식물성 플랑크톤의 하나인 해양 미세조류로 만든 '대체해조육'을 소재로 만든 연어 스테이크, 소시지 등이 시장에 선보일 전망이다. 국립부경대학교(총장 장영수)는 김영목 교수 연구팀이 해양수산부 주관 '2024년도 대체해조육 및 수산배양육 기술개발사업'에 선정됐다고 30일 밝혔다. 연구팀은 이번 사업 선정으로 오는 2028년까지 5년간 총 62억5000만원의 연구비를 지원받아 대체해조육을 개발하는 '미세조류 기반 대체해조육 상용화 기술개발' 과제 수행에 나선다. 대체해조육이란 해조류와 미세조류에서 유래한 식물성 단백질을 활용해 육고기와 유사하게 제조한 식품을 말한다. 최근 기후변화, 인구 증가에 따른 식량 위기와 지속 가능한 소비 추세에 따라 영양학적, 환경적 가치가 높은 수산식품 관련 융복합 기술인 '블루푸드테크'가 떠오르면서 미래 글로벌 수산식품 시장을 이끌 기술 개발에 나선 것이다. 대체해조육은 최근까지 개발된 육상생물 유래 대체 단백질 소재들이 안전성이나 알레르기 유발, 영양 불균형 등의 한계점을 극복할 수 있는 대안으로도 주목받고 있다. 국립부경대 연구팀의 이번 사업 목표는 미세조류를 활용한 대체해조육 소재·제품 개발 등 상용화 기술을 개발해 미래 식품산업 시장 선점과 식품산업 경쟁력을 강화하는 것이다.이를 위해 국립부경대가 주관기관으로 한국식품연구원, 성신여대, 전북대, 한국해양수산개발원 등 학계와 연구기관은 물론, ㈜동원F&B, ㈜다인소재, ㈜삼진식품 등 산업계와 함께 팀을 꾸렸다. 연구팀은 앞으로 △미생물 발효를 이용한 클로렐라와 스피룰리나 유래 단백질 추출 △수산물 기반 친환경 결착제 개발 및 이를 활용한 미세조류 조직 단백 개발 △육류의 식감과 향미를 구현할 수 있는 감각소재 개발을 위한 감각평가 시스템 개발 △감각평가 시스템을 이용한 관능 구현 지표 설정 및 감각소재 개발 등에 나선다. roh12340@fnnews.com 노주섭 기자

[파이낸셜뉴스] 식물성 플랑크톤 하나인 해양 미세조류로 만든 '대체해조육'을 소재로 만든 연어 스테이크, 소시지 등이 시장에 선보일 전망이다. 국립부경대학교(총장 장영수)는 김영목 교수(식품공학전공·사진) 연구팀이 해양수산부 주관 '2024년도 대체해조육 및 수산배양육 기술개발사업'에 선정됐다고 30일 밝혔다. 연구팀은 이번 사업 선정으로 오는 2028년까지 5년간 총 62억5000만원의 연구비를 지원받아 대체해조육을 개발하는 '미세조류 기반 대체해조육 상용화 기술개발' 과제 수행에 나선다. 대체해조육이란 해조류와 미세조류에서 유래한 식물성 단백질을 활용해 육고기와 유사하게 제조한 식품을 말한다. 최근 기후변화, 인구 증가에 따른 식량 위기와 지속 가능한 소비 추세에 따라 영양학적, 환경적 가치가 높은 수산식품 관련 융복합 기술인 '블루푸드테크'가 떠오르면서 미래 글로벌 수산식품 시장을 이끌 기술 개발에 나선 것이다. 대체해조육은 최근까지 개발된 육상생물 유래 대체 단백질 소재들이 안전성이나 알레르기 유발, 영양 불균형 등의 한계점을 극복할 수 있는 대안으로도 주목받고 있다. 국립부경대 연구팀의 이번 사업 목표는 미세조류를 활용한 대체해조육 소재·제품 개발 등 상용화 기술을 개발해 미래 식품산업 시장 선점과 식품산업 경쟁력을 강화하는 것이다. 이를 위해 국립부경대가 주관기관으로 한국식품연구원, 성신여대, 전북대, 한국해양수산개발원 등 학계와 연구기관은 물론, ㈜동원F&B, ㈜다인소재, ㈜삼진식품 등 산업계와 함께 팀을 꾸렸다. 