조건을 모두 만족시켜야 비로소 식품 산업의 가격 경쟁이 가능합니다.

배양육의 문제는 세포를 키울 수 있느냐가 아닙니다. 세포를 값싸게, 많이, 오래, 안정적으로 키울 수 있느냐입니다. Perfusion은 그 문제의 해답처럼 보이지만, 실제로는 retention 장치라는 또 다른 병목을 만듭니다.

탄소발자국도 단순하지 않습니다

배양육은 축산의 메탄 문제를 줄일 수 있다고 주장합니다. 그러나 그것만으로 배양육이 자동으로 저탄소 식품이 되는 것은 아닙니다. 배양육에는 배지 생산, 멸균, 냉각, 교반, 산소 공급, CO₂ 제거, 공장 운영 에너지가 필요합니다.

Sinke 등의 2023년 LCA 논문은 배양육이 토지 이용, 질소 관련 배출, 대기오염에서는 장점이 있을 수 있다고 분석했습니다. 그러나 동시에 배양육 생산은 에너지 집약적이며, 생산시설과 공급망에서 사용하는 에너지 믹스가 매우 중요하다고 지적했습니다. 이 연구는 배양육의 주요 기후 핫스팟으로 반응기 온도 유지에 쓰이는 에너지와 배지 성분의 생명공학적 생산을 제시했습니다.

즉 배양육의 탄소발자국은 전력과 배지 생산 방식에 크게 의존합니다. 재생에너지를 충분히 사용하면 유리한 시나리오가 나올 수 있습니다. 그러나 평균적인 에너지 믹스나 고도로 정제된 배지를 사용하면 결과는 달라집니다.

UC Davis 연구진은 현재 또는 가까운 미래의 생산 방식에서 고도로 정제된 배지를 쓰는 경우 배양육의 지구온난화 잠재력이 소매 쇠고기보다 더 클 수 있다고 분석했습니다. UC Davis 보도자료는 정제 배지를 사용하는 경우 배양육의 온난화 잠재력이 쇠고기보다 4배에서 25배 클 수 있다고 소개했고, “제약식 공정에서 식품식 공정으로의 도약”이 중대한 기술적 과제라고 설명했습니다.

따라서 배양육은 “탄소 없는 고기”가 아닙니다. 축산의 일부 문제를 산업공정의 에너지와 배지 문제로 바꾸는 기술입니다. 환경적으로 유리하려면 고기만 바뀌면 안 됩니다. 전력망, 배지 원료 산업, 냉각·멸균·산소공급 공정까지 함께 깨끗하고 싸져야 합니다.

낙관적 분석도 전제가 많습니다

배양육에 유리한 LCA나 TEA가 없는 것은 아닙니다. Sinke 등의 LCA는 배양육이 재생에너지를 사용하고 배지 생산이 효율화될 경우 쇠고기와 돼지고기보다 낮은 탄소발자국을 가질 수 있고, 토지 이용과 질소 관련 배출에서 유리할 수 있다고 분석했습니다.

그러나 바로 그 점이 중요합니다. 배양육의 장점은 전제에 매우 민감합니다. 저탄소 전력, 저렴하고 효율적인 배지, 고밀도 배양, 낮은 오염률, 대규모 설비, 안정적 세포주, 식품 등급 공정이 모두 맞아야 합니다.

이 조건들이 맞으면 가능성이 생깁니다. 그러나 이 조건들이 맞지 않으면 배양육은 비싼 바이오공정에 머물 수 있습니다.

객관적으로 말하면, 배양육은 아직 “축산을 대체할 값싼 고기”임을 입증하지 못했습니다. 지금까지 더 분명하게 입증된 것은, 배양육이 기술적으로 만들 수 있다는 사실과 대량·저가 생산이 매우 어렵다는 사실입니다.

실제 스케일업도 쉽지 않습니다

배양육 기업들은 시제품과 시식 행사를 통해 미래를 보여주었습니다. 그러나 시식용 제품과 대량 식품은 다릅니다.

Wired는 Upside Foods의 배양육 생산과 관련해 대형 바이오리액터 생산 준비가 홍보만큼 진전되지 않았다는 내부자 주장을 보도했습니다. 보도에 따르면 일부 생산은 작은 roller bottle 방식에 의존했고, 이 방식은 노동집약적이며 생산량이 작고 일회용 플라스틱 사용도 많다는 비판을 받았습니다.

이 사례는 배양육 산업의 핵심 문제를 보여줍니다. 만들 수 있다는 것과 싸게 대량생산할 수 있다는 것은 다릅니다.

