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R&D 이슈브리프 2023-19호

미국, USDA의 농식품 분야 민간부문 기술혁신 성장 지원

◈ 목차

1. 미국, USDA의 농식품 분야 민간부문 기술혁신 성장 지원

2. 일본, 식품산업의 지속가능한 발전을 위한 제1회 연구회 개최

3. 유럽 전역에서 점점 더 위협이 되고 있는 곰팡이독소

◈본문

◎︎ 미국, USDA의 농식품 분야 민간부문 기술혁신 성장 지원

⦁ 미국 농무부(USDA)는 중소기업 혁신연구(SBIR, Small Business Innovation Research) 및 중소기업 기술이전(STTR, Small Business Technology Transfer) 프로그램의 일환으로 1,250만 달러 이상의 투자를 발표하고, 농업 분야의 중요한 과학적 과제와 기회를 다루는 고품질 연구를 수행하는 76개 중소기업에 1단계 지원금을 지원할 예정임

- 수석과학자이자 연구ㆍ교육ㆍ경제 담당 차관인 Chavonda Jacobs-Young 박사는 “Biden-Harris 행정부는 국가 및 지역적으로 식품 시스템을 강화하는 시장기회 확대를 통해 중소기업의 성장을 지원하고 투자하는 데 전념하고 있으며, 공공-민간 파트너십을 통해 개발된 연방정부지원 연구의 과학 기반 혁신은 미국 농업 부문의 생산성을 높이고 글로벌 경쟁력을 강화하는 제품과 서비스를 창출한다.”라고 말함

⦁ 이번 발표된 지원금에는 USDA 산하 국립식량농업연구소(NIFA)*가 자금을 지원하는 STTR 보조금의 첫 번째 라운드가 포함되어 있으며, 기술의 시장 이전을 위해 비영리 연구기관과 협력하는 중소기업의 프로젝트를 가속화하고 조지아에서 워싱턴에 이르는 12개 주의 15개 기업에 250만 달러를 지원함

* NIFA: National Institute of Food and Agriculture

- NIFA의 이사인 Manjit K. Misra 박사는 “중소기업은 식품 및 농업 분야의 혁신을 주도하는 핵심적인 역할을 담당하고 있으며, 이러한 중소기업이 연구기관과 협력함으로써 과학이 수행되는 곳과 대중에게 제공되는 방법 사이의 중요한 간극을 메우고 있다.”라고 말함

⦁ NIFA는 STTR 프로젝트 외에도 61개의 SBIR 프로젝트에 990만 달러를 투자하여 천연자원 보존, 동식물 생산, 바이오 기반 제품 개발 등의 분야에서 당면 과제를 해결하는 연구를 지원하고 있음

⦁ 두 프로그램의 지원금 중 20개는 소수 민족 또는 여성 소유의 소규모 비즈니스에 지원되며, 22개는 경제적으로 어려운 지역에 위치한 도시 또는 농촌 지역인 허브존(HUBZones)에 있는 중소기업에 지원됨

* HUBZones: Historically Underutilized Business Zones

⦁ 자금 지원을 받은 기업 중에는 다음과 같은 기업이 있음

- Evergreen Aquatics(워싱턴): 대구와 유사한 민물고기인 버봇(burbot)의 생존력을 향상시켜 미국의 새로운 양식어종으로 개발하는 연구 진행

- Home Grown Fuels(버몬트): Albany 대학과 협력하여 식물을 사용하여 “영속적 화학물질”로 인한 오염을 정화하는 연구 수행

- Padma Agrobotics(애리조나): 다발로 수확되는 고수 및 기타 특수 작물을 위한 자동 로봇 수확기를 개발

- Shende LLC(사우스다코타): 에너지 효율이 높고 바람과 우박에 강해 극한의 겨울 기온에서도 사용할 수 있는 태양열 온실을 지원하기 위해 태양 에너지를 열에너지로 변환하는 새로운 열전달 유체 시스템을 개발

⦁ STTR 프로그램은 USDA의 외부 연구자금이 10억 달러에 도달한 이후 2022년부터는 NIFA에 의해 시행되었으며, USDA의 SBIR-STTR 프로그램에 대한 자세한 내용은 NIFA 웹사이트에서 확인할 수 있음

