미세조류 관련 시장 2027년 27억 달러 규모 성장...우리 정부도 해양바이오산업 육성 계획 발표
미세조류, 식·의약 분야 활용도 높아...동물성 오메가3 대체 가능
미세조류 산업 육성 위해 배양 기술 뒷받침 돼야...원료 표준화·인증 제도 등 구체적 가이드라인 준비 필요
최근 환경과 생태계까지 생각하는 지속가능성이 다양한 산업 분야에 적용되고 있다. 이는 식품산업도 예외는 아니다. 지속 가능한 식품으로 친환경 대체 식품 소재와 식량자원에 대한 관심이 증가하면서 그 대안으로 미세조류(microalgae)까지 활용되고 있다.
미세조류란 단세포 조류로 육안이 아닌 현미경으로 관찰 가능하며 물, 햇빛, 이산화탄소만으로 대량 증식이 가능한 생물 집단을 말한다. 광합성을 통해 무제한 증식이 가능해 활용 가능성이 있다면 지속 가능한 산업에 적합할 것이다.
트랜스페어런시 마켓 리서치(Transparency Market Research)의 보고서에 따르면 미세조류 관련 제품은 오는 2027년 기준 약 27억 달러(약 3조 7,554억 원) 규모로 성장할 것으로 예상된다. 미세조류 관련 산업적 활용 및 제품 개발 사례를 보면 농업 분야의 토양개량제 및 생물비료 제품들, 대체 에너지 분야의 바이오에탄올 및 바이오디젤 등이 있다.
지속가능성이 강조되는 시점에서 미세조류는 포유동물, 어류 등에서 공급되던 단백질, 지질, 탄수화물, 비타민, 미네랄 등을 저렴한 비용으로 대량 생산할 수 있다. 3면이 바다인 우리나라 지리적 특성상 다양한 미세조류 확보가 용이해 발전 가능성이 높다. 최근 정부는 해양바이오산업을 오는 2027년까지 1조 2,000억 원 규모로 육성할 계획을 발표했다. 이중 미세조류 관련 국내 식·의약품 시장 규모는 연간 500억 원 이상으로 추정된다.
특히, 식·의약 분야에서는 클로렐라, 스피루리나와 같은 미세조류에서 아스타잔틴(astaxanthin)과 카로틴(carotene), 오메가3(DHA/EPA), 리코펜(lycopene) 등 다양한 유용물질을 추출해 항암제, 비타민, 항산화제 원료로 이용되고 있다. 최근 국내외 연구진이 미세조류에서 추출한 유용물질들이 체지방 감소(fucoxanthin), 기억력 증진(스피루리나 추출물), 안구 건강 증진(루테인)에 효능이 있음을 밝혀 건강 기능성 원료로서의 가능성을 입증했다.
심혈관 질환을 예방할 수 있는 다중 불포화지방산의 일종인 오메가3 지방산의 경우 인체에서 합성되지 않아 연어, 정어리, 고등어와 같은 어류나 관련 식품으로 제조된 건강기능식품 제품을 섭취해야 했다. 최근 미세조류에서 DHA/EPA 함유 오일을 생산하는 기술이 개발돼 동물성 오메가3를 대체할 수 있는 식물성 오메가3 건강기능식품 제품들이 쏟아지고 있다.
물론 참치, 고등어, 정어리, 연어 같은 어류에서 추출한 동물성 오메가3 제품의 우수성은 이미 많은 연구와 임상자료들을 통해 입증됐지만 과도한 어류 남획과 환경오염으로 인한 어류의 중금속 축적 같은 우려도 논란이 된 바 있다. 이에 반해 배양 환경을 통제할 수 있는 미세조류에서 추출한 오메가3는 생태계 파괴나 중금속 노출에서 조금은 자유로울 수 있다.
미세조류에서 생산되는 식물성 오메가3와 같이 미세조류가 식·의약 분야에서 상업화되기 위해서는 안정적인 대량 생산과 품질을 일정하게 유지할 수 있는 배양 기술이 뒷받침되어야 한다. 또, 건강 기능성 원료로 사용되기 위해서는 미세조류에서 추출되는 유용물질들에 대한 안전성 검증과 원료 표준화 및 인증 제도에 대한 구체적인 가이드라인도 준비해야 할 것이다.
김미정 창원대 식품영양학과 교수 mjkim@changwon.ac.kr
[필자 소개] 김미정 교수는 미국 조지아주립대학교에서 박사 학위를 받고, 미국 에모리대학에서 박사 후 연구원으로 일한 후 귀국했다. 한국식품연구원에서 근무했으며 현재 국립 창원대학교 식품영양학과 교수로 재직 중이다.