의약품 산업에서는 적은 양을 비싸게 팔 수 있습니다. 배양육은 많은 양을 싸게 팔아야 합니다. 이 차이가 결정적입니다.

축산은 낡은 기술이 아니라 강한 생물공정입니다

축산은 종종 낡고 비효율적인 산업처럼 묘사됩니다. 그러나 비용 구조만 놓고 보면 축산은 매우 강한 생물공정입니다.

동물은 스스로 움직이는 바이오리액터입니다. 먹이를 섭취하고, 소화하고, 미생물과 공생하고, 면역을 유지하고, 근육과 지방과 우유와 계란을 만듭니다. 사람은 그 생물공정을 관리합니다.

특히 축산은 태양에너지가 만든 식물과 부산물을 인간이 먹을 수 있는 고품질 식품으로 바꿉니다. 전 세계 가축 사료의 상당 부분은 인간이 직접 먹지 않는 물질입니다.

물론 축산에는 문제가 있습니다. 메탄, 분뇨, 항생제, 동물복지, 사료 곡물 의존, 토지 이용 문제가 있습니다. 이 문제들은 개선해야 합니다. 그러나 축산을 단순한 낭비 시스템으로 보는 것은 부정확합니다. 축산은 오랫동안 인간이 먹기 어려운 자원을 식품으로 전환해온 시스템입니다.

배양육이 이 시스템을 대체하려면 축산보다 더 낮은 비용, 더 낮은 환경부담, 더 좋은 맛, 더 안정적인 공급망을 동시에 증명해야 합니다. 아직 그 증거는 부족합니다.

배양육은 틈새시장은 가능할 수 있습니다

배양육이 완전히 무의미하다고 말할 필요는 없습니다. 고급 레스토랑용 제품, 특수 식품, 하이브리드 식품, 펫푸드, 우주식, 연구용 식품, 특정 지방이나 향미 성분 생산에는 가능성이 있을 수 있습니다.

또한 배양육 연구가 세포배양 배지 비용을 낮추고, 바이오공정 기술을 개선하며, 의약품 생산에도 도움을 줄 가능성은 있습니다. UC Davis 보도자료에서도 배양육 연구가 저렴한 의약품 생산 기술로 이어질 가능성을 언급합니다.

그러나 이것은 전통 축산을 대체한다는 주장과는 다릅니다.

배양육이 일부 틈새시장에서 살아남는 것과, 닭고기·돼지고기·쇠고기의 대량 시장을 대체하는 것은 전혀 다른 문제입니다.

결론: 배양육은 고기의 미래라기보다 비싼 바이오공정일 수 있습니다

배양육은 흥미로운 기술입니다. 그러나 흥미로운 기술이 곧 값싼 식품이 되는 것은 아닙니다. 동물세포배양은 본질적으로 고비용 공정입니다. 항체 의약품과 EPO 같은 단백질 의약품의 역사가 그것을 보여줍니다.

배양육은 세포에게 먹일 배지가 필요합니다. 그 배지는 가장 큰 비용 항목입니다. 값싼 부산물을 쓴다고 해도, 대량 수요가 생기면 그 부산물은 더 이상 싸게 남아 있지 않을 수 있습니다. 더구나 세포배양용 원료로 쓰려면 정제, 표준화, 멸균, 품질관리가 필요합니다.

배양육은 멸균과 냉각, 산소공급, CO₂ 제거, 교반, 공장 운영 에너지도 필요합니다. 탄소발자국도 단순하지 않습니다. 저탄소 전력과 값싼 배지, 높은 세포밀도, 낮은 오염률이 확보되어야만 환경적으로 유리한 시나리오가 가능합니다.

반면 축산은 태양에너지가 만든 식물과 부산물을 고기·우유·계란으로 바꾸는 오래된 생물공정입니다. 완벽하지는 않지만 비용 구조가 강합니다. 특히 인간이 직접 먹기 어려운 자원을 이용할 수 있다는 점에서 축산은 단순히 낡은 산업이 아닙니다.

배양육이 정말 축산을 대체하려면 먼저 두 질문에 답해야 합니다.

첫째, 동물세포배양이 그렇게 싸다면 왜 항체 의약품과 EPO 같은 단백질 의약품은 여전히 비쌉니까.

둘째, 배양육 산업이 커진 뒤에도 배지 원료와 부산물은 여전히 싸게 공급될 수 있습니까.

이 두 질문에 답하지 못하는 한, 배양육은 고기의 미래라기보다 비싼 바이오공정의 또 다른 꿈에 가까울 수 있습니다.

