2050년 식량 위기와 일본 푸드테크의 부상

2050년 세계 인구는 약 97억 명에 이를 것으로 예상되며, 이에 따라 세계 식량 수요는 2010년 대비 약 1.7배로 증가해 58억 톤에 달할 것으로 예상된다. 특히 단백질 수요가 급증하면서 기존 축산업은 환경 부담과 이산화탄소 배출 문제로 한계에 직면하고 있다. 국제기구의 보고서에 따르면 축산업은 전 세계 온실가스 배출량의 14%를 차지하며, 대규모 토지 사용과 수자원 고갈로 지속 가능한 식량 공급 체계의 필요성이 더 강조되고 있다. 이러한 위기에 대응하기 위해 등장한 혁신적 해결책이 바로 푸드테크(Food Tech)이다.

푸드테크는 식량의 생산, 가공, 유통, 소비 전반에 걸쳐 첨단 기술을 결합해 농업과 축산업의 한계를 극복하는 새로운 산업 모델이다. 일본 미쓰비시 종합연구소(MRI)는 2050년 푸드테크 세계 시장 규모가 약 280조 엔(약 2613조 원)에 이를 것으로 전망하고 있으며, 식물성 대체 단백질, 세포배양식품, AI 기반 스마트 농업 기술이 성장을 주도할 것으로 보고 있다. 일본은 이 분야에서 주요 주도국으로 부상하고 있다.

<푸드테크의 세계 시장 규모 예측>

(단위: 조 엔)

[자료: 일본 미쓰비시종합연구소(MRI)]

푸드테크 세계 시장의 성장과 일본의 비전

푸드테크 산업은 이미 글로벌 식량 문제 해결의 핵심 산업으로 자리 잡으며 기술 혁신을 통한 지속 가능한 미래 실현에 중요한 역할을 하고 있다. 2022년 기준 푸드테크 관련 글로벌 투자액은 532억 달러를 기록했으며, 미국, 유럽, 중국이 주요 투자국으로 나타났다. 특히 대체 단백질과 세포배양 기술이 투자자들 사이에서 높은 관심을 받고 있다.

일본은 농림수산성을 중심으로 ‘푸드테크 비전’을 발표하며, ①지속 가능한 식량 공급 체계 구축, ②푸드 로스 (food loss) 절감, ③스마트 농업 도입, ④건강 맞춤형 식생활 제공을 주요 목표로 설정했다. 구체적으로는 대체 단백질 및 세포배양식품 개발을 위한 연구 지원, 규격 외 농산물 업사이클링 기술 및 AI 기반 유통 혁신 플랫폼 확산, AI·로봇을 활용한 농업 생산성 향상, 개인 건강 데이터를 기반으로 한 맞춤형·기능성 식품 제공 등을 추진하고 있다.

일본은 상대적으로 푸드테크 분야의 후발 주자이지만, 2020년 정부와 민간이 협력하는 민관협의회를 출범해 정부의 정책적 지원과 민간 산업계의 기술 도입 간 시너지 효과를 발휘해 빠르게 발전 중이다. 일본 기업들은 기술 혁신과 함께 사회적 책임을 추구하며 지속 가능한 식량 체계 구축에 기여하고 있다.

<2024년 푸드테크 민관협의회가 주최하는 비즈니스 콘테스트 홍보사진>

[자료: 푸드테크 민관협의회 홈페이지]

일본의 주요 푸드테크 기술과 혁신 기업 사례

일본에서는 푸드테크 기술을 활용한 혁신 기업들이 지속 가능한 식량 공급 체계 구축을 목표로 활발히 활동하고 있다. 이하에서는 ①대체 단백질, ②세포배양식품, ③AI·스마트 농업 분야로 나누어 구체적으로 소개하고자 한다.

① 대체 단백질: 식물성·곤충성 단백질로 지속 가능성 추구

대체 단백질은 기존 축산업의 환경적·경제적 부담을 완화하면서 지속 가능한 단백질 공급원을 제공하는 기술로 주목받고 있다.

다이즈(DAIZ)는 대두 발아 기술을 활용해 식물성 육류를 개발했다. 발아 과정에서 단백질 함량과 풍미를 극대화해 기존 식물성 고기의 한계였던 맛과 식감을 개선했으며, 대표 제품인 식물성 고기 ‘미라클 미트’는 건강과 지속 가능성을 모두 충족하는 제품으로 평가받고 있다.

<대두로 만든 식물성 고기, 미라클 미트 공정 과정>

[자료: 다이즈(DAIZ) 홈페이지]

젠부(ZENB)는 황에다마메(황색 완두콩)를 활용한 저당질 글루텐프리 면을 개발해 건강과 환경을 중시하는 일본 소비자들에게 인기를 끌고 있다. 이 제품은 단백질과 식이섬유가 풍부하면서도 탄수화물 함량이 낮아 건강을 중요시하는 소비자들 사이에서 인기를 끌고 있다.

<황색 완두콩으로 만든 저당질 글루텐프리 면 제품>

[자료: 젠부(ZENB) 홈페이지]

그리라스(Gryllus)는 식용 귀뚜라미를 활용해 단백질 바와 초콜릿 등을 상업화했다. 곤충 단백질은 높은 단백질 함량과 함께 온실가스 배출량이 소고기 생산 대비 1/100 수준으로, 효율적인 단백질원으로 평가된다.

