빠르게 발전하고 있는 분야,
서울대학교 동물소재개발연구실은 함께 미래를 만들어 갑니다.
그린바이오 산업이란?
바이오산업 분야는 크게 질병 진단, 치료, 신약개발 등 의약학 분야를 다루는 ‘레드바이오(Red-bio)’ 분야, 화석연료를 대체할 바이오에너지 생산 및 바이오기술을 응용하여 공업 분야의 생산 공정 효율화를 도모하는 ‘화이트바이오(White-bio)’ 분야, 그리고 농림, 축산, 식품, 환경 분야와 생명공학기술의 접목을 통해 식량증산, 식품가공, 환경보호 등에 관련한 기술을 개발하는 ‘그린바이오(Green-bio)’ 분야로 분류할 수 있다.
현재 바이오산업 시장은 의약학 중심의 레드바이오 분야가 주도하고 있지만, 도시화와 인구증가, 이로 인한 환경문제와 식량문제의 대두로 인해 기존의 ‘생산성(productivity)’ 중심의 패러다임에서 벗어나 미래 인류의 삶의 유지에 직결되는 ‘지속가능성(sustainability)’에 대한 세계적인 인식이 고조되면서 이러한 문제를 해결 할 수 있는 전통 농산업에 기반을 둔 그린바이오 분야가 미래 바이오산업을 견인할 새로운 블루오션으로 관심받고 있다.
이와 같이 그린바이오 산업은 농업생명자원에 생명공학기술을 적용하여 농업 생산성 향상, 신소재 개발 등으로 부가가치를 창출하는 신산업으로서 식품 및 사료산업 분야를 중심으로 전 세계적인 고성장 (2020년 기준 글로벌 그린바이오 시장 규모 약 1조 2천억불, 연평균 6.7% 성장률)이 전망되며, 미국과 유럽에서는 그린바이오 산업 육성을 위한 관련 정책을 강화해 나가고 있다. 이러한 세계적인 추세에 발 맞추어 우리나라에서도 ‘그린바이오 융합형 신산업 육성방안’을 수립하고, 그린바이오 5대 분야 (마이크로바이옴, 대체식품/메디푸드, 신품종육종, 동물용의약품, 천연소재)에 대한 새로운 생태계 조성을 위한 육성정책을 추진하고 있다.
서울대학교 평창캠퍼스
서울대학교 평창캠퍼스는 교육조직인 국제농업기술대학원, 연구조직인 그린바이오과학기술연구원 산하의 농림축산, 식품, 환경 등 그린바이오 산업 분야의 각 요소기술에 대한 연구개발을 담당하는 5개 연구소를 중심으로 기존의 20세기 ‘생산성 중심 패러다임’의 연구에서 벗어나 환경과 더불어 인류의 지속적 웰빙을 추구하는 21세기 ‘생명 중심 패러다임’을 추구해 나가는 국내 유일의 그린바이오 분야 교육·연구 전문기관이다.
서울대학교 평창캠퍼스는 국가 균형발전 계획하에 2008년 7월 ‘그린바이오 첨단 연구단지 조성’을 위한서울대학교와 강원도 및 평창군 간의 산학협력사업으로 출범하여 2014년 6월 준공하였으며, 현장 밀착형 학·연·산 클러스터 구축을 통해 그린바이오 산업 분야의 실용화/완성형 기술의 연구/개발/보급을 위한 동북아 허브를 표방하는 ‘그린바이오과학기술연구원’과 실용중심의 첨단 인프라와 다학제적 커리큘럼을 기반으로 국제화/산업화 지향의 교육 및 연구를 수행하는 ‘국제농업기술대학원’이 각각 연구와 교육 기능을 담당하고 있다.
그린바이오과학기술연구원(GBST)은 서울대학교 본부 직할 연구기관으로서 ‘친환경경제동물연구소’, ‘종자생명과학연구소’, ‘식품산업화연구소’, ‘디자인동물이식연구소’, ‘그린에코공학연구소’ 등 5개의 산하 연구소와 그린바이오 산업 분야의 국제교류 창구의 역할을 담당하는 ‘국제농업개발협력센터’ 로 구성되어 있고, 국제농업기술대학원(GSIAT)은 전문대학원 체제의 교육기관으로서 ‘경제동물과학’, ‘종자생명과학’, ‘바이오식품산업’, ‘그린에코시스템공학’, ‘국제농업개발협력’ 5개의 전공으로 석사과정이 운영되고 있다.
