우유인 듯, 우유 아닌, 우유 대신 대체유!

우유인 듯, 우유 아닌, 우유 대신 대체유!

대학생신재생에너지기자단 21기 이태환, 22기 오상은, 정이진, 23기 송태현

 

환경 파괴의 주범, 우유?

바쁜 아침, 식사 대신 간단하게 우유에 시리얼 한 그릇. 우리에게 너무나도 흔한 일상이다. 그뿐만 아니라 우유로 만든 치즈나 유제품, 버터 등은 일상에서 쉽게 소비하는 음식들이다. 그런데 이렇게 우리의 하루에 깊게 스며들어있는 우유가 환경 파괴의 주범으로 지목받아 이를 대체하고자 하는 움직임이 커지고 있다.

[자료 1. 독일의 우유 제조 공장]

출처 : 그린피스

축산업이 환경에 지대한 악영향을 끼친다는 것은 이미 널리 알려진 사실이다. 소 한 마리가 1년간 배출하는 메탄가스의 양은 70~120kg으로 소형차의 1년 온실가스 배출량과 비슷하다고 한다. 전 세계에서 이런 반추동물이 배출하는 메탄의 양은 연간 약 20억 톤(CO2 환산)으로 추정된다. 이는 지구에서 배출되는 온실가스 중 14.5%에 해당하는데, 전 세계 모든 운송수단에서 나오는 양과 비슷하거나 뛰어넘는 규모이다. 이에 UN 식량농업기구(FAO)는 이미 2006년 기후변화의 최대 원인 중 하나로 축산업을 꼽은 바 있다.

육류 생산을 위해 가축을 기르는 축산업의 환경 파괴 역시 심각하지만 우유를 얻기 위한 낙농업이 더욱 심각한 문제로 꼽힌다. 그 이유는 젖소가 일반 소보다 분뇨 배출량이 많으며, 우유를 짤 때 나오는 찌꺼기와 오염물의 양이 상당하기 때문이다. 또한 오염물 처리를 위해 막대한 양의 물이 소비된다. 폐수 처리를 위한 고도 처리 기술이 낙농 농가에 적용된다면 환경 부하를 줄일 수 있을 것으로 예상되나, 농가는 여러 이유로 설비 투자를 미루고 있어 개선이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

 

우유를 위협할 음료의 등장, 대체유

이런 상황에서 낙농업으로 인한 환경 오염 문제를 해소하고자 등장한 음료가 있다. 바로 우유를 대체하기 위해 떠오른 대체 우유, ‘대체유’의 등장이다. 대체유는 크게 두 분류로 나눌 수 있다. 첫 번째는 식물성 원료로 만든 대체유이며 다른 하나는 비동물성(Animal-free), 혹은 젖소 없는(Cow-free) 인공 우유다. 비동물성 인공 우유는 미생물 발효공정 대체 우유라고도 한다.

식물성 대체유의 경우 개발이 먼저 시작된 만큼 시장 보급도 미생물 발효공정 대체 우유보다 빠르다. 대체유 업계는 미국 시장이 성장하면서 이제 국내에도 도입되려는 움직임을 보이고 있다. 초기에는 채식을 하는 사람들을 중심으로 소비됐지만, 최근 국내 트렌드는 유당불내증과 같은 소화 문제 혹은 지속 가능한 소비를 추구하는 MZ 세대를 중심으로 성장세를 보이고 있다.

[자료2. 식물성 대체우유를 사용하는 스타벅스 오트라떼]

출처: 스타벅스코리아

대체유는 카페로도 확대되고 있다. 스타벅스는 2021년 4월 오트 밀크로 제조하는 콜드 브루 오트 라떼를 상시 판매 제품으로 출시했다. 이는 출시 6개월 만에 120만 잔 가량 판매됐다.

이미 자리를 잡은 식물성 대체유와 달리 미생물 발효공정 대체 우유는 아직 개발 중에 있다. ‘퍼펙트 데이’, ‘이매진다이어리(Imagindairy)’ 등의 기업이 미생물 발효공정 대체 우유를 개발했다고 밝혔다. 그러나 경제성을 고려했을 때, 아직 시판되기에는 이르다는 의견이 우세하다.

우유를 위협할 음료, 대체유의 등장. 본 기사에서는 대체유의 장점과 투자를 늘려가고 있는 기업, 생산 공정과 시제품 비교를 진행할 예정이다.

