안전한 먹거리로 식량 문제를 해결하는, 해조류 공학 기반 배양육 ‘씨위드’(인터뷰)

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[편집자주] 대구창조경제혁신센터와 플러그앤플레이코리아가 공동 진행하는 ‘대구 글로벌 벤처·스타트업 육성 지원사업’ 참가팀에 대한 인터뷰입니다. 와우테일은 국내 스타트업의 글로벌 진출을 응원합니다.

현재 투자유치 단계 : 프리시리즈B
투자유치 목표 금액 : 100억원
투자유치 희망 시기 : 2024년 1분기

안전하고 새로운 먹거리에 대한 현대인들의 관심이 높아지고 있다. 특히 육류 소비량이 지속적으로 증가하면서 이를 대체할 식품에 대한 고민도 깊어졌다. 미국 시장조사업체 CFRA는 글로벌 대체육 시장의 규모가 오는 2030년에 116조원대로 급성장할 것으로 전망했다. 이같은 이슈를 해결하기 위해 국내외 기업들이 연구개발 및 식품 생산에 나서고 있는 가운데, 씨위드는 해조류 공학 기반 배양육을 선보였다.

씨위드는 해조류를 이용해 두께감 있는 근육 조직 배양을 만들고, 미세조류를 활용, 동물성 소재를 완전 배제한 무혈청 동물 세포배양액 기술을 개발했다. 식품으로 쓰이는 소재를 기반으로 성능을 끌어올리는 bottom-up 방식으로 배양육을 개발해 상용화에 용이한 가격대가 가능하다는 장점을 지녔다.

씨위드는 대구창조경제혁신센터와 플러그앤플레이코리아가 우수한 벤처스타트업의 글로벌 진출을 지원하는 ‘글로벌 벤처 육성 프로그램’에 선정됐다. 이번 프로그램을 통해 전담 멘토들과 사업을 전체적으로 점검하고 글로벌팀들에게 씨위드의 기술력을 소개하는 기회 등을 지원받았다.

지난 19년 설립해 본격적인 글로벌 진출을 준비 중인 씨위드는 많은 해외팀들과 협력을 통해 내외부적 역량을 갖춰 나가고 있다. 상용화를 위한 대량생산 시스템에 필요한 자금을 투자 유치 중인 이희재 씨위드 대표는 “글로벌 시장에 제품을 판매하기 위해 규제적인 측면에서 국내 뿐 아니라 해외 국가들로 진출하기 위한 준비를 진행 중”이라며 “전문 인력들이 관련 해외 허가를 취득하는 등 내부적인 준비 뿐 아니라 플러그앤플레이 프로그램에 참여하며 해외 진출을 위한 준비를 진행하고 있다”고 글로벌 시장 확대에 대한 계획을 밝혔다.

우리 팀이 해결하려는 문제점이 무엇입니까?

인구 증가, 그로 인한 기후위기, 환경 오염 및 식량 부족 문제 등은 이제는 많은 사람들이 피부로 느끼고 공감하는 변화라고 생각합니다. 20년 뒤에는 지금보다 2배 많은 육류 생산량이 필요하다고 합니다. 우리 지구는 그것을 감당할 수 없기에 추가 수요에 대응하기 위한 새로운 단백질 공급 방식이 필요합니다.

그래서 대체단백질(alternative protein) 산업이 크게 주목 받고 있으며, 그 중 하나인 동물의 세포를 길러서 만드는 고기인 배양육(cultivated meat)도 많은 관심을 받고 있습니다. 하지만 배양육은 기존 고기만큼 저렴하면서도 삼겹살, 스테이크처럼 조직감 있게 만드는 기술이 부족한 상황입니다.

씨위드는 이러한 문제를 해결하기 위해 지속가능하고 상용화에 적합한 해조류, 미세조류라는 소재를 활용하고 있습니다. 해조류를 이용해 두께감 있는 근육 조직 배양을 이루어내고, 미세조류를 활용해 동물성 소재가 들어가지 않아 윤리적이고 매우 저렴한 무혈청 동물 세포배양액에 대한 원천 기술을 보유하고 있습니다. 저희는 이를 기반으로 배양육을 상용화 가능한 영역으로 가져오기 위해 노력하는 팀입니다.