<2022 회계연도 기술이전 연례 보고서 발표>

⦁ USDA는 2022 회계연도 기술이전 연례 보고서를 발표하여 농부, 목장주, 생산자, 임업인, 농업 부문 및 더 큰 공익에 도움이 되는 다양한 USDA 기관의 혁신적인 과학 기반 연구 성과를 강조하고 156건의 새로운 발명, 79건의 특허 출원, 38건의 신규 특허 발급, 653건의 라이선스를 소개함

⦁ 올해 보고서에서 강조된 몇 가지 성과는 다음과 같음

- NovolBio: USDA SBIR 자금 지원을 받아 세계 최초로 지속가능한 처방 안경렌즈와 폐기물제로 생산 플랫폼을 개발 중

- Intellisense Systems LLC: 산림에서 산불을 쉽게 감지하고 관리할 수 있는 새로운 화재 기상 관측 센서 시스템을 개발 중

- 재생 가능한 식물성 오일로 만든 USDA 인증 바이오 기반 퍼스널 케어 성분, USDA가 일반인 및 상업용 재배자에게 6종의 새로운 보존 식물을 공개한 것 등

⦁ 기술이전 기능은 공공 연구 및 개발 투자를 가속화하고 경제적 기회를 강화하며 일자리를 창출하는 데 매우 중요하며, 연구개발에 대한 지속적인 투자는 새로 발표된 USDA 과학 및 연구 전략, 2023-2026: 과학 혁신 육성에 중요한 구성 요소임

- 이 전략(PDF, 21.4MB)은 과학과 기술이 어떻게 미국 농업과 임업의 미래를 더욱 번영하게 하고 수익성을 높이며 지속가능하게 만들 수 있는지에 대해 자세히 설명함

[시사점]

█ 미국은 식품 및 농업 분야의 민간부문 기술혁신을 위하여 다양한 자금 지원을 수행하고 있으며, 기술이전 연례 보고서 등의 발표를 통해 연구 성과를 공유하고 있음

█ 국내에서도 공공 기관과 민간 기업의 협력을 강화하고, 식품 및 농업 분야에서의 민간부문 기여도를 높이고 기술혁신을 지원하기 위한 다양한 방안을 모색할 필요가 있음

◎︎ 일본, 식품산업의 지속가능한 발전을 위한 제1회 연구회 개최

⦁ 농림수산성은 지속가능한 식량 시스템의 실현을 위한 방안을 검토하기 위해 ‘제1회 식품산업의 지속가능한 발전을 위한 연구회’를 개최함(2023년 8월 31일)

<개요>

⦁ 목적: 식량안보 대응, 환경과 인권에 대한 배려, 인구감소 사회에의 대응 등 식품산업이 직면한 다양한 과제에 대해 식품산업의 지속가능한 발전을 위해 필요한 대응 방안을 모색함

⦁ 위원: 생산자, 제조업체, 스타트업, 유통업체, 물류, 소매업체, 외식·급식업체, 소비자 등, 자세한 내용은 위원명단(PDF : 119KB)을 참조

⦁ 주요 검토사항: 식품산업의 지속적인 발전을 도모하기 위한 방안

- 산지ㆍ식품산업이 연계하여 가공 특성ㆍ기능성에 맞는 국산 원재료를 안정적으로 공급ㆍ조달할 수 있도록 산지 육성ㆍ안정적 조달 등을 용이하게 하는 체계 마련

- 온실가스 배출억제 등 환경영향 저감, 인권을 고려한 원재료 조달, 푸드테크 등 신기술 활용 등 식품업계의 지속가능성을 고려한 노력을 촉진하는 구조에 대해 검토

<연구회 검토사항(안)>

⦁ 식품산업을 둘러싼 현황과 정세 변화

- 국내 인구는 ‘08년을 정점으로 감소하고 있으며 고령화율이 ’20년 기준 29%를 나타내고 있으나, 세계 인구는 증가추세로 ‘99년 약 60억 명에서 ’22년 80억 명을 돌파하였고, 이에 주요국 식음료 시장규모는 ‘15년부터 ’30년까지 1.5배 증가할 것으로 전망함