<식용 귀뚜라미 활용 기업 그리라스 로고>

[자료: 그리러스(Gryllus) 홈페이지]

② 세포배양식품: 지속 가능한 단백질 공급을 위한 해법 제시

세포배양식품은 동물 세포를 체외에서 배양해 고기와 동일한 단백질을 생산하는 기술로, 축산업의 환경 부담을 줄이고 지속 가능한 단백질 공급 체계 구축을 가능하게 한다. 최근 일본에서도 다양한 산업 분야로 확산되며 주목받고 있다.

인터그리컬처(Integriculture)는 독자적인 세포배양 시스템을 개발해 비용 효율적인 세포배양식품 생산을 실현하고 있다. 대표 사례로는 달걀노른자 외막 세포 순화 배양액을 활용해 제조한 화장품 원료 ‘세라멘트’를 포함한 뷰티 클리닉 전용 제품이 있다. 일본 내 미용 의료 수요 증가에 맞춰 지속 가능한 원료 대체 기술로 주목받고 있다.

<세포 배양 기술을 활용해 만든 화장품>

[자료: 인터그리컬처(Integriculture) 홈페이지]

키니시(Kinish)는 식물 분자 농업 기술을 활용해 쌀에서 우유 단백질을 추출해 유제품 대체 식품을 개발하고 있다. 이 기술은 젖소 사육으로 인한 환경 부담을 줄이면서도 우유의 맛과 질감을 재현해 혁신적인 대안으로 평가받는다. 키 20cm의 난쟁이 벼를 식물 공장에서 대량 재배해 우유 단백질을 생산함으로써, 동물성 식품에 의존하지 않고도 풍부하고 맛있는 유제품 대체 식품을 제공하고 있다.

<키가 작은 난쟁이 벼에서 우유 단백질을 생성하는 과정>

[자료: 키니시(Kinish) 홈페이지]

③ AI와 스마트 농업: 일본 농업의 혁신을 이끄는 두 축

스마트 농업은 인공지능(AI), 로봇 공학, 사물인터넷(IoT) 기술을 활용해 농업 생산성을 극대화하고 자원 낭비를 최소화하는 혁신 시스템으로 주목받고 있다. 일본은 첨단 기술을 적극 도입해 농업 분야의 혁신을 선도하고 있다.

테크매직(TechMagic)은 AI 기반 조리 로봇을 개발해 외식 산업의 생산성 향상과 비용 절감에 기여하고 있다. 이 로봇은 파스타, 볶음밥 등 다양한 요리를 자동으로 조리해 인건비와 식재료 낭비를 동시에 줄이고 있으며, 저출산·고령화로 인한 일본의 노동력 부족 문제 해결 방안으로 평가받고 있다.

<AI 기반 자동 조리 로봇>

[자료: 테크매직(TechMagic) 홈페이지]

프란텍스(Plantex)는 밀폐형 스마트팜 시스템을 통해 빛, 온도, 습도를 정밀 제어해 연중 고품질 작물을 생산하고 있다. 이 시스템은 자원 효율성을 극대화하면서도 농작물 생산성을 3배 이상 높일 수 있는 것이 강점이다.

<스마트팜 식물 공장 속도 조절 시스템>

[자료: 프란텍스(Plantex) 홈페이지]

아그리스토(AGRIST)는 AI와 로봇 기술을 결합해 자동 수확 로봇을 개발했다. 이 로봇은 작물의 성숙도를 정확히 판별해 최적의 시기에 수확을 진행함과 동시에 인력난 해소와 농가의 비용 절감에도 기여하고 있다.

<피망과 오이 자동 수확 로봇>

[자료: 아그리스토(AGRIST) 홈페이지]

시사점

일본의 푸드테크 산업은 후발 주자임에도 정부의 적극적 지원과 기술 혁신을 바탕으로 환경 지속 가능성과 경제적 효율성을 동시에 실현하며 글로벌 시장에서 입지를 강화하고 있다. 특히 대체 단백질, 세포배양식품, 스마트 농업 등 다양한 분야에서 민관 협력을 통해 기술 상용화와 해외 시장 개척을 적극 추진 중이다.

일본 유명 VC G 사 Investment Team의 K 씨는 KOTRA 도쿄무역관과의 인터뷰에서 “푸드테크는 환경부하 저감, 식량 부족 해소, 생산성 향상 등 현대 사회가 직면한 식품 문제를 해결하는 열쇠가 될 것”이라며 “일본은 발효 기술과 정밀한 식품 가공 기술 등 독자적 강점을 보유하고 있어 투자 규모나 시장 규모는 해외에 비해 아직 작지만, 향후 성장이 기대된다”라고 전망했다.

우리 기업은 일본의 전략과 사례를 참고해 대체 단백질과 세포배양 기술 분야의 협력 기회를 발굴하고, 푸드 로스 절감과 업사이클링 기술 등 혁신 기술을 도입해 국내 푸드테크 산업의 경쟁력을 높여야 한다. 나아가 일본과의 협력은 한국 기업이 글로벌 시장 진출을 확대하는 중요한 기회가 될 수 있다. 푸드테크는 단순한 기술 혁신을 넘어 인류와 지구의 지속 가능한 미래를 만들어가는 핵심 산업으로, 한국 기업의 선제적 투자와 전략적 접근이 필요한 유망 영역으로 평가된다.

자료: 미쓰비시종합연구소, 농림수산성, 푸드테크 민관협의회 홈페이지, 각 사 홈페이지, KOTRA 도쿄무역관 종합