우리는 어떤 방식으로 이 문제를 해결합니까?

앞에서 설명한 것처럼, 배양육은 세포 배양을 사람이 대신하여 만들어지기 때문에 까다로운 생산 과정을 요구합니다. 삼성바이오로직스, 셀트리온이 바이오의약품, 바이오 시밀러를 생산하는 것과 유사한 공정을 필요로 하기 때문에 가격이 비싸질 수 밖에 없습니다. 하지만 배양육은 고기라는 식품을 만드는 업입니다. 그렇기 때문에 안전하면서도, 먹을 수 있고, 저렴한 생산 방식을 찾아내야 합니다. 씨위드가 해조류라는 소재에 주목한 것도 이러한 요구조건을 모두 충족하는 소재이기 때문이었습니다.

우리는 생명과학 기술로 식품을 만드는 것이 아니라, 식품으로 생명과학을 하는 팀이라고 이야기 합니다. 기존의 생명과학 기술과 소재를 하나씩 치환해서 저렴하게 만드는 Top down 방식이 아니라 처음부터 성능이 다소 떨어지더라도 식품으로 쓰이는 소재를 기반으로 성능을 끌어올리는 bottom-up 방식으로 배양육을 개발/생산하고 있기에 누구보다도 상용화에 근접한 가격 전략을 취할 수 있습니다.

경쟁사 대비 우리의 기술적 장점은 무엇입니까?

우리가 건강기능식품으로 접하는 스피룰리나, 클로렐라 같은 미세조류를 추출해서 만든 무혈청(serum-free) 동물세포 배양액은 그 성능이 기존 실험실에서 사용하는 동물세포 배양액과 동등한 성능(성장속도 등) 을 보이지만 리터당 수천원 수준으로 기존 대비 100배 이상 저렴합니다. 배양육 생산 단가의 50-70%를 차지하는 것이 세포배양액 가격인 만큼 세포배양액의 가격을 낮출 수 있는 것이 핵심 경쟁력입니다.

두번째로 저희는 미역, 다시마와 같은 갈조류로 만든 스캐폴드(scaffold) 대한 원천 기술을 가지고 있습니다. 세포를 ‘두껍게’ 3차원으로 배양하는 것은 생명공학적으로 매우 어려운 기술입니다. 영양성분과 산소가 잘 전달되지 않아서 그렇습니다. 우리 몸이 세포로 이루어져 있지만 우리는 고기를 먹을때 낱개의 세포를 먹는 것이 아니라 근육 ‘조직(tissue)’를 먹는 것이기 때문에 3차원 조직 배양 기술은 배양육을 고기와 유사한 수준으로 끌어올릴 핵심 기술이라고 볼 수 있습니다. 저희가 갈조류를 활용해 만든 스캐폴드는 생체 조직을 모사하는 구조를 가지고 있어 수 cm 두께로 세포를 배양하는 것이 가능하기 때문에 저희는 분쇄육 뿐 아니라 스테이크 같은 고기를 개발할 수 있다는 차별성이 있습니다.

우리가 제공하는 제품은?

배양육 웰던(Welldone); 앞선 요소 기술들을 토대로 만들어지는 씨위드의 배양육은 웰던이라는 브랜드로 움직이고 있습니다. 씨위드 웰던은 소고기를 우선 목표로 미트볼, 스테이크 타입 2가지로 개발되고 있습니다. 현재 배양육은 전세계적으로 아직 사례가 없었다보니 각 국가별 규제당국에서 허가를 위한 가이드라인이 만들어지고 있고, 2025년-27년도부터 시장에서 판매 가능할 것으로 예상하고 있습니다. 현재 싱가포르, 미국에서는 특정 기업들이 임시 승인을 받아 판매가 이루어지고 있지만 아직 일반인들이 쉽게 접하기는 어렵습니다.