- 환경과 인권 등 지속가능성을 고려한 농업 및 식품산업에 대한 논의가 활발하며, 성인지적 농업 및 식품산업에 대한 논의도 진전을 나타내고 있음

- 농림수산물 및 식품의 수출이 ‘03년 3,402억 엔에서 ’22년 1조 4,140억 엔으로 확대되었으며 식품산업 현지법인 수도 ‘12년 926개 사에서 ’21년 1,303개 사로 증가하는 등 비즈니스 기회가 확대되고 있으며, 푸드테크를 활용한 새로운 비즈니스의 창출도 가능함

- 수입 의존도가 높은 곡물 등의 가격이 상승하였고, 세계 농림수산물 수입에서 가격 결정자 지위 및 세계 식량 수입에서 국내 점유율이 하락함

- 타 산업에 비해 낮은 노동생산성, 식품기업 수 감소, 영세기업이 대부분, 경영자의 고령화 및 후계자 부재, 외국인 근로자 수 증가, 물류 문제 등 인구감소 및 고령화 등에 따라 산업구조가 변화함

⦁ 검토사항(안)

- 환경과 인권을 고려한 원재료 조달, 영양과 건강을 배려한 식품의 공급, 제조 등에서 환경부하 감소 등 국제시장을 향한 노력(환경 등 배려)

- 일본 식품산업의 해외 진출, 가공식품 수출 확대 등 세계 식품시장 확보(안보)

- 신기술 활용, 신사업 육성, 다양한 업태와의 연계 등 신수요 개척(안보)

- 국산 원재료 이용 촉진, 농업과 식품산업의 연계 강화, 원재료 조달 다변화 등을 통한 원재료의 안정적 조달(안보)

- AI, 로봇 등 활용, 부가가치 향상 등 식품산업 생산성 향상(인구감소)

- 사업승계 원활화, 중견 규모 이상 기업 육성, 외국인 근로자 확보 등 식품산업의 사업 지속 및 인력 확보(인구감소)

- 팔레트 트럭 예약 시스템 등을 활용하여 식품 분야 물류 효율화(인구감소)

[시사점]

█ 일본은 식품산업의 지속가능한 발전을 위해 필요한 대응 방안을 모색하고자 다양한 이해관계자들이 참여하여 당면 과제에 대해 의견을 교환하는 연구회를 개최함

█ 국내도 식량안보, 기후변화, 인구감소 등 일본과 유사한 이슈를 가지고 있으므로 일본의 연구회 진행 상황 및 결과를 지속적으로 참고할 필요가 있으며 이를 벤치마킹하여 다양한 이해관계자를 포함한 위원회 구성 등을 검토해 볼 수 있음

◎︎ 유럽 전역에서 점점 더 위협이 되고 있는 곰팡이독소

⦁ dsm-firmenich社의 유럽 및 중동/아프리카 지역 곰팡이독소 위험관리 책임자인 Sander Janssen은 유럽대륙 전체의 곰팡이독소(mycotoxin) 수치 증가에는 자연적 요인과 인공적 요인, 특히 기상 조건과 관개 관행의 영향이 크다고 설명함

- 유럽 전역에서 곰팡이독소, 특히 푸사리움(Fusarium) 곰팡이독소와 아플라톡신(aflatoxin)의 수치가 증가하고 있음

- 이러한 증가는 기후변화와 이로 인한 환경생태의 변화, 글로벌 상품 거래에 기인한 것일 수 있으며, 덥고 건조한 환경 또는 극단적인 기후는 독소를 생성하는 곰팡이의 성장을 촉진하고 식물에 스트레스를 주어 곰팡이독소를 증폭시킴

- 최근 수십 년 동안 달걀, 육류, 우유에 대한 수요가 증가하면서 사료용 곡물 수입이 증가하였고 곰팡이독소 발병률이 높은 열대기후를 가진 개발도상국으로부터의 수입이 증가하여 유럽 전역의 데이터에서 곰팡이독소 유병률이 증가함

⦁ 또한, Janssenn은 농작물에 곰팡이독소가 존재하면 동물과 인간의 건강에 위험을 초래하고 농장의 수익성을 낮추며 글로벌 식량 시스템의 지속 가능성을 떨어뜨리고 불안정하게 만든다고 경고함

- dsm-firmenich社의 최근 분기별 조사 결과는 밀에서 발견된 유해한 곰팡이독소가 거의 절반에 가까운 농작물에 영향을 미친다는 바스 대학교(University of Bath)의 최근 연구 결과와 일치함