연구팀은 앞으로 △미생물 발효를 이용한 클로렐라와 스피룰리나 유래 단백질 추출 △수산물 기반 친환경 결착제 개발 및 이를 활용한 미세조류 조직 단백 개발 △육류의 식감과 향미를 구현할 수 있는 감각소재 개발을 위한 감각평가 시스템 개발 △감각평가 시스템을 이용한 관능 구현 지표 설정 및 감각소재 개발 등에 나선다. 특히 △대체해조육 시제품(분쇄형 대체해조육 패티/대체해조육 소시지/대체새우육 활용 HMR 간장새우장/구이용 대체해조육/식물성 대체 어육 및 모사 어육가공품/대체 연어스테이크) 개발 및 상품화 △소비자 만족도 조사 등을 통한 국내외 대체육 시장 진출 전략 확보 등을 수행할 계획이다. 연구 책임자인 김영목 교수는 이공분야 대학중점연구소인 해양바이오닉스융합기술센터(센터장 정원교 교수)와 식품연구소(소장 양지영 교수) 소속으로 미생물 발효를 이용한 수산물 유래 단백질 소재 개발 연구를 수행하고 있으며, 특히 블루푸드테크 기반 고부가 수산식품 개발 연구 분야를 이끌어왔다. 김 교수는 "미래 수산식품산업 시장 선점을 위한 첫걸음인 이번 사업을 통해 클로렐라와 스피룰리나를 활용한 대체해조육 개발 원천 기술 확보하고 상용화에 성공한다면 대체해조육이 수산업 분야의 신성장 동력이 될 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.  roh12340@fnnews.com 노주섭 기자

제주시 월정리해수욕장에서 약 2㎞ 떨어진 작은 연구시설에 진한 녹색으로 가득 채워진 수조. 이 녹색은 우주인 식품이라고 알려져 있는 해양 미세조류 스피루리나다. 최근 식품의약품안전처는 한국해양과학기술원(KIOST) 제주연구소가 스피루리나에서 추출한 물질을 기억력 개선에 효능이 있는 개별인정형 원료로 인증했다. KIOST 제주연구소 박흥식 소장은 18일 미세조류 배양장에서 "2조원대 시장이 있는 스피루리나 뿐만아니라 다양한 미세조류를 국내 기업들이 상품으로 만들어 쓸 수 있도록 미세조류 파운드리 시설을 구축하려 한다"고 말했다. 세계에서 활용하고 있는 미세조류는 다섯종류다. 이 미세조류의 성분을 연구하고 큰 규모의 공공 배양시설로 연구소에서 미세조류의 대량생산 가능성을 보여줌으로써 기업이 투자하게끔 마중물을 만들려는 의도다. 제주연구소는 스피루리나에서 추출한 물질 'SM70EE'이 기억력 개선에 효능이 있다는 것을 밝혀냈다. 이후 70대 이상 인지기능 저하 환자 180명을 대상으로 임상시험한 결과 시각기억과 어휘력 등이 뚜렷하게 개선된다는 것을 증명해냈다. 스피루리나는 체내 유해물질을 배출하는데 도움을 주고 소화기 계통의 암전이를 막는 기능도 있다. 또 세포의 60% 이상이 단백질로 구성돼 있어 단백질 보충제 역할도 한다. 2016년 현재 전세계 연간 12만t 생산되면서 약 7억달러 정도의 시장이 형성됐다. 국내는 건강기능식품이나 첨가식품으로 해외에서 전량 수입해오고 있다. 건강기능식품 업계에 따르면 2028년에는 연간 소비량이 32만t으로 2조원대 시장이 형성될 것으로 전망된다. 이 미세조류를 연구하기 위해 양식하는 일도 만만치 않았다. 물이 계속 흐르지 않으면 금세 죽어 썩고, 유속이 너무 빠르게 흐르면 성장에 문제가 있었다. 최적의 배양장을 만들기 위해 이스라엘까지 가서 기술을 배워왔다. 