신동화 전북대 명예교수
아무리 많은 정보와 경험을 축적해도 예측은 예측일 뿐이다. 지난 과거를 되돌아보면 멀지 않은 과거에서 오늘의 변화를 예상이나 할 수 있었겠는가? 물론 큰 그림에서는 예측한 것이 비슷하게 맞는 경우도 있지만 모든 변화는 오늘의 것에 다른 것을 더해 새로운 것을 만드는 과정이다.
하지만 추가하거나 더하는 것이 산술적 합에 의한 결과라기보다는 예상했던 차원을 훨씬 넘어서는 경우가 너무나 많다는 것을 보고 있다.
기존 존재하는 것을 변화 시킨 1차 산업혁명에서 3차 산업까지는 상상할 수 있다고 하지만 4차 산업혁명기에 접어든 현대에서 미래 예측은 거의 불가능한 상황이다. 존재하는 것의 조합이 아닌 있지 않는 것을 서로 연결해 다시 감지할 수도 형상화할 수도 없는 것을 만들어 내기 때문이다.
4차 산업에서는 공간에 그려지는 것들이 우리 생활에 엄청난 변화를 요구하고 있다. 제조업 분야는 어떠한가? 물질에 바탕을 두고는 있지만 그 제조과정 전체가 비형상화의 세계, 즉 전자정보 세계에 의존하는 정도가 계속 늘어나고 있다.
이제는 모든 과정이 자동화, 기계화되면서 그 자체의 형상은 있지만 이들을 움직이는 과정은 모두가 무형의 전자 시스템이다. 여기에 인공지능은 필수다. 때문에 미래는 예측이 아니라 완전히 새로운 세계를 그리는 상상이 필요하다.
그렇다면 식품산업 분야에서의 변화 양상을 상상해 보자. 식품 원료는 앞으로도 오랜 시간 자연생명체에 의존해야 할 것이다. 인공 합성된 원료에 대한 소비자의 거부반응이 한동안 지속될 것이기 때문이다.
자동화에 상황지능 접목 새로운 생산 시스템
식품·외식 등 3D 기법 활용 맞춤형 제품까지
그러나 생산 방법은 큰 변화를 상상할 수 있다. 땅이 아닌 생물 반응 장치에 의한 세포배양이 아주 일반화되고 생산가격도 토양에서 자연적으로 얻는 원료와 경쟁할 수 있는 시대가 올 것이다. 이는 시스템 대사공학이 눈부시게 발전하고 이에 힘입어 비용과 생산성이 경쟁력을 갖게 될 것이다.
거의 모든 식물성 식재료는 식물공장에서 양액을 이용한 생산이 가능해지고 동물의 조직도 다르지 않을 것이다. 쇠고기나 돼지고기가 공장에서 생산되고 필요한 특정 성분을 세포수준에서 조절해 원하는 대상을 쉽게 만들 수도 있을 것이다. 조직감이 필요한 소재의 경우 그 형태는 식물공장에서 쉽게 만들 수 있을 것이라 상상한다.
향후 클로로필을 살아있는 상태로 분화 시켜 생물 반응기로 활용, 생장 조건과 배양액의 조건을 달리하며 LED를 에너지원으로 탄수화물과 단백질을 의도대로 생산 가능하고, 순환기법에 의해 생산된 산물을 회수하는 기법이 동반 발전할 것이다.
이 모든 과정은 연속공정으로 이뤄지고 제어가 가능하다. 이에 필요한 모든 공정 관리는 인공지능을 넘어선 상황지능(전후 상황을 감안 조절하는 시스템)으로 비용을 최소화하는 것을 상상할 수 있다.
앞으로 모든 제조공정에 필요한 에너지원으로는 태양광을 가장 효율적으로, 경제적으로 활용이 가능할 것이다. ‘세계 미래 보고서 2055(박영숙, 2017)’에서 제시한 비용이 많이 드는 실리콘 전지 단자에서 요오드 등 할로겐 물질을 활용, 새롭게 만들어진 폐로브스카이트 등 새로운 기법이 개발돼 에너지 전환 효율을 크게 높여 저비용 에너지와 기존 기술 융합으로 완전히 다른 차원의 생산 시스템이 도입될 것이다.
상상이긴 하지만 화석 연료 시대가 완전히 퇴출되고 무한 자원인 태양에너지를 마음껏 사용할 수 있어 제조업 전반에도 큰 변화를 발생할 것이다.
이 때쯤 되면 3D기법이 식품제조업 분야, 특히 외식분야에는 일반화되는 시대가 도래할 것이다. 세포배양, 식물공장 등에서 생산된 연료가 파이프를 통해 공급되고 이들 원료가 소비자의 취향에 따라 혼합, 성형되면서 맞춤형 제품이 눈앞에서 만들어 진다.
더 나아가면 이미 분석돼 저장된 개인별 유전자(게놈) 정보에 비춰 개인에 필요한 영양성분과 필요 에너지양을 계산해 한 끼 식단을 짜서 제공하는 날이 멀지 않았다.
이 시기에는 100세 건강시대를 지나 120세가 일반화되는 세상이 올 것이며, 삶을 어떻게 즐길 것인가가 최대의 관심사가 된다. 지금과 같은 혼란스럽고 답답한 우리 현실에서 꿈이 현실로 되는 세상을 상상을 해본다.
