합성생물학에 주목하자
새로운 먹거리 창출은 물론 기존의 생산 위해 요소 제거에 탁월해서다
음력으로 해가 바뀌었다.
신년에는 합성생물학(Synthetic Biology)에 더더욱 주목하면 좋겠다.
이는 다양한 유기체를 모방하거나 변형하여 생물학적 구성요소와 시스템을 새롭게 설계하고 디자인하는 학문 분야로 그 활용 방안이 매우 다양한 새로운 학문 이어서다.
유전공학이 기존의 DNA나 세포 수를 변형하고 수정하는 학문이라면 합성생물학은 공학적으로 이를 재생산 및 설계하는 학문이다.
미국 북가주 실리콘밸리에서 최근 수년 사이 주목받고 있는 아주 뜨거운 분야의 학문이자 산업이다.
우리에게 와닿는 실질적인 사례 mRNA 방식의 코로나 백신이나 인조고기 임파서블 버거 등의 대체 단백질 분야 등을 꼽을 수 있다.
음식과 옷감등 우리가 소비하는 대부분의 물질들을 합성생물학을 통해 만들어 낼 수 있고, 새로운 유기체를 설계하여 플라스틱을 분해시키며 폐수를 정화하고, 질병과 맞서 싸울 신약 물질을 만들어 내는 등 이미 그 활용이 산업 전반에 걸쳐 활발히 이루어지고 있다.
특히 더 좋은 품질의 제품을 더 빠르게, 더 싸게, 그리고 보다 더 친환경적으로 만들 수 있다는 장점 때문에 전 세계 생산업체들이 주목하고 있다.
게다가 연구비 대비 이익이 나지 않는 분야의 여러 의약품을 대체하거나 새로운 미생물을 만들어 바이오테크나 기후테크 분야에서도 쓰이는 등 그 활용도는 매우 높다.
따라서 R&D 부서, 연구기관들 등으로 공적 기금의 유입속도가 엄청나게 가속화되고 있으며, 새로운 투자 분야로 간주되면서 신규 투자를 견인하고 있다.
마켓 앤 마켓 리서치에 따르면, 합성생물학의 시장규모는 2021년 약 100억 달러에서 매년 26.5%씩 성장, 2026년엔 약 307억 달러 규모로 까지 상장할 것으로 내다보고 있다.
또한 맥킨지 보고서에 따르면 이러한 합성생물학을 통해 전 세계 경제의 실물 유입의 약 60%를 생산해 낼 수 있고, 전 세계 질병의 45%를 해결할 수도 있다.
발전이 기대되는 분야임에는 틀림없어 보인다.
합성생물학의 특징은
친환경적 생산공정, 혁신적인 신제품, 고비용 혹은 희소 물질 의 대체제로 대별된다.
친환경적 공정은 우선 우리가 소비하는 대부분의 소비재에 적용될 수 있다.
석유 화학 물질이나 그것의 부산품 혹은 생태환경적으로 위험한 물질로 가공, 처리되어 만들어지는 것이지만, 이러한 처리 공정이 공학적으로 설계된 미생물이나 유기체로 대체되는 것이다.
거기에다가 생산 속도도 높이며, 동시에 환경 쓰레기도 줄일 수 있다면 한 번에 세 마리 토끼를 잡는 효과가 유발된다고 실리콘 밸리 과학자들은 주장한다.
우리가 섭취하는 식재료의 대부분은 자연에서 공급되고 있다.
하지만 가축을 사육하고 도축하는 과정에서 어마어마한 양의 탄소가 배출된다는 것은 이미 우리가 주지하고 있는 사실이다.
따라서 이러한 기후 변화에 대응하기 위해서, 또한 처리 과정에서의 오염이나 감염을 막기 위해서, 실험실에서 세포를 변형시키고 합성한 후, 혹은 줄기 세포를 배양해 영양분을 공급하는 형태의 다양한 배양육들이 개발되고 있음은 주지해야 할 부분이다.
그 처리 과정에서 필요한 박테리아들을 실험과 설계를 통해 만들어 내는 것이 합성생물학의 묘미이다.
이런 것들이 바로 혁신적인 신제품 군에 해당된다.
고비용 혹은 희소 물질 대체제는 인류의 염원이다.
바닐라 아이스크림에 들어가는 바닐라 향료를 보자.
99% 인공 감미료다.
바닐라 콩 생산이 계속 감소하고 있고, 화학적으로 합성된 저렴한 감미료 덕분에 실제 바닐라 콩에서 우리 집 식탁에 까지 오는 비중은 1%도 안된다.
마찬가지로 가죽제품은 비싸기도 하지만 노동집약적 처리 과정을 거쳐야 하고, 탄소 배출 등 환경적으로 악영향을 미치는 건 삼척동자도 아는 사실이다.
이렇게 점차 감소하고 있는 고비용의 제품들의 접근성을 높이기 위해 합성생물학을 이용한 대체 제품들이 계속 탄생하고 있음에 우리는 주목할 필요가 있다.
콜라겐을 생성하도록 고안된 효모를 통해 만들어진 가죽 제품이 대표적인 사례이며, 버섯 균사체로 대체 가죽을 만들어 내는 것 등 혁신적인 제품이 그 예다.
합성생물학은 환경에 유해한 물질을 분해하는 미생물을 설계하기도 하고, 또 기존 제품의 기능과 효용은 증가시키면서, 환경에 유해한 물질들의 대체제를 만드는 데 기여함이 특징이다.
코로나 팬데믹을 지나면서 지난 2년 간은 인류에게 참 다사다난한 기간이었다.
위기를 극복하며 더 단단해지는 법을 우리는 배웠다.
새로운 환경에 적응하며 뉴노멀을 만들어 갔고, 다시 복귀한 일상을 통해 평범함 일상이 주는 감사함도 느낀다.
인류가 합성생물학을 잘 활용, 새로운 먹거리 창출은 물론, 기존의 산업계에서 파생되는 탄소 배출 등 인류에게 암적인 존재들을 제거해 나간다면 팬데믹 이후 우리네 삶은 질적인 면에서 한층 업그레이드될 것은 자명하다.
신년 벽두부터 어렵지만 인류에게 꼭 필요한 분야, 합성 생물학에 대한 지식을 공유해 보는 기회를 가져본다.