이를 통해 제주연구소는 약 200㎡ 규모의 배양장에서 연간 300㎏의 스피루리나 분말을 만들고 있다. 제주연구소는 지난해 네추럴웨이에 스피루리나 추출물 제조방법을 1억7000만원 규모의 기술이전 계약까지 체결했다. 제주연구소가 해양미세조류 파운드리 구축 및 활용 기술개발 사업을 기획해 과학기술정보통신부 과학기술혁신본부에서 국가 연구개발 사업으로 검토하고 있다. 제주도에 6600㎡ 규모의 파운드리 시설을 구축해 연간 5t 규모의 미세조류를 배양한다는 목표다. 박흥식 소장은 "제주도에서도 이 사업에 관심을 갖고 해당 부지를 무상으로 대여하겠다는 의사를 표했다"고 말했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 제주시 월정리해수욕장에서 약 2㎞ 떨어진 작은 연구시설에 진한 녹색으로 가득 채워진 수조. 이 녹색은 우주인 식품이라고 알려져 있는 해양 미세조류 스피루리나다. 최근 식품의약품안전처는 한국해양과학기술원(KIOST) 제주연구소가 스피루리나에서 추출한 물질을 기억력 개선에 효능이 있는 개별인정형 원료로 인증했다. KIOST 제주연구소 박흥식 소장은 18일 미세조류 배양장에서 "2조원대 시장이 있는 스피루리나 뿐만아니라 다양한 미세조류를 국내 기업들이 상품으로 만들어 쓸 수 있도록 미세조류 파운드리 시설을 구축하려 한다"고 말했다. 세계에서 활용하고 있는 미세조류는 다섯종류다. 이 미세조류의 성분을 연구하고 큰 규모의 공공 배양시설로 연구소에서 미세조류의 대량생산 가능성을 보여줌으로써 기업이 투자하게끔 마중물을 만들려는 의도다. 제주연구소는 스피루리나에서 추출한 물질 'SM70EE'이 기억력 개선에 효능이 있다는 것을 밝혀냈다. 이후 70대 이상 인지기능 저하 환자 180명을 대상으로 임상시험한 결과 시각기억과 어휘력 등이 뚜렷하게 개선된다는 것을 증명해냈다. 스피루리나는 체내 유해물질을 배출하는데 도움을 주고 소화기 계통의 암전이를 막는 기능도 있다. 또 세포의 60% 이상이 단백질로 구성돼 있어 단백질 보충제 역할도 한다. 2016년 현재 전세계 연간 12만t 생산되면서 약 7억달러 정도의 시장이 형성됐다. 국내는 건강기능식품이나 첨가식품으로 해외에서 전량 수입해오고 있다. 건강기능식품 업계에 따르면 2028년에는 연간 소비량이 32만t으로 2조원대 시장이 형성될 것으로 전망된다.  이 미세조류를 연구하기 위해 양식하는 일도 만만치 않았다. 물이 계속 흐르지 않으면 금세 죽어 썩고, 유속이 너무 빠르게 흐르면 성장에 문제가 있었다. 최적의 배양장을 만들기 위해 이스라엘까지 가서 기술을 배워왔다. 이를 통해 제주연구소는 약 200㎡ 규모의 배양장에서 연간 300㎏의 스피루리나 분말을 만들고 있다. 제주연구소는 지난해 네추럴웨이에 스피루리나 추출물 제조방법을 1억7000만원 규모의 기술이전 계약까지 체결했다. 제주연구소가 해양미세조류 파운드리 구축 및 활용 기술개발 사업을 기획해 과학기술정보통신부 과학기술혁신본부에서 국가 연구개발 사업으로 검토하고 있다. 제주도에 6600㎡ 규모의 파운드리 시설을 구축해 연간 5t 규모의 미세조류를 배양한다는 목표다. 박흥식 소장은 "제주도에서도 이 사업에 관심을 갖고 해당 부지를 무상으로 대여하겠다는 의사를 표했다"고 말했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스]녹조 발생의 원인이 되는 질소와 인을 먹고 바이오연료 소재를 만드는 미세조류(microalgae)가 발견됐다. 