무혈청 배양액 ABC-media; 미세조류 기반 동물세포 배양액입니다. 미세조류라는 식품 소재를 기반으로 만들어졌기에 그대로 마셔도 괜찮을만큼 안전하고 저렴합니다. 또한 미세조류는 중량당 단백질 함량이 40-60%가 넘기 때문에 세포를 배양하는데 있어서 영양분을 적절하게 공급해 줄 수 있습니다. 동물 세포를 저렴하게 배양할 수 있게 해주는 핵심 기술이다보니 많은 배양육 업체들로부터의 제품화 문의를 받고 있습니다. 다만 씨위드는 현재 소 배양육에 집중하고 있고 내부 개발에 집중하고 있는 상황이라 적극적인 B2B 제품 판매는 하고 있지 않습니다.

해조류 스캐폴드 ACe-gel; 갈조류 기반 3차원 세포배양 지지체(scaffold)입니다. 세포를 두껍게 키울 수 있을 뿐 아니라 근육 세포의 특성에 적합한 환경을 제공합니다. 근육 세포는 그 수가 증가하는 증식과정뿐 아니라 근육 다발로 변화하는 ‘분화(differentiation)’라는 과정을 거치게 됩니다. 씨위드 지지체는 근육세포 증식과 분화에 적합한 환경을 제공하여 ‘고기같은 고기’를 만들어주는 플랫폼으로 역할을 합니다. 이 역시 많은 배양육 업체들과의 테스트를 통해 B2B 확장이 가능하나 현재 앞서 같은 이유로 내부 개발용도로 우선 사용하고 있습니다.

우리의 타깃 사장과 고객은 어딘가요?

전세계에서 1년에 소비되는 고기는 약 3.5억톤 이며 시장규모는 현재 약 1.2조 달러 (약 1,600조원)에서 2040년 1.8조 달러 (약 2,400조원)로 매우 큰 시장입니다. At Kearney에 따르면 2050년 배양육은 전체 육류 시장의 약 35%(약 800조원)를 차지할 것이라고 합니다. 씨위드는 기존 육류를 섭취하는 분들을 타깃으로 하고 있으며, 진입 초기에는 환경과 스스로의 건강에 대해 많은 관심을 갖는 고객층을 핵심 타깃으로 설정할 것입니다.

우리의 비즈니스 모델?

기본적으로 만들어지는 최종 제품이 고기이기 때문에 B2C 또는 B2B2C를 지향하고 있습니다. 고기를 판매함으로써 얻어지는 수익이 1차적인 비즈니스 모델입니다. 다만 저희는 세포배양에 핵심적이고 독창적인 기술 및 소재를 가지고 있기 때문에 저희의 소재를 다른 기업들이 활용할 수 있도록 하는 B2B도 염두하고 있습니다.

현재는 연구개발 및 스케일업에 집중하고 있다보니 우선적으로 배양육 양산에 집중하고 있습니다. 또한 탄소포집 능력이 뛰어난 해조류를 많이 사용하는만큼 이를 기반으로 한 많은 비즈니스 기회도 있습니다.

그 동안 우리 팀의 성과는 무엇입니까?

한국에서 제일 앞서 등장한 배양육 업체이자 독특한 소재를 활용한 전략을 토대로 많은 관심을 받았던 것 같습니다. 짧은 기간 동안 누적 70억원 투자를 유치할 수 있었으며, 올해 본격적인 생산공정 운용을 위해 프리-시리즈 B 투자 유치를 예정중입니다. 현재 기존의 육류와 유사한 수준의 가격으로 생산할 수 있는 배양 공정을 확보하였으며, 요소 기술에 대한 연구개발 단계를 지나 scale-up 단계로 본격적으로 진입하였습니다. 독특한 기술전략과 협업전략을 바탕으로 배양육 전체 공정을 커버해 직접 제조가 가능한 몇 개 없는 풀스택 업체입니다. 이를 위해 16개국 63개 이상 업체와 협력을 진행하고 있습니다.

우리 팀의 경쟁력은?

씨위드는 5명의 대학원생 공동창업자들로 시작하였습니다. 엉뚱하게도 대학원 수업을 듣던 중 해조류 내 요오드(iodine)가 과도하게 많아 해조류 섭취를 줄여야 한다는 의사 선생님의 말을 듣고 단순하게 저요오드 해조류라는 개념을 생각하게 되어 학위과정 중 불쑥 창업을 하게 되었습니다. 기술 개발은 간단하였지만 본질적으로 해조류를 판매하는 업으로 가야하기 때문에 연구자 5명이 잘 할 수 있을일인지에 대해 많이 고민하게 되었습니다. 그러던 중 해조류라는 소재와 우리의 전공을 결합해 배양육 상용화의 많은 걸림돌을 해결할 수 있겠다는 생각이 들어서 창업한지 한달만에 피봇팅하게 되었습니다.