동물소재개발연구실 연구 지향점
한국의 축산업이 과거 양적성장 위주의 20세기 산업사회 패러다임에서 환경과의 공존을 통한 지속 가능성을 목표로 하는 21세기 생명사회 패러다임으로 발전해 나가기 위해서는 새로운 개념의 친환경 축산 기술 개발을 모색해야 한다. 어떤 산업 분야를 막론하고 신기술의 실용화를 위해서는 그러한 기술을 실현할 수 있도록 구체적인 도구가 되는 소재 개발이 선행되어야 하는데, 축산 분야에서도 기존 가축 생산성 향상 중심의 전통적 축산기술에서 한 단계 더 나아가 미래 지속가능한 친환경 축산을 가능하게 하는 신기술 개발을 위해서는 새로운 동물소재의 발굴이 필수적이라 할 수 있다. 미래 지속가능한 축산을 실현 하는 요소 기술로는 ‘무항생제 축산기술’, 저공해 축산기술’, 자원절약 축산기술’, 및 ‘동물복지 축산기술’등을 들 수 있으며, 이러한 새로운 축산기술은 천연 항생제 대체제, 고기능성 생리활성 물질, 농림수산 부산물 유래 유용물질 등 다양한 기능성 소재의 적극적 개발과 활용을 통해 구체화 할 수 있다.
‘동물소재개발연구실’에서는 환경부하를 최소화 하면서 동물의 건강과 소비자의 웰빙을 동시에 고려하는 그린바이오 산업에 기여하기 위한 다양한 기능성 소재 (미생물 소재, 기능성 단백질 소재, 영양물질 소재, 및 유용 부산물 소재 등)를 발굴하여 효과적인 실용화 기술을 개발하는 것을 학문적 목표로 하고 있다. 동물소재개발연구실에서는 현재 오메가 지방산 균형 축산물 생산을 위한 기능성 사료 소재, 단백질 디자인 기술 기반 아단위 동물 백신, 미생물 및 천연물 기반의 항생제 대체제, 농산부산물 활용 고부가가치 기능성 사료첨가제 등 다양한 동물소재 분야 연구 개발에 매진하고 있다.
동물소재란?
동물소재(animal bioresource)는 축산에서 경제동물을 사육함에 있어서 동물의 건강과 항상성 유지, 질병예방, 생산성 증진 등을 목적으로 활용하는 다양한 기능성 소재 (미생물, 기능성 단백질, 면역증진 천연물, 각종 영양물질, 및 유용 부산물 소재 등)를 말하며, 대부분 사료, 사료첨가제 형태로 가축에게 급여된다. 기능적인 측면에서의 동물소재는 동물 건강에 필요한 필수 영양소를 공급함으로 인해 동물의 성장과 발달에 도움을 주며 더 나아가 동물의 스트레스를 저감시키고 면역력을 강화하는 복지적인 측면의 의미를 지니고 있다. 따라서 최근에는 단순히 체중을 늘려 생산성만을 중요시하는 기존 축산방식이 아닌 동물의 건강과 복지의 증진을 통해 양질의 동물성 단백질을 생산하고 축산물에 기능성 물질을 전이시켜 소비자의 건강과 복지를 증진시키는 것을 목적으로 동물소재의 기능적인 범위가 확장되고 있다.
동물복지 시대, 동물소재 분야 발전 방향
축산에서 가축을 사육하는 목적은 가축의 효율적인 관리를 통해 유용 동물성 식품 및 동물자원을 생산하는 것으로 이는 인류에게 있어서 오랜 역사를 지닌 경제활동 중 하나이다. 축산은 궁극적으로 가축의 출하 및 도축을 통해서 경제활동의 목적을 달성할 수 있으므로 일반적인 동물복지와는 차별화된 생산성 증진이라는 축산분야 본연의 목표를 고려한 현실적인 동물복지 지향점이 마련되어야 한다. 따라서 축산에서의 동물복지 지향점은 ‘가축이 출하 전까지 농장에서 생활하는 동안 쾌적하고 건강한 생활을 누릴 수 있는 사육 기반을 제공’하는 것이 되어야 할 것이다.
