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[서울2030] 우리가 매일 먹는 것과 그것을 지배하는 방식은 근본적으로 변화한다. 3D 프린팅, 수직농업 및 재료과학은 기하급수적으로 성장하고 있다. 향후 10년이 지나면 수직농장에서 수확한 재료를 AI와 재료과학에 최적화된 영양가로 사용하여 집에서 편안하게 퓨전 요리 접시를 3D프린팅 한다.

https://www.diamandis.com/blog/future-food

JM Kim | 기사입력 2020/12/30 [00:15]

[서울2030] 우리가 매일 먹는 것과 그것을 지배하는 방식은 근본적으로 변화한다. 3D 프린팅, 수직농업 및 재료과학은 기하급수적으로 성장하고 있다. 향후 10년이 지나면 수직농장에서 수확한 재료를 AI와 재료과학에 최적화된 영양가로 사용하여 집에서 편안하게 퓨전 요리 접시를 3D프린팅 한다.

https://www.diamandis.com/blog/future-food

JM Kim | 입력 : 2020/12/30 [00:15]

식량… 우리가 먹는 것과 그것을 재배하는 방법은 다음 10년 동안 근본적으로 변화된다. 이미 수직농업 산업은 2025년까지 150억 달러를 초과하여 연간 38%의 놀라운 성장률로 급증할 것으로 예상된다. 동시에 3D식품 프린팅 시장도 빠른 속도로 성장할 것으로 예상되며 향후 5년 동안 연간 평균 거의 20% 성장할 것으로 예상된다. 재료과학에서 AI기반 디지털 농업에 이르기까지 기하급수적인 기술의 수렴은 느려 지지 않는다.

 

오늘날의 획기적인 발전을 통해 금세기 중반까지 부동산과 자원의 일부를 사용하여 90억을 먹여 살리면서 지구가 식량 생산을 거의 70%까지 늘릴 수 있다. 당신이 소비하는 것, 그것이 어떻게 자랐는지, 그리고 그것이 당신의 뱃속에 어떻게 될 것인가는 모두이 급속한 기술 발전의 물결을 타게 된다. 우리가 인간의 가장 기본적인 욕구를 어떻게 혁신하고 있는지 논의해 보자.

 

식품 3D프린팅

3D프린팅은 이미 제조 부문에 큰 영향을 미쳤다. 이제 우리는 장난감에서 집, 장기에 이르기까지 다양한 재료를 수백 가지에 걸쳐 인쇄할 수 있다. 이제 드디어 음식을 인쇄할 수 있는 3D프린터가 등장한다. 

이스라엘의 신생기업인 Redefine Meat는 동물 없이도 육류를 생성할 수 있는 3D프린터를 사용하여 산업용 육류 생산에 착수하고 있다. 프린터는 지방, 물 및 세 가지 다른 식물성 단백질 공급원을 가져와 이러한 성분을 사용하여 지방과 물이 갇힌 육류 섬유 매트릭스를 인쇄하여 실제 고기의 질감과 풍미를 모방한다.

올해 초, Redefine Meat는 최초의 식품 품목인 완전히 3D프린팅 된 alt-steak을 공개했으며, 현재 이탈리아, 독일 및 스위스의 고급 레스토랑에서 소비자 테스트 중이다. 2021년에는 유럽과 미국 식당에서 alt-steak를 대량으로 유통할 계획이다. 

Anrich3D는 의료기록, 스마트 웨어러블의 건강 데이터 및 수면 추적기에 의해 감지된 패턴에 맞게 맞춤화 된 3D프린팅 식사를 통해 이 프로세스를 한 단계 더 발전시키는 것을 목표로 한다. 이 회사는 다중 재료 프린팅을 위해 여러 개의 압출기를 사용하여 영양적으로 최적화된 식사를 위해 각 재료를 정확하게 분배할 계획이다.

현재 싱가포르 난양공과대학에서 R&D 단계에 있는 Anrich3D는 2021년에 첫 맛 테스트를 하기를 희망한다. 이들은 생겨나고 있는 많은 3D식품 인쇄 스타트업 중 일부에 불과하다. 이러한 혁신의 이점은 무한하다.  

식품 3D프린팅은 소비자가 소비하는 재료와 혼합물에 대한 통제권을 부여할 뿐만 아니라 이미 맛 자체에 새로운 혁신을 가능하게 하여 새롭게 맞춤화 가능한 요리 카테고리에서 훨씬 더 건강한 식사 옵션을 민주화하기 시작했다.

  

수직농업

식량을 수직 스택(필드 외부가 아닌 고층 건물 및 건물에서)에서 재배하는 수직농업은 기하급수적 기술이 융합되는 전형적인 사례이다. 지난 10년 동안 이 기술은 소수의 초기 단계 파일럿에서 본격적인 산업으로 급증했다. 

오늘날 평균 미국식 식사는 접시에 도달하기 위해 1,500-2,500마일을 이동한다. 식품 산업 전문가인 Brian Halweil이 요약한 바와 같이, “우리는 음식을 먹으면서 얻는 에너지보다 훨씬 더 많은 에너지를 식탁에 올리는 데 소비하고 있다.”

또한, 음식물이 토양에서 나오지 않을수록 영양가가 낮아지고 소비되기 전에 평균 45%의 영양소가 손실된다. 그러나 수직농업은 시간과 운송 손실을 줄이는 것 외에도 식량 생산에서 많은 문제를 제거한다.  