대표를 맡고 있는 저는 대구경북과학기술원(DGIST)에서 생명공학 박사과정으로, 조직공학(tissue engineering)을 전공하여 요소 기술에 대한 개발을 진행했고 현재 기술책임자를 겸하고 있습니다.

조성천 개발본부장은 서울대 의과대학 박사 졸업 후 삼성종합기술원, 삼성바이오에피스를 거치며 얻은 근육에 대한 전문성와 임상 경험을 바탕으로 배양육 상용화를 위한 작업을 총괄하고 있습니다. 구옥재 COO는 서울대학교 수의학과 출신으로 삼성종합기술원, 툴젠 신사업본부장을 거친 경험을 바탕으로 경영 및 비즈니스를 담당하고 있습니다.

외에도 배양육에 대한 높은 열정과 다양한 분야에서 우수한 능력을 가지신 30명의 크루들이 있습니다. 무엇보다 가장 자랑스럽게 생각하는 부분은 창립 5년간 퇴사자가 2명밖에 없다는 부분입니다. 그만큼 우리가 일을 믿고 따라와 주시는 열정적인 크루들이 계셔서 지금까지 올 수 있었습니다.

우리가 투자를 받아야 하는 이유 3가지

첫째. 배양육 상용화를 제일 현실적으로 이뤄낼 수 있는 기술을 가진 기업입니다. kg당 수만원대의 고기와 경쟁하기 위해서는 철저히 식품적인 관점으로 가격을 낮출 수 있는 핵심기술과 접근방법이 필요하며 씨위드는 이를 갖춘 기업입니다.

둘째. 스케일업을 위한 준비가 완료된 팀입니다. 단순히 연구개발만 하는 회사가 아닌, 실제 배양육 생산을 위한 준비를 진행중에 있습니다. 1년에 소비되는 3.5억톤의 육류의 일부를 대체하기 위해서는 대량 생산체제를 구축하는 것이 중요합니다. 현재 파일럿 단계의 스케일업 단계로 진입하고 있는 팀입니다. 또한 제품의 판매를 위해서는 허가를 취득하는 것이 매우 중요한데 씨위드는 그런 허가 역량과 인프라를 갖춘 팀입니다.

셋째. 배양육은 곧 열릴 시장일뿐 아니라 매우 큰 시장입니다. 전세계 인류가 섭취하는 고기와 단백질의 새로운 접근법을 개척하는 일이며, 이미 해외 많은 기업들이 높은 가치를 인정받아 앞서 나가고 있습니다. 국내의 많은 팀들은 여러 상황으로 인해 그 기술력에 비해 자금유치 규모가 작은 편입니다. 하지만 배양육 분야에 있어 대규모 자본 유치를 통한 스케일업은 상용화의 중요한 부분 중 하나이기에 투자 유치가 필요한 상황입니다

글로벌 진출을 위한 노력과 성과는?

많은 해외팀들과 협력을 통해 글로벌 진출에 대한 내/외부 역량을 갖춰 나가고 있으며, 글로벌 시장에 제품을 판매하기 위해 규제적인 측면에서 국내 뿐 아니라 해외 국가들로 진출하기 위한 준비를 진행 중입니다. 관련하여 전문 인력들이 해외 허가를 취득하기 위해 전문 교육/자격을 취득하는 등의 내부적인 준비를 할 뿐 아니라 이번 플러그앤플레이 프로그램에 참여하는 등의 활동을 통해 해외 진출을 위한 준비를 진행중입니다.

이번 프로그램을 통해 어떤 도움을 받았나요?

우리 분야를 잘 이해하는 전담 멘토들과 전체적으로 사업을 점검할 수 있는 기회를 갖게 되어 많은 도움이 되었을 뿐 아니라 글로벌한 팀들에게 저희를 소개할 수 있는 데모데이 등의 기회를 통해 해외 진출에 대한 교두보로 활용할 기회를 얻게 되었습니다.

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