기타 논점: FBS

초기 배양육 연구에서는 태아소혈청, 즉 FBS가 많이 사용되었습니다. FBS는 세포가 잘 자라도록 성장인자와 호르몬, 단백질, 미량성분을 제공하기 때문에 동물세포배양에서 오랫동안 표준 보충제로 쓰였습니다.

초기 배양육 연구에서 자주 사용된 원료가 FBS, 즉 fetal bovine serum입니다. 한국어로는 태아소혈청이라고 부릅니다. 이름만 들으면 실험실에서 쓰는 평범한 세포배양 보충제처럼 들립니다. 그러나 실제 원료를 알고 나면 이야기는 달라집니다.

FBS는 보통 도축장에서 나온 임신한 소의 태아에서 얻습니다. 도축된 어미 소에서 태아를 꺼낸 뒤, 태아의 심장에서 혈액을 채취하고, 그 혈액을 응고시킨 뒤 세포 성분을 제거해 혈청을 얻습니다. Thermo Fisher의 FBS 제조 설명도 “expired fetus”에서 심장천자 방식으로 혈액을 채취한다고 설명합니다. FBS가 동물세포배양에 널리 쓰인 이유는 분명합니다. 세포가 잘 자라는 데 필요한 성장인자, 호르몬, 단백질, 지질, 미량성분이 자연스럽게 들어 있기 때문입니다. 다시 말해 FBS는 세포에게 매우 좋은 배양 보충제입니다.

그러나 배양육에서는 이것이 심각한 모순을 만듭니다. 배양육은 동물을 도살하지 않는 고기, 동물 희생을 줄이는 고기라는 명분으로 홍보됩니다. 그런데 그 세포를 키우기 위해 태아소혈청을 사용한다면, 윤리적 명분은 크게 약해집니다.

그래서 배양육 업계는 FBS를 제거하고 무혈청 배지로 가야 한다고 말합니다. 이 방향은 맞습니다. 그러나 FBS를 빼면 문제가 해결되는 것이 아닙니다. FBS가 해주던 일을 다른 성분들이 대신해야 합니다. 성장인자, 재조합 단백질, 아미노산, 지질, 식물성 가수분해물, 미량성분을 조합해야 합니다. 결국 비용이 사라지는 것이 아니라 이름이 바뀝니다.

FBS 논쟁은 배양육의 본질을 잘 보여줍니다. 동물 없이 고기를 만들겠다고 하지만, 세포는 그냥 자라지 않습니다. 세포를 키우려면 생물학적 환경을 만들어주어야 합니다. 과거에는 그 환경을 태아소혈청이 제공했습니다. 앞으로는 그것을 인공 배지와 재조합 원료가 대신해야 합니다. 이것이 바로 비용입니다.

참고문헌

• Humbird, David. “Scale-up Economics for Cultured Meat.” Biotechnology and Bioengineering 118, no. 8 (2021): 3239–3250.
• Risner, Derrick, et al. “Preliminary Techno-Economic Assessment of Animal Cell-Based Meat.” Foods 10, no. 1 (2021): 3.
• Garrison, Jon T., et al. “How Much Will Large-Scale Production of Cell-Cultured Meat Cost?” Journal of Agriculture and Food Research 10 (2022): 100358.
• Negulescu, Patrick G., et al. “Techno-Economic Modeling and Assessment of Cultivated Meat: Impact of Production Bioreactor Scale.” Biotechnology and Bioengineering 120, no. 4 (2023): 1055–1067.
• Sinke, Pelle, et al. “Ex-Ante Life Cycle Assessment of Commercial-Scale Cultivated Meat Production in 2030.” The International Journal of Life Cycle Assessment 28 (2023): 234–254.
• Risner, Derrick, et al. “Environmental Impacts of Cultured Meat: A Cradle-to-Gate Life Cycle Assessment.” ACS Food Science & Technology 4, no. 9 (2024): 1956–1969.
• University of California, Davis. “Lab-Grown Meat’s Carbon Footprint Potentially Worse Than Retail Beef.” May 9, 2023. 당시 사전논문 결과와 전제 조건을 설명한 보도자료.
• Hong, Tae Kyung, et al. “Review of the Current Research on Fetal Bovine Serum and the Development of Cultured Meat.” Korean Journal for Food Science of Animal Resources 42, no. 5 (2022): 775–799.
• Messmer, Tobias, et al. “A Serum-Free Media Formulation for Cultured Meat Production Supports Bovine Satellite Cell Differentiation in the Absence of Serum Starvation.” npj Science of Food 6 (2022): 6.
• Thermo Fisher Scientific. “Fetal Bovine Serum Collection and Manufacturing.”