환경부 산하 국립호남권생물자원관은 수생태계에 부영양화를 일으키는 질소와 인을 영양분으로 삼는 섬·연안 유래 미세조류를 최근 발견했다고 18일 밝혔다. 부영양화는 하천 및 호소 등 수생태계 내에 질소, 인과 같은 영양염류의 농도가 높은 상태를 말한다. 이로 인해 조류(녹조)가 크게 발생한다. 연구진은 목포시 고하도를 포함한 21개 섬의 해수, 갯벌, 토양에서 발견한 미세조류 21종 중 진도군에서 확보한 배양체에서 신종 '클로렐라 소로키니아나(Chlorella sorokiniana) JD1-1'을 선별했다. 연구진이 이 미세조류의 생활하수 및 축산폐수 처리 능력을 실험한 결과, 총질소 57.1~204.2㎎/ℓ의 폐수는 12일 동안 82%까지, 총인 0.3~12㎎/ℓ의 폐수는 7일 동안 99%까지 제거하는 것으로 나타났다. 특히 이 미세조류는 질소와 인을 영양분으로 삼아 배양액 1g당 약 7~10%의 지질이 함유된 '생물 에너지원(바이오매스)'을 생산했다. 연구진은 이 미세조류를 대량으로 배양한다면 바이오디젤 등 바이오연료 소재로 활용할 수 있을 것으로 기대했다. 광합성 과정에서 1ℓ당 하루에 0.06~0.1g의 이산화탄소를 소모하는 것으로도 나타나 온실가스 저감을 이끌어내는 생물자원으로 잠재성도 높은 것으로 조사됐다. 국립호남권생물자원관은 이번 연구 결과 논문을 환경 분야 국제학술지인 '환경관리저널'(Journal of Environmental management) 9월호에 게재할 예정이다. 류태철 국립호남권생물관장은 "이번 연구는 섬·연안 생물자원으로 탄소중립을 실현할 수 있는 기술의 시작을 알리는 의미가 있다"며 "생물자원 확보에 그치지 않고 폐자원 처리비용 저감과 소재 활용 확대 등 융합기술 개발에 초점을 맞추어 국민의 체감효과를 극대화하겠다"라고 말했다.  leeyb@fnnews.com 이유범 기자

[파이낸셜뉴스]브이티지엠피는 클라우드에어, KJ그린에너지와 탄소저감용 미세조류기술 활용을 골자로 하는 계약을 체결했다고 10일 밝혔다. 브이티지엠피는 지난6월 구미 하이테크밸리의 수소 연료전지발전소 부지 확보를 시작으로, 경상북도 구미시 및 한국서부발전 등 유관 기관과의 발전사업 협약 및 이번 탄소저감용 미세조류 특허 활용 계약을 통해 신재생에너지 연료전지 발전 사업에 박차를 가하고 있다. 같은 날 산업통상자원부로부터 수소 연료전지발전소의 공사 계획인가도 획득해 발전사업 진행의 기반을 구축하게 됐다. 이번 특허 활용 계약을 통해 브이티지엠피의 구미 하이테크벨리 수소 연료전지발전소는 발전사업에 미세조류 탄소 포집 기술을 적용하는 첫 사례로 블루수소로 나아가는 첫걸음이 될 것으로 기대하고 있다. 이번 활용 계약의 골자인 탄소저감용 미세조류기술 특허는 미세조류를 활용한 친환경 바이오탄소포집기술(CCUS)로 수소 연료전지발전 시 브이티지엠피의 라미네이팅 기술을 적용, 발생하는 이산화탄소를 이용해 미세조류를 성장시켜, 미세조류의 추출물에서 루테인과 아스티잔틴을 추출한다. 이를 활용해 고기능성의 화장품, 바이오 제품 등의 개발에 적용이 가능하다. 또한, 금번 계약으로 브이티지엠피는 구미 하이테크벨리 발전소 뿐만 아니라 모든 수소 연료전지발전소에 특허를 적용한 생산시설을 증대한다는 계획을 가지고 있다고 밝혔다. kmk@fnnews.com 김민기 기자