 

대중들이 대체유를 찾는 이유

먼저, 대체유로 우유를 대체하게 되면 두 가지 긍정적인 변화를 불러올 수 있다. 첫 번째로 대체유는 앞서 언급한 낙농업과 달리 온실가스와 자원 사용량을 대폭 감소시킨다. 옥스퍼드 대학교 연구원 조셉 푸어의 연구에 따르면 우유 1L를 생산할 때 3.2kg의 탄소를 배출하는 반면, 식물성 대체 우유인 아몬드 우유는 0.7kg, 두유와 귀리 우유는 약 0.9kg으로 비교적 온실가스를 적게 배출한다고 밝혔다. 온실가스뿐만 아니라 소를 키우기 위해 사용되는 많은 자원(벌목, 사료, 물 등)의 사용도 줄일 수 있다. 우유 1L 당 평균 628L의 물이 필요하지만, 같은 용량의 식물성 대체 우유인 아몬드 우유는 371L, 두유와 귀리 우유는 50L 미만의 물을 사용한다. 

[자료 3. 우유 vs 식물성 음료 1잔의 환경 영향 연구 결과]

출처 : 그린피스

두 번째로 대체유는 우유처럼 건강하고 선택의 폭이 넓다는 장점을 가지고 있다. 채식하는 사람들은 물론이고, 우유보다 칼로리와 지방 함량과 콜레스테롤이 낮아 가벼운 음료를 찾거나 건강을 챙기는 사람들도 부담 없이 마실 수 있다. 식물성 대체유는 유당이 없어 우유를 소화하지 못하는 이른바 ‘유당불내증’이 있는 사람들에게도 적합하다. 또한, 우유 못지않게 영양소도 풍부하다. 아몬드 우유의 경우 포화지방은 적고 불포화지방과 칼슘이 많이 들어있어 심혈관질환 및 뼈 건강 등에 좋다. 귀리 우유는 콜레스테롤 함량이 낮고 식이섬유인 베타글루칸과 단백질이 풍부해 면역체계 강화와 혈당 상승 조절 등을 돕는다.

 

국내 기업들의 눈을 사로잡은 대체유유

[자료 4. 가장 대표적인 대체유, 아몬드 브리즈]

출처 : 부산일보

식물성 대체유가 트렌드로 자리 잡으면서 업계에서도 다양한 기호를 고려해 제품에 투자하고 직접 출시에 나섰다. 국내 대체유 시장에는 매일유업이 “아몬드 브리즈”로 시장에 가장 먼저 진출했다. 아몬드 브리즈는 해외 브랜드 음료로 매일유업이 세계 최대 아몬드 전문 기업인 블루다이아몬드와 파트너십을 맺어 아몬드 브리즈를 수입해 판매한다. 이후 매일유업은 자체 브랜드 “어메이징 오트(Amazing Oat)”를 만들어 직접 제조 및 판매에 나섰다. 또한 남양유업의 “아몬드데이”, CJ제일제당의 “얼티브” 등 많은 기업이 대체유를 출시하고 있다. 신세계 푸드 역시 대체유 상표를 출원하고 관련 연구를 진행 중이다. 

국내 기업들 중에서도 미생물 발효 공정 대체 우유는 SK가 앞서있다. SK는 미국 발효 단백질 기업인 퍼펙트데이, 매일유업과 협력해 대체유 단백질 수입 허가를 식약처에 신청할 예정이다. 지난 1월 6일 미국 라스베이거스에서 열린 ‘CES 2023”에서 미생물 발효공정 우유로 만든 빙수를 먹은 최태원 SK 회장은 “우유로 만든 빙수와 차이가 없다”며 지속적인 투자 계획을 밝혔다.

 

대체유는 이렇게 만들어집니다

1) 식물성 대체 우유

식물성 대체 우유의 제조 과정은 다음과 같다. 우선 곡류 등을 침지(浸漬) 시킨 후 습식 제분을 하거나, 건식 제분한 후 물속에 넣어 목표 성분을 추출한다. 이후 습식, 건식 모두 동일하게 물속에서 추출된 성분을 고형분으로 분리시킨다. 분리된 고형분에 첨가물을 혼합하고 식품의 안정성을 확보하기 위하여 균질화 과정을 거친다. 첨가물로는 액체의 불안정성, 이취 발생, 효소 저해제 등의 요소를 제거하기 위해 식품 안정제, 유화제 등이 사용된다. 마지막으로 초고압 살균 처리 등의 방법을 이용하여 생물학적 위험요소를 제거하는 살균 과정을 마치면 시중에 판매되는 우유로 포장된다.

