미래의 슈퍼마켓은 어떨까. “간염을 예방하는 고등어와 사과가 나왔습니다.”,“사랑하는 연인에게 무지갯빛 장미를 안기세요.”,“당뇨병을 치료하는 인슐린 세균을 팝니다.”

무슨 만화 같은 소리냐고 할 것이다. 그러나 이같은 ‘꿈’이 조금씩 ‘현실’로 다가오고 있다. 유전자를 재조합해 생물체의 특성을 원하는 대로 변화시키는 생명공학기술이 컴퓨터의 보급속도 만큼이나 빠르게 진전되고 있다.

이른바 ‘유전자변형생물체(GMO)’의 개발이다. 특정 생물체에 다른 종의 유전자를 넣어 또 다른 종을 탄생시키는 이같은 기술은 이미 식물과 동물, 미생물 등에 다양하게 적용되고 있다. 한때 인체 유해성 측면에서 부정적인 시각이 적지 않았으나 지금은 산업전반에 걸쳐 혁신을 몰고 올 ‘차세대 기반기술’로 인식되고 있다. 일본에서는 지난해 제비꽃의 유전자를 활용한 ‘파란 장미’가 개발됐고 앞서 타이완에서는 해파리의 유전자를 추출해 어둠속에서 빛을 내는 ‘애완용 관상어’가 탄생했다. 이산화탄소를 석유로 바꾸는 ‘에너지 미생물’이나 당뇨병을 치료하는 ‘인슐린 세균’, 간염 등에 견디는 ‘백신 사과’ 등의 등장도 이론적으로 불가능한 게 아니다.

●작년 GMO시장 40억달러 돌파

1994년 미국에서 박테리아를 활용해 잘 무르지 않는 토마토가 처음 개발된 뒤 작물 분야에서 유전자 재조합은 보편적이 됐다.

‘슈퍼 옥수수’라는 말에 놀랄 사람은 거의 없을 것이다. 이를 반영하듯 GM 작물의 시장 규모는 지난해 40억달러를 돌파, 내년에 50억달러 이상으로 추산됐다.

국제기구인 ‘농업생명공학 응용을 위한 국제서비스(ISAAA)’에 따르면 지난해 GM 작물의 재배면적은 17개국에서 8100만㏊로 2003년 6770만㏊보다 20%나 늘었다.

우리나라 남한 면적의 90%에 해당되는 수준이다.GM 토마토가 처음 재배됐을 당시의 170만㏊에 비하면 10여년만에 무려 47배나 증가한 셈이다.

미국이 4760만㏊로 58%를 차지해 가장 넓고 아르헨티나가 1620만㏊(20%), 캐나다와 브라질이 각각 540만㏊(6.6%)와 500만㏊(6.1%)로 뒤를 이었다. 이들 4개국이 전체 GM 작물 재배면적의 90% 이상을 차지한다. 그러나 미국의 비중은 2003년 63%에서 지난해 5% 포인트 감소,GM 작물의 재배가 전 세계적으로 확산되는 추세다.

●국내선 벼·감자·고추·들깨 등 4종 개발중

우리나라에서 상용화를 앞둔 GM 작물은 18종 45개 품목이다. 이 가운데 제초제와 바이러스에 잘 견디는 벼, 감자, 고추, 들깨 등 4가지는 마지막 단계로 안전성 평가를 받고 있다.

농촌진흥청 김현준 연구관은 “GM 작물을 개발하기 위해서는 품목당 10년 이상의 기간이 필요하다.”며 “안전성 평가에 들어간 벼와 감자 등 4종은 3∼4년 이내에 상품화가 가능하다.”고 말했다.

농업생명공학연구원에 따르면 비타민이 강화된 황금쌀이나 콩, 들깨 등의 개발도 멀지 않았으며 2종 이상의 유전자 재조합으로 영양분을 살리는 실험에는 상추와 배추, 박 등이 포함됐다.

세계적으로는 18종 80여 품목의 GM 작물이 개발중이며 옥수수가 22개 품목으로 가장 많다. 유채, 토마토, 콩, 면화, 감자 등이 많이 재배되며 면적으로는 옥수수와 콩이 전체 GM작물 재배면적의 60% 이상을 차지한다. 특히 GM 콩은 세계 콩 재배면적 7600만㏊의 절반 이상을 차지한다.

●‘GM 동물’의 산업화를 위한 개발에 박차

1988년 우리나라는 성장 호르몬을 생산하는 생쥐를 개발했다.

이어 장기이식용 돼지에다 세균과 바이러스 감염을 억제하는 ‘락토페린’ 분비용 젖소도 나왔다. 초기 성장이 3배나 빠른 연어나 ‘슈퍼 젖소’ 등 가축 개량에만 국한됐던 기술도 지금은 의료용이나 산업용으로 빠르게 확산되고 있다.

특히 인체에 쓰일 혈전용해제나 혈액응고인자, 성장호르몬 등을 생산할 수 있는 ‘식품 공장’으로 생쥐가 아닌 산양과 염소 등이 실험대상에 올라 연구가 진행중이다. 황우석 교수팀의 배아줄기세포 기술이 상용화하기 이전까지는 GM 동물의 개발은 성장호르몬이나 간염백신 개발 등에 필수라는 것.

특히 미생물과 곤충을 활용한 기술은 의료와 과학연구 분야에 거침없이 이용되고 있다.

말라리아 바이러스를 옮길 수 없는 모기나 인슐린을 생산하는 박테리아 등의 개발은 GM 기술에 새로운 전환점을 제공했다는 평가다.

●인체와 환경 유해성 논란은 여전

삼성경제연구소는 GMO 등의 바이오 산업은 기업이나 정부가 시급히 육성할 분야라고 지난해 밝혔다.

그러나 환경론자들은 GMO가 생태계를 파괴할 수 있는 ‘유전자 오염원’이 될 가능성을 배제하지 않고 있다.

예컨대 제초제에 견디는 내성 작물들을 곤충이 먹을 경우 생태계의 먹이사슬을 끊는 ‘기형적 슈퍼곤충’이 탄생할 수도 있다. 실제 영국 로웨트연구소는 유전자변형 감자를 먹은 쥐의 면역체계와 저항력이 크게 떨어진다는 실험결과를 얻었다. 독일에서는 유전자변형 유채 꽃가루를 먹은 벌의 장 속에서 기형의 DNA가 검출됐다.

생명공학연구원의 장호민 박사는 “유전자 변형 생물체가 개발·유통 과정에서 자연계로 전파돼 유전자 오염을 일으킬 수 있다.”며 “우리나라도 선진국처럼 생산을 철저히 격리하고 유통과정을 추적하는 시스템을 갖출 필요가 있다.”고 말했다.

백문일기자 mip@seoul.co.kr