축산에서 생산성을 고려한 현실적 동물복지 구현을 위해서는 쾌적환 환경, 스트레스 저감, 건강한 생활을 목표로, 세부적 구성요소로는, 배경(Basis)적 측면에서 축산 동물복지 구현에 적합한 시설/환경과 시행 의무를 부여할 관련 정책 및 법규 마련과 함께, 내용(Content)적 측면에서 적절한 관리체계와 양질의 사료를 통한 충분한 영양공급 체계 구축을 들 수 있다. 이러한 개념을 바탕으로 할 때 축종별 성장단계에 알맞은 양질의 영양소를 충분히 공급하는 것과, 가축의 기후 및 사양스트레스를 최소화하고, 항병력과 면역기능을 향상시킬 수 있는 기능성 생리활성 물질 고함유 사료첨가제를 공급하는 것이 축산현장에서 동물복지를 구현할 수 있는 최선의 방법 중 하나라 할 수 있을 것이다. 이러한 기능성 사료자원의 적용은 ‘영양동물복지’ 증진과 생산성 향상을 동시에 추구할 수 있는 한편, 건강한 축산물에 대한 소비자 인식을 개선함으로써 축산물 소비 확대에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
동물복지형 기능성 사료첨가제 개발 방향
세계적으로 반려동물 양육 인구가 늘어나면서, 국내에서도 동물보호 및 복지에 대한 국민의 인식이 높아지고 있는 추세이다. 축산업의 생산성 중심으로 성장을 추구해 나감에 따라 농장동물의 복지에 소홀한 소위 공장식 축산에 대한 사회적 지탄이 높아졌고 이에 따라 축우, 돼지, 가금 등 전통적인 농장동물에 대한 복지 증진에 대한 요구 또한 지속적으로 증가하고 있으며 가격이나 품질보다 윤리적 기준에 따라 축산물을 선택하는 윤리적 소비에 동참하는 소비자가 늘고 있는 추세다.
동물 복지 축산 관련 정책으로 국내 축산분야에서도 2007년부터 동물복지에 대응한 가축사양관리에 관한 검토회의를 통해 국내 가축사육의 특징과 경제성을 고려한 축종별 (산란계, 2009; 육계와 젖소 2010; 육우, 2011) 동물복지 사양관리 지침을 보급해 나가는 한편, 동물복지축산농장 인증제(산란계, 2012;돼지, 2013;육계, 2014; 한육우/젖소/염소, 2015)가 확대 및 동물복지 운송차량, 도축장 지정제, 동물운송 규정 의무화, 농가와 소비자 대상 교육 및 홍보 등의 정책을 추진해나가고 있다.
사회,경제 발전에 따른 동물권에 대한 국민 인식 변화에 대응하고자 국내 축산분야에서도 국민의 인식 변화에 대응하고자 2020년부터 동물복지 중장기 정책이 수립해왔으나, 대통령령 제 33435호 동물 보호법 시행령에 따른 사료관리법에는 영양학적 측면이 아닌 사료 수급 및 품질 관리가 주된 내용이며, 농림축산검역본부고시 제2018-20호 동물복지축산농장 인증기준 및 인증 등에 관한 세부실시요령 축종별 인증기준 또한, ‘영양 균형을 맞춘 사료를 충분히 급여해야한다’와 같은 모호한 표현으로 질병 및 사육 시설 관리 기준에 비해 동물 복지형 사료 급이에 대한 영양학적 가이드라인은 현재까지 다소 불명확한 상태이다. 전세계적으로 동물복지형 사료의 개념은 현재까지 학술적으로나 축산현장에서 관심있게 논의되고 있지 않으며 이에 따라 관련 기술에 대한 연구나 제품에 대한 시장은 전무한 상황이다. 반려 동물의 건강 유지를 위한 사료시장 확대와 비교하여 농장 동물의 사료는 여전히 축산물 생산량 증진에만 초점이 맞춰져 있다. 선도기업 중심으로 가축의 건강증진을 목적으로 프로바이오틱스 및 비타민 제제 등의 기능성 사료를 출시하고 있으나, 농가 인식 부족과 기능성 첨가제 사용에 따른 생산 단가 상승 등의 현실적인 문제로 인해 농가들의 사용 빈도가 낮은 문제점이 있다.