수경재배와 에어로 포닉에 의존하는 수직농장을 통해 우리는 전통 농업보다 90% 적은 물로 작물을 재배할 수 있다. 이것은 갈수록 말라가는 지구에 매우 중요하다.

현재 가장 큰 업체는 Bay Area에 기반을 둔 Plenty Inc. 5억 4천만 달러 이상의 자금을 보유한 Plenty는 실내 농업에 대한 스마트기술 접근 방식을 취하고 있다. 식물은 20피트 높이의 타워에서 자라며 수만 대의 카메라와 센서로 모니터링되며 빅데이터와 머신러닝으로 최적화된다. 

이를 통해 회사는 이전에 1개가 차지했던 공간에 40개의 식물을 포장할 수 있다. 이 공정은 물을 1% 미만으로 사용하면서 야외 농지보다 350배 많은 수확량을 생산한다.

그리고 부유한 소수를 위한 맞춤형 채소가 아니라 Plenty의 프로세스를 통해 기존 식료품 점의 비용을 20~35% 절감할 수 있다. 현재까지 Plenty는 사우스 샌프란시스코에 와이오밍에 있는 연구센터인 Tigris라는 시설에 본거지를 두고 있으며 캘리포니아 주 컴튼에 새로운 농장을 계획하고 있다. 

또 다른 주요 업체는 뉴저지에 본사를 둔 AeroFarms로, 이제 햇빛이나 흙 없이 2백만 파운드의 잎이 많은 채소를 재배할 수 있다.

이를 위해 AeroFarms는 AI제어 LED를 사용하여 각 개별 공장에 최적화된 빛의 파장을 제공한다. 이 회사는 분무경을 사용하여 토양이 필요없이 식물의 뿌리에 직접 분무하여 영양분을 전달한다. 대신, 식물은 재활용된 물병으로 만든 성장 메쉬 패브릭에 매달려 있다. 여기에서도 센서, 카메라 및 기계 학습이 전체 프로세스를 제어한다. 

그리고 AeroFarms는 확장되고 있다. 이 회사는 9만 평방 피트 규모의 시설인 아부다비에 세계 최대의 수직기업을 건설할 예정이다.

수직농업 비용의 26~40%는 인건비이지만 자율로봇 기술의 발전으로이 문제를 해결할 수 있다. 식물을 키우는 컨테이너 주위를 이동할 수 있는 앵거스 로봇을 개발한 회사인 Iron Ox와 같은 경쟁자에 참여한다. 

전통농업이 빠르게 머리를 돌리고 있다. Plenty의 CEO인 Matt Barnard는 "Google이 개선된 기술, 더 나은 알고리즘 및 대량의 데이터를 동시에 결합하여 이익을 얻었듯이 우리는 수직농업에서 동일한 것을 보고 있다."고 설명한다.

 

재료과학

재료과학, 나노기술 및 생명공학이 빠르게 동일한 연구 분야가 되고 있는 시대에 주요 발전을 통해 우리는 더 건강하고 영양가 높으며 더 효율적이고 오래 지속되는 식품을 만들 수 있다. 

우선, 우리는 이제 식물의 광합성 능력을 높일 수 있다. 가장 주목할만한 노력은 빌 게이츠가 뒷받침하고 일리노이 대학에서 나온 RIPE 프로젝트이다.

결정적으로 이 프로젝트는 광합성 기술의 진정한 테스트인 담배 작물 수확량을 27%까지 높일 수 있는 능력을 입증했다. 그들은 이제 이러한 발견을 주요 작물로 변환할 계획이다.  

식품 관련 재료과학 부문에서 또 다른 승리를 거둔 산타바바라 소재 Apeel Sciences는 음식물 쓰레기 문제를 해결하고 있다. 현재 상용화 단계에서 Apeel은 모든 과일과 채소의 껍질, 씨앗, 과육에서 발견되는 지질과 글리세로 지질을 사용하여 과일의 피부를 구성하고 수분을 가두어 빠르게 부패하는 것을 방지하는 지방 물질인 "커틴"을 생성한다.

이 생성된 물질을 과일에 뿌림으로써 Apeel은 무취, 무미, 무색 유기 물질을 사용하여 식품을 60% 더 오래 보존할 수 있다. 그들은 2020 년에 2천만 개의 과일을 절약할 수 있는 길을 가고 있다. 

그리고 미국 전역의 상점에서 이미 이 방법을 사용하고 있다. 식물과 화학에 대한 우리의 발전된 지식을 활용함으로써 재료 과학은 이전보다 훨씬 오래 지속되는 신선도와 영양가가 높은 식품을 더 많이 생산할 수 있게 한다.

 

3D프린팅, 수직농업 및 재료과학의 발전으로 이제 우리는 식품을 더 똑똑하고 생산적이며 훨씬 더 탄력적으로 만들 수 있다. 향후 10년이 지나면 수직농장에서 수확한 재료를 AI와 재료과학에 최적화된 영양가로 사용하여 집에서 편안하게 퓨전 요리 접시를 3D프린팅 할 수 있다. 그러나 이 그림조차도 식품산업에서 진행중인 모든 급속한 변화의 일부에 불과하다.  

 

 
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