A Study of the Food Crisis Management

Ⅰ. 서론

21세기, 세계의 쌍방향 상호작용을 통해 가파른 세계화 곡선이 그려지고 있다. 세계화는 문화를 다양하게 해주는 긍정적인 효과도 존재하지만 식량 부족과 같이 세계 인류가 해결해야 할 큰 숙제를 떠넘기기도 한다. 식량은 인간의 생사에 영향을 미치는 중요 요소이다. 하지만 인간의 무분별한 자원 개발로 인해 나타나는 여러 환경문제들은 식량 생산에 악영향을 끼친다.

최근 불거지고 있는 사막화는 농작물 생산에 걸림돌이 된다. 매년 한반도 면적의 6배에 해당하는 지역이 사막화가 진행되고 벌써 육지의 40% 이상이 생물체가 살수 없는 황폐해진 사막이며 사막화 위험지역과 잠재된 지역까지 고려한다면 그 결과는 결코 무시할 수 없다. 이로써 사막화로 인한 식량감소도 해결해야 할 문제 중 하나이다. 조사에 따르면 그 동안 사막화로 지구 전체 식량 생산량의 13% 정도가 감소했다. 또한 20세기 이후 급증하는 인구증가율도 사막화 가속화에 영향을 주고 있다. 특히 사막화가 발생하는 대부분의 국가는 개발도상국인데, 개발도상국은 급격한 인구증가율을 보이고 있기 때문에 식량 감소문제는 더욱 심각해질 전망이다. 사막화 발생 과정을 살펴보면 식량생산을 위해 원시림을 개간하고 그 과정에서 토양의 유기물이 감소해 사막화가 진행된다. 사막화가 식량 생산율은 더욱 감소하게 되고 더 많은 원시림을 개간하게 된다. 더 넓은 사막화가 발생되는 악순환이 반복되는 것이다.

또한, 기후 변화에 관한 패널(IPCC)이 2007년에 발표한 제 4차 보고서에 따르면 현재 지구 온난화가 진행되고 있다는 사실은 의심의 여지가 없다. 이 보고서는 지구 평균 기온이 2100년 까지 1.1 ~ 6.4동 상승할 것이라고 예측하며, 지구 평균 기온이 1~3도 상승하고 변화한 기후에 농업을 잘 적응시킨다면 전 세계 식량 생산이 증가할 수 있다는 견해를 제시했다. 하지만, 실제 지구 평균기온이 3도 이상 상승하는 경우에는 식량 생산 감소를 피하는 것을 거의 불가능이다. 2100년까지 지구 평균 기온이 1,1 ~ 6,4도의 범위 중 어느 정도 높아질지 지금으로서는 정확히 알 수는 없지만 지구온난화는 이미 진행 중이고 미래의 농업이 과거와 같지 않을 것이라는 사실은 분명하다. 그러므로 미래에 발생할 기후변화에 대비해 농업에 투자하고 식량 안보를 준비 해야 한다. 뿐만 아니라 새로운 식량 품종을 연구하고 대량생산 가능한 과학 기술을 개발 또한 시급하다.

Ⅱ. 본론

그렇다면 이러한 식량문제를 해결해 지속 가능한 지구환경을 보호할 수 있는 방안들에는 어떠한 것들이 있을까? 첫째, 미래 시대의 새로운 식량으로 각광받고 있는 ‘유전자 조작 식품(Genetically Modified Organism; GMO)’의 예를 들 수 있다. 유전자 조작 식품은 식품 생산성 및 질을 높이기 위하여 본래의 유전자를 새롭게 조작, 변형시켜 만든 식품으로, 유전자재조합은 1953년 DNA 구조가 밝혀지고 1970년부터 DNA를 자를 수 있는 기술이 가능해지면서 더욱 발전하고 있다. 특히 질병이나 병충해에 대한 면역이 높아 미래 식량난을 해결할 대안으로 주목 받고 있다. 생명공학 분야에서는 GMO에 대한 연구가 끊임없이 진행되고 있으며, 현재도 옥수수, 쌀 등 약 200여가지의 유전자 조작 식품이 개발 및 수출입 되고 있어 앞으로 발전할 가능성이 더욱 높을 것으로 예상된다. 유전자 조작 식품은 ‘분자농업(Molecular Farming)’으로 이어져 연구되고 있기도 하다. 분자농업이란, 형질전환 기술을 활용하여 의학적 또는 산업적으로 유용한 고부가가치 단백질, 백신, 효소 등의 재조합 단백질 및 이차대사산물을 대량생산하는 산업이다. 『국내·외 분자농업 연구 및 산업화 현황』

(농림수산식품기술기획평가원)에 따르면 분자농업은 녹색 의약품과 동물사료 첨가제, 곡물, 채소, 과일 등의 농작물의 다양한 제품 생산이 가능하며 경제적이고 안정적인 친환경적 기술이다. 특히 분자농업은 유전자 조작 식품에 비해 안전성의 문제가 적고, 대량생산이 가능해 정밀화학제품 및 단백질류의 생산비용을 대폭 절감할 수 있다는 점에서 경쟁력이 높다.