- 바스 대학교 생명과학부 밀너 진화 센터(Milner Centre for Evolution)의 곰팡이 생물학자 Neil Brown 박사는 이러한 곰팡이독소에 대한 만성적인 식이 노출이 인체 건강에 영향을 미칠 수 있다는 실질적 우려를 나타냄

⦁ 바스 대학교 연구팀은 식품 및 동물 사료 공급망에 유입되는 푸사리움 곰팡이독소를 모니터링 하는 유럽 전역의 정부, 농산업체에서 제공된 10년간의 자료를 조사한 결과 곰팡이독소 위협과 그 변화에 대한 종합적인 양상을 도출함

- 푸사리움 곰팡이독소는 모든 유럽 국가에서 발견되었으며, 유럽에서 식용으로 사용되는 밀의 절반에는 보미톡신(DON)이 포함되어 있고, 영국에서는 이 수준이 70%까지 상승함

- 각국 정부는 사람이 섭취하는 밀의 DON 오염 수준에 대한 법적 제한을 설정하고 있으며, 이러한 규정은 식탁에 오르는 밀의 95%가 DON 농도 안전 제한을 충족하는 등 효과적인 보호기능을 제공하고 있음

- 그러나 연구자들은 곰팡이독소 수치가 일정 수준에 도달하면 오염된 곡물은 인간의 음식에서 동물 사료로 전환되어 곡물 농가에 비용을 발생하게 하고 곡물 시장 가격에 영향을 미치며 건강 문제를 가축에게 전가하게 되는 등 다른 영향에 대해서도 우려하고 있음

- 연구팀은 가축에게 먹인 밀에서 우려할 정도로 높은 수준의 DON 곰팡이독소를 발견했으며 인간이 소비하는 밀보다 그 수준이 훨씬 높다고 말하며, 이는 동물 건강에 대한 우려이기도 하지만 현재 규제가 없다면 식용 밀의 곰팡이독소 수치가 어떻게 될 수 있는지에 대한 그림을 보여준다고 지적함

⦁ 이 연구는 또한 2010년 이후 질병이 많이 발생한 해의 곰팡이독소 수치가 더 심각해졌다는 사실을 발견함

- 푸사리움 곰팡이독소의 증가 원인을 확신할 수 없으므로 더 많은 연구가 필요하지만, 푸사리움 곰팡이의 서식지를 제공하는 토양 보존 관행과 같은 농업의 변화와 더 따뜻하고 습한 날씨와 같은 기후변화가 중요한 역할을 하고 있다고 의심하고 있음

- 연구의 공동 저자인 엑서터 대학교(University of Exeter) 생명과학부의 Dan Bebber 교수는 푸사리움 머리마름병이 현장에서 어떻게 변화하고 있는지 모니터링하고 앞으로 어떤 환경이 가장 위험할지 예측할 수 있는 더 나은 시스템을 갖추는 것이 중요하다고 조언함

⦁ Brown 박사는 곰팡이 병원균으로부터 작물을 보호할 수 있는 더 나은 방법을 개발하는 것이 “곰팡이독소가 경제와 건강에 미치는 부정적인 영향을 성공적으로 완화할 수 있는 유일한 방법”이며, 앞으로 기후변화로 인해 곰팡이독소 발생이 더욱 심각해짐에 따라 이 문제는 더욱 중요해질 것이라고 강조함

[시사점]

█ 유럽에서는 농업 관행 및 기후변화로 인해 증가하고 있는 곰팡이독소 관련 위험에 관해 지속적인 연구를 진행하고 있으며, 곰팡이독소가 경제와 건강에 미치는 부정적인 영향을 완화하기 위해 사전예방조치가 중요함을 인지하고 이에 대응하고자 노력하고 있음

█ 국제연합식량농업기구(FAO)에서 세계 작물의 25% 이상이 곰팡이독소에 오염되어 있다고 보고할 정도로 현재 곰팡이독소의 위험이 증가하고 있는 상황에서 국내에서도 농작물 재배환경 관리 및 수입 작물의 검역 관리 등을 통해 곰팡이독소 완화를 위한 지속적인 대응이 필요함

...................(계속)

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