2) 미생물 발효공정 대체 우유

미생물 발효공정을 통해 만들어진 대체 우유는 젖소 없이 만들 수 있지만 실제 우유와 동일한 단백질을 포함한다.

[자료5.  미생물 발효공정 대체우유 제조 과정]

출처: 한겨레

우유의 핵심 성분은 유청 단백질(베타-락토글로불린)이다. 미생물 발효공정 대체 우유는 이와 동일한 단백질을 생산하는 유전자를 합성해 미생물에 주입한다. 유전자 변형 미생물을 설탕과 함께 생물 반응기에 넣어 정밀 발효 과정을 거쳐 우유 단백질을 생산한다. 유전자 변형 미생물에 설탕을 공급하면, 미생물이 이를 먹이로 삼아 유청 단백질을 생성한다. 이를 적정한 번식 조건과 함께 생물반응기에서 진행하면 유청 단백질을 대량생산하는 것이 가능하다.

그렇다고 미생물 발효공정 대체 우유와 일반 우유가 모두 동일한 성분을 가지는 것은 아니다. 일반 우유와 달리 대체 우유는 설탕과 지방함량이 낮고 복통이나 설사를 유발할 수 있는 유당이 없다. 

 

우유 vs 대체유, 어떻게 다를까?

[자료 6. 오틀리 오트드링크 오리지널 제품(좌), 남양 맛있는 우유 GT 제품(우) ©이태환]

대체유가 무엇인지 알아보았다면 지금부터는 시제품 간 어떤 차이가 있는지 비교해 보고자 한다. 기존 우유와 대체유의 영양 성분, 원재료를 분석, 비교하고 맛과 향, 질감이 어떻게 다른지 알아보고자 하는 것이다. 대체유 제품으로는 카페에서 우유 대신 많이 사용되고 있는 스웨덴의 대표적인 귀리 음료 오틀리 오트밀 음료(900ml)를, 기존 우유 제품으로는 남양유업의 맛있는 우유 GT(1L)를 비교 대상으로 선정했다.

[자료 7. 각 제품의 영양분석 오트드링크 오리지널 제품(좌), 맛있는 우유 GT 제품(우) ©이태환]

먼저 영양정보의 경우 탄수화물, 칼슘은 대체유 제품이 높은 데 반해 나트륨이나 당류, 단백질은 우유가 더 높았으나 유의한 차이를 보이지는 않았다. 지방과 포화지방에서는 차이를 상대적으로 크게 보였는데 우유가 대체유에 비해 높게 나타났다. 하지만 영양학적으로는 두 제품이 인체에 영향을 끼칠 정도로 큰 차이를 보이지 않는 것으로 보인다. 

두 제품의 차이는 원재료에서 더욱 크게 나타났다. 우유는 원유 100%로 이루어진 반면 대체유 제품은 귀리가 10%만 함유된 것을 알 수 있다. 이외에 탄산칼슘이나 제삼 인산칼슘, 비타민 등이 추가로 첨가됐으며 식품유형도 혼합 음료로 기재돼 있다. 소비기한에서도 차이를 보였는데 우유는 2주가량인 반면, 대체유는 소비기한이 1년이었다.

[자료 8. 오트드링크 제품(좌), 맛있는우유GT 제품(우) ©이태환]

시각적으로 가장 큰 차이는 색이었다. 대체유는 옅은 황토색을 띠었으며, 약간의 침전물을 포함하고 있었다. 대체유의 맛은 우유보다는 묽은 두유에 가깝고, 우유와 비교했을 때 우유의 단 맛과 고소한 맛이 더욱 크게 느껴졌다. 카페 등에서 대체유로 사용되나 실질적으로 맛에서 큰 유사성을 찾을 수는 없었던 것이다.

 

아직 대체유에게 남은 숙제들

1) 식물성 우유

지난 몇 년 동안 환경오염을 해결하기 위해 대체유에 대한 관심이 높아졌고 식물성 대체유 시장이 크게 성장했다. 하지만 식물성 우유 역시 식물을 재배하기 위해 산림이 사용되고 있으며 젖소가 만든 우유에서만 얻을 수 있는 동물성 단백질을 충족시키지 못한다는 우려가 제기되면서 한계가 드러났다.