둘째, ‘3세대 바이오매스’ 또한 효과적인 해결책으로 떠오르고 있다. 1세대 바이오매스인 옥수수, 사탕수수는 바이오에탄올을 생산하는 데에 주로 이용되었다. 현재 바이오에탄올의 생산과 소비 증가와 더불어 중국, 인도의 급격한 경제성장으로 인한 곡물자원의 수요가 증가하고 있지만, 이를 감당해낼 수 있는 충분한 옥수수, 사탕수수 경작지가 없어 바이오에탄올의 가격이 지속적으로 상승하고 있는 실정이다. 설상가상으로, 재배 면적을 확대하면서 환경파괴와 이산화탄소의 증가의 문제가 발생해 상황은 더욱 악화되고 말았다. 한편, 연료로 사용하는 바이오매스 경작지의 면적을 줄이고, 실질적인 식량 재배에 필요한 곡물 재배 경작지의 면적을 확충 가능한 2,3세대 바이오매스가 이러한 문제점을 해결할 수 있을 것으로 보인다. 2세대 바이오매스인 목질계 바이오매스를 구성하는 성분 중 하나인 셀룰로오스는 당화, 발효 공정을 통해 바이오에탄올로 전환될 수 있어 이에 대한 효율성을 높이고, 식량 문제와 연료 생산의 갈등을 해소하기 위해 미국, 유럽을 비롯한 여러 선진국에서 꾸준한 연구가 진행 중이다.

셋째, ‘곤충 식량’ 또한 미래 식량난을 해결할 수 있다. 월스트리트 저널에 따르면, 식용 곤충은 단백질과 비타민 B, 미네랄이 풍부해 적은 양으로도 사람들에게 충분한 영양을 공급한다. 곤충은 돼지, 소와 같은 동물에 비해 음식 섭취량과 배설물 배출이 적으며 음식물 쓰레기로 배출되더라도 다른 동물들의 사료로 이용될 수 있다는 점에서 유용하다. 더 나아가, 메탄가스와 산화질소 배출량이 대폭 줄어 환경 문제 해결에도 기여한다. 아프리카, 중남미, 아시아와 같은 세계 각국에서는 식용 곤충을 흔히 볼 수 있으며, 우리나라 또한 번데기, 백강잠, 벼메뚜기 등이 식용곤충으로 지정된 바 있다. 현재 식용 곤충 시장 규모는 1500억원 정도로, 계속해서 발전해나가는 곤충산업에 대한 전문가들의 기대가 나날이 커져가고 있다.

마지막 해결 방안은 바로 ‘3D 프린팅 기술’이다. 바이오메디컬 과학자인 페르말 간디(Perumal Gandhi)와 라이언 판드야(Ryan Pandya)는 ‘Perfect Day’라는 회사를 설립해 실제 3D 프린팅 기술을 이용하여 젖소 없이 만든 우유 상업화를 위한 준비에 돌입했다고 한다. 이들은 단백질과 소분자 화합물(small-molecule chemical compounds)을 이용하여 백신을 만드는 연구를 바탕으로 인공적인 우유 단백질 생산에 성공함으로써, 미래 식량 문제의 새로운 패러다임을 제시하였다. 연구실에서 만들어진 우유는 자체의 영양학적 이점을 포기하지 않고도 환경문제, 동물보호문제를 해결할 수 있기 때문에 사람들의 관심을 이끈다. 두 명의 과학자들이 개발한 우유는 버터컵(buttercup)이라는 효모균주를 얻은 다음, 바이오 3D프린터를 이용하여 만든 젖소의 DNA 서열을 효모의 특정 부위에 삽입하여 카제인과 유청을 만들어낼 수 있도록 했다. 이와 비슷한 방법으로 미국의 조시 테트릭(Josh Tetrick) 또한 ‘Hampton Creek Food’라는 스타트업을 설립해 달걀을 대체할 수 있는 단백질을 개발하는 연구에 성공했다. 이렇듯 다양한 분야에서의 과학자들이 식량문제를 해결하는 방안들을 탐구하는데 앞장서고 있다.

Ⅲ. 결론

환경문제가 극대화될 수록 인류가 책임져야 할 식량의 공급의 심각성은 증대된다. 따라서 우리는 식량문제가 불거지기 전에 환경문제를 미연에 방지해야 할 필요성이 있다. 지속 가능한 발전(sustainable development)은 환경을 보호하고 빈곤을 구제하며, 장기적으로는 성장을 이유로 단기적인 자연자원을 파괴하지 않는 경제적인 성장을 창출하기 위한 방법들을 말한다. 지구 환경 보호의 궁극적인 목표는 ‘지속 가능한 발전’이므로 우리는 지속 가능한 식량안보 및 빈곤 구제에 힘써야 한다. 특히, 식량 문제에 관여하는 사막화 문제와 기후변화 문제는 환경과 관련이 있는데 ‘3세대 바이오매스’를 통해 농작물 경작지를 줄이고 좁은 경작지에서 대량의 농작물을 생산할 수 있다는 점에서 사막화 현상의 진행을 늦출 수 있다. 또한, 곤충식량을 활용한다면 다른 동물들에 비해 메탄가스와 산화질소 배출량이 줄어 지구온난화 현상을 방지할 수 있어 환경문제 해결이 가능하다.

미래 식량문제의 시발점은 환경에 있다. 인류가 현재의 환경을 얼마나 유지를 하나에 미래 식품의 다양성을 결정 짓기 때문이다. 미래의 위기를 고려해 식량을 증대시킬 유전자 변형식품 과 3D 프린팅 기술 등과 같은 과학 기술의 개발도 중요하지만 무엇보다도 환경 보호에 적극적인 참여가 가장 큰 가치를 지닌다. 따라서 현시대에 살아가고 있는 우리들은 그 무엇보다도 환경문제에 관심을 기울이고 이에 대한 해결책을 강구해야 할 책임이 있다.

Author : 박규영, 신은재

Group Name : Always Considering Environment