[파이낸셜뉴스] 신신제약은 지난 28일 독자적인 미세조류 고농도 배양기술을 보유한 파이코일바이오텍코리아에 30억원 규모의 지분을 투자했다고 8월 31일 밝혔다. 이번 투자는 제3자 배정 유상증자 참여 방식으로 이뤄졌으며, 신신제약은 파이코일 지분의 7.59%를 확보했다. 최근 연구개발센터 건립 등 적극적인 활동을 펼치고 있는 신신제약은 파이코일이 생산하는 원료를 활용한 신제품 개발 등 포트폴리오를 확대해 나갈 계획이다. 파이코일바이오텍코리아는 미세조류의 유효물질을 활용한 제품을 개발·생산하고 미세조류 균주 및 배양방식을 포함한 생산 플랫폼을 판매하고 있다. 파이코일의 독자적인 배양기술인 PSP는 균주 별로 최적화된 광신호를 공급해 미세조류가 생화학적 반응을 하도록 유도하는 기술로 기존 방식에 비해 유전자 변형 없이 2~4배 생산성이 높은 것이 특징이다. 특히 전문의약품 및 건강기능식품으로 주목받는 오메가-3의 주원료인 DHA를 미세조류 배양방식을 통해 생산할 수 있다. 기존 등푸른생선에서 추출한 생선오일에 비해 중금속 및 환경오염의 위험성이 낮아 성장 가능성이 높은 것으로 평가받고 있다. 파이코일은 이번 투자자금으로 연간 500톤 이상을 생산할 수 있는 식물성 미세조류 DHA 생산설비를 구축할 예정이다. 신신제약 이병기 대표는 "신신제약은 새로운 성장 동력 확보를 위해 자체 연구개발 역량 강화와 함께 외부 기관과의 적극적인 오픈 이노베이션을 추진하고 있다"며 "독자적 기술을 보유한 파이코일에 대한 이번 투자가 함께 성장할 수 있는 계기가 될 것으로 기대한다"라고 밝혔다. 한편, 신신제약은 지난 7월 강서구 마곡 도시개발 사업단지 내에 연구개발센터를 건립하고 본사를 이전하며 연구개발 능력을 강화하고 있다. 이와 함께 2019년 완공한 세종 신공장은 글로벌스탠다드 수준의 생산 설비와 시스템을 갖췄다.  pompom@fnnews.com 정명진 기자

[파이낸셜뉴스] 극지연구소는 극지방 빙하 표면에 서식하는 미세조류의 유전자를 활용해 추위에 강한 식물을 만드는 실험에 성공했다고 18일 밝혔다. 연구팀은 애기장대에 얼음결합 단백질 유전자를 넣어 저온에 적응하는 별도의 과정 없이 냉해에 강한 효능을 확인했다. 이 실험은 빙설미세조류의 얼음결합 단백질이 식물의 형질 개선에 사용될 수 있음을 보여준 첫 사례이다. 이정은 극지연구소 선임연구원은 "극한 환경에 서식하는 생명체의 생존전략, 얼음결합 단백질의 구조적 특징과 기능이 규명된 만큼, 향후 줄기세포, 수정란의 장기보관이나 농작물의 냉해피해 예방 등 관련 산업에서 다양하게 활용될 것으로 기대한다."고 밝혔다. 빙하에 사는 빙설미세조류 클로로모나스는 얼음결정의 형성과 성장을 막는 얼음결합 단백질(IBP)을 다수 보유하고 있는 것으로 확인됐다. 얼음결정은 자라면서 세포를 손상시키기 때문에 생물의 생존을 위협할 수 있다. 연구팀은 클로로모나스를 분석해 일정 온도 이하에서에서만 작동하는 29개의 유전자를 찾아냈는데, 얼음결합 단백질 유전자인 'CmIBP1'을 코딩하는 얼음결합 단백질은 얼음결정 성장억제 효과가 일반 단백질에 비해 5배 이상 높았다. 