또한, 식물성 우유는 동물성 지방을 함유하고 있지 않고 우유에 비해 단백질, 칼슘 함량이 낮거나 우유와는 다른 맛과 질감을 가져 기존 우유 시장까지 확대되기에는 한계가 있었다.

식물성 대체 우유는 우유보다 온실가스 발생량과 자원 소비량 모두 적은 반면, 기존 유제품 생산시설을 활용할 수 없다는 한계가 있다. 즉, 식물성 대체 우유 생산시설을 만드는 과정에서의 자원 소비와 온실가스 배출은 필연적이란 뜻이다.

[자료 9. 퍼펙트 데이가 개발한 분말 형태의 대체 유제품(좌), CO2COA 초콜릿바(우)]

출처 : greenium

2) 비동물성 인공 우유

비동물성 인공 우유가 각광받는 이유는 다른 식물성 대체유가 갖는 단점을 제거했기 때문이다. 두유의 경우 콩 비린내와 같은 특유의 향 때문에 멀리하는 사람들이 많다. 코코넛 우유의 경우 단백질 함유량이 현저히 부족하고 포화지방의 함유량은 높다. 쌀 우유는 당이 많이 함유된 것에 비해 단백질 함유량은 미량이어서 영양 불균형을 초래하기 쉽다. 

아몬드 우유의 경우에는 알레르기가 있을 수 있고, 일반 우유에 비해 영양적인 면에서 떨어진다. 아몬드는 특히나 생산 과정에서 물을 많이 필요로 하는데, 한 알의 아몬드가 남기는 물 발자국은 약 12리터이다. 이는 두유 원재료가 되는 콩 생산에 비해 약 10배에 달하는 물이 사용되는 것과 같다.

퍼펙트데이는 기존의 전통적인 우유 생산 방식에 비해 물 사용을 99%, 온실가스 배출을 97%, 재생 불가능한 에너지 사용을 60%까지 줄일 수 있다. 지속 가능한 생산에 있어서 식물성 대체유에 비해 압도적으로 효과적이라는 것이 전문가들의 의견이다.

[자료 10. 퍼펙트 데이가 생산한 우유로 만든 다양한 유제품의 모습]

출처 : greenium

전문가들은 설탕과 지방 함유랑이 일반 우유에 비해 적지만, 일반 우유와 같은 양질의 단백질을 함유하고 있어 건강을 생각하는 사람들에게도 적절하다고 말한다. 일반 우유와는 달리 성장호르몬과 항생제 성분이 들었을 것이라는 염려도 없으며, 유당불내증이 있는 사람도 안심하고 먹을 수 있다는 것.

다만, 실제 유청단백질 및 카제인(우유의 주요 단백질)이 주요 성분인 만큼 우유 알레르기가 있는 사람은 피해야 한다.

 

그럼에도, 대체유

우유를 소비하지 않으려는 움직임에 이른바 ‘부스터’를 달아준 것은 활발한 대체유 시장이다. 콩, 귀리, 아몬드와 같은 식물성 대체유가 우유의 자리를 대신해 준 덕에 소비자들이 가치소비를 선택하는 데 수월해졌다. 유로모니터에 따르면 전 세계 대체유 시장 규모는 2016년 146억 달러에서 2021년 178억 달러로 성장했다. 오는 2026년에는 239억 달러 규모로 성장할 전망이다. 특히 한국 대체유 시장은 지난해 8위(5억 달러)로, 2026년까지 7억 달러의 성장세를 보일 것으로 예상됐다.

[자료 9. 국가별 대체유 시장 규모 및 전망]

출처 : 매거진한경

대체유 시장의 성장세는 가파를 것으로 예상된다. 당장 대체유의 가격 자체는 높을 수 있으나 환경을 위해 변화하려는 업계의 움직임과 자연스레 그 움직임을 수용하는 대중의 모습은 대체유 시장의 긍정적인 전망을 엿볼 수 있는 부분이다. 많은 대중들의 관심과 소비로 대체유 시장이 성장해 서서히 우유를 대체할 수 있는 날이 오길 바란다. 

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대체유에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. “환경을 위해 우리의 눈과 입을 속이자 ; 식물성 대체 단백질”, 22기 이선민, https://renewableenergyfollowers.org/3871

환경을 위해 우리의 눈과 입을 속이자 ; 식물성 대체 단백질

2. “채식, challenge를 넘어 Change가 되도록”, 22기 박도원·최정우, https://renewableenergyfollowers.org/3857

채식, challenge를 넘어 Change가 되도록

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참고문헌

[환경 파괴의 주범, 우유?]

1) 김정훈, “지구를 위협하는 기업② 우유회사와 낙농산업 [더 나은 세계, SDGs] (127)”, 세계일보, 2020.03.23, https://www.segye.com/newsView/20200322508599?OutUrl=naver

2) 베베, “우유, 이래도 계속 먹을 거예유?”, 그린피스, 2020.10.27, https://www.greenpeace.org/korea/update/15571/blog-ce-cow-milk-vs-plant-based-milk-veryvezy/

3) 조용우, “[환경칼럼] 기후위기 극복을 위한 ‘소 방귀와의 전쟁’”, 천지일보, 2022.01.27, https://www.newscj.com/945314

[우유를 위협할 음료의 등장, 대체유]

1) 김지섭, “젖소 없이 젖소에서 짠 우유를 만들 수 있다고?”, 조선일보, 2022.12.01, https://www.chosun.com/economy/mint/2022/12/01/5HGD4MO3VRCLTLD3ZEK35SY5IE/?utm_source=naver&utm_medium=referral&utm_campaign=naver-news

2) 윤수은, “대체우유 시장’ 미국 가정 수요↑, 한국도 본격 채비”, 이코리아, 2022.04.01, http://www.ekoreanews.co.kr/news/articleView.html?idxno=56318

[대중들이 대체유를 찾는 이유]

1) 임예리, “땅에서 난 우유? 식물성 대체 우유가 주목받는 이유 [지구를 사랑하는 장한 나]”, 파이낸셜 뉴스, 2021.11.13, https://www.fnnews.com/news/202111121537490222

2) 황서영, “‘대체유=곡물음료’인기… 진짜 우유 대체할까?”, 식품음료신문, 2022.10.26, http://www.thinkfood.co.kr/news/articleView.html?idxno=96192

[국내 기업들의 눈을 사로잡은 대체유유]

1) 구교형, “‘최태원 엄지척’ 대체유 빙수, 올해 국내서 맛볼 수 있을까”, 경향신문, 2023.01.11, https://www.khan.co.kr/economy/market-trend/article/202301110600021

2) 류빈, “‘커지는 대체유 시장’... 사업 본격화 나선 식품업계”, 아시아 타임즈, 2023.02.16,  https://www.asiatime.co.kr/article/20230216500288

2) 박자연, “비건 푸드 열풍에… 식품업계, ‘식물성 대체유’ 경쟁 치열”, 브릿지 경제, 2022.10.06, https://www.viva100.com/main/view.php?lcode=&series=&key=20221006010001362

[대체유는 이렇게 만들어집니다]

1) 곽노필, ”한겨레 최종수정 '소 없는 우유' 나온다…온실가스 배출량 97% 감축 가능”, 2022.04.08, 한겨레, https://www.hani.co.kr/arti/science/future/1038089.html

2) 방현지, ”식물성 대체 우유로 제조한 바닐라 소스의 품질특성”, 경희대학교석사학위논문, 2021.08, 24-26쪽

[아직 대체유에게 남은 숙제들]

1) 김나연, “소 없이 생산, 맛·질감 동일...주목받는 '우유대체제'”, 뉴스펭귄, 2022.11.24, https://www.newspenguin.com/news/articleView.html?idxno=12856 

2) 오말리, “젖소 없이 ‘리얼’ 우유 만드는 법? 소 없이 우유 만든 퍼펙트 데이!”, greenium, 2022.06.23, https://greenium.kr/%ED%85%8C%ED%81%AC-%EB%B9%84%EC%A6%88%EB%8B%88%EC%8A%A4-%EB%82%99%EB%86%8D%EC%97%85-%EB%8C%80%EC%B2%B4%EC%9A%B0%EC%9C%A0-%ED%8D%BC%ED%8E%99%ED%8A%B8%EB%8D%B0%EC%9D%B4-%EB%AF%B8%EC%83%9D%EB%AC%BC/

[그럼에도, 대체유]

1) 정초원, “[special] 국내 우유 산업에 드리운 5가지 그림자”, 2022.11.29, 매거진한경, 2022.11.29, https://magazine.hankyung.com/money/article/202211289678