이번 연구는 해양수산부의 '극지 유전체 101 프로젝트'의 일환으로 수행됐으며, 국제학술지인 '식물과 세포생리학'에 이번 달 게재됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 물 속에서만 사는 것으로 알려진 미세조류가 땅 위에서도 서식하는 사실이 처음 밝혀졌다. 환경부 소속 국립생물자원관은 이옥민 경기대 교수팀과 함께 지난해부터 진행한 '자생 조류 조사·발굴 연구사업' 결과를 16일 발표했다. 미세조류는 물 속에서 사는 생물 중 엽록소를 갖고 있어 광합성을 하는 단세포를 말한다. 식물성 플랑크톤인 남조류나 녹조류가이에 해당된다. 육안으로는 확인이 어려워 현미경을 이용해야만 관찰이 가능하다. 그러나 공기 중에 노출돼 수분 공급이 극도로 제한된 '기중'(氣中) 환경에서도 서식하는 미세조류가 있었다. 바로 스티코코쿠스 2종과 윌모티아 머레이, 시아노파논 미라빌, 시아노살시나 크루코이데스 등 국내 미기록 6종(남조류 4종·녹조류 2종)을 포함해 총 18종(남조류 14종·녹조류 4종)이다. 남조류는 벽돌담과 보도블록의 사이에서, 녹조류는 토양과 인접한 나무나 바위 표명에서 각각 주로 관찰됐다. 종별로 보면 스티코코쿠스 2종은 그간 국내에서는 발견되지 않아 기록 또는 보고되지 않은 생물종인 '미기록종' 녹조류로, 원통형이면서 길이가 다양한 세포 형태였다. 폭은 평균 4㎛ 이하로 작았다. 윌모티아 머레이와 시아노파논 미라빌, 시아노살시나 크루코이데스, 톨리포트릭스 카리노애 등 4종은 국내에서 처음 보고되는 남조류다. 생물자원관은 국내 미기록종의 각 종별로 환경생물학회지에 게재했거나 게재할 예정이다. 기중 서식지의 시료를 추가 확보해 분류학적 연구도 진행한다. 생물자원관 관계자는 "미세조류 대부분은 기중 환경에 적응하지 못하고 죽는다"면서 "이번에 확인된 기중 조류의 경우 매우 건조한 환경에 잘 적응하게끔 세포 형태가 변화해 있었고 수계 환경을 되돌렸을 때 본래의 형태로 바뀌었다"고 설명했다. km@fnnews.com 김경민 기자

조명과 피부미용기기 등에 활용되는 발광다이오드(LED)로 미세조류의 성장을 크게 촉진시킬 수 있다는 연구결과가 나와 주목받고 있다.부경대는 생물공학과 대학원생 김소희 학생(25·석사 2년·사진)이 최근 제주 메종글래드호텔에서 열린 2019 한국생물공학회 춘계학술발표대회·국제심포지엄에서 논문 '2단계 배양시스템을 이용한 LED 파장별 미세조류의 성장과 지질축적의 효과'(지도교수 김성구)로 학생우수논문발표상을 수상했다고 28일 밝혔다.김씨는 이 논문에서 LED를 이용하면 파장에 따라 미세조류의 세포 수는 1.5배, 불포화지방산 축적은 2배가량 높인다는 연구결과를 제시해 관련 연구자들의 관심을 모았다. 그는 실험을 통해 갈조류인 Pavlova lutheri, 녹조류인 Chlorella vugaris, 홍조류인 Porphyridium cruentum 등 3가지 미세조류를 배양액에 넣고 매일 12시간씩 5가지 파장의 LED와 형광등을 쬐며 상태를 관찰했다.실험 결과 각각의 미세조류는 보색인 파장, 즉 갈조류는 파랑, 녹조류는 빨강, 홍조류는 초록 파장의 LED를 10일간 쬐었을 때 형광등을 쬔 데 비해 세포 수가 최대 1.5배 성장하는 것으로 나타났다. 이어 미세조류와 동일한 색 파장의 LED를 4일간 쬐면 형광등을 쬔 데 비해 미세조류 내 EPA, DHA 등 불포화지방산이 최대 2배 축적된다는 결과를 얻었다. roh12340@fnnews.com 노주섭 기자