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곧 불어 닥칠 식량 위기, 블록체인으로 극 to the 복!

2021. 7. 7. 09:30

세계자원연구소(WRI, World Resources Institute)가 2013년에 발표한 보고서에 따르면, 2050년에는 인구 증가로 인해 2006년보다 69% 더 많은 식량이 필요할 것으로 나타났습니다. 하지만 오늘날과 같은 농업 방식으로는 더 많은 식량을 생산할 수 없습니다. 농업은 전 세계 온실가스 배출량의 4분의 1을 기여하고, 37%의 토지를 사용하며, 강이나 호수의 담수 70%를 차지합니다. 곧 지구가 살 수 없는 환경이 될 거란 얘기입니다.


예컨대, 소고기는 단백질 단위당 돼지고기나 닭고기, 달걀보다 6배나 많은 온실가스를 배출합니다. 전 세계 소고기 소비량의 20%만 다른 고기나 생선, 유제품으로 옮길 수 있다면 수억 헥타르의 숲을 보호할 수 있습니다. 그렇다고 소고기 수요를 강제로 억제할 수 없는 노릇입니다. 생산량이 줄면 소고기 가격은 오를 테고, 그만큼 소고기 섭취의 욕구와 기호성이 높아질 가능성이 큽니다. 따라서 현재 필요한 건 다른 식품의 기호성을 개선하고, 환경 부담을 줄여 생산량을 늘리는 것입니다. 이처럼 지속가능한 식품은 인류가 직면한 최대 과제 중 하나가 됐습니다.


그럼 지속가능한 식품은 환경을 고쳐가는 동향일까요? 산업 초기에는 그랬습니다. 그러나 시간이 지나면서 사회적 쟁점이 더 많은 영향을 끼친다는 사실이 드러났습니다. 전 세계 79억 명의 인구 중 20억 명이 농업에 종사하는데요. 대부분은 가난합니다. 무작정 생산량을 늘리면 증가한 식량 공급이 가격 하락으로 이어지고, 이들은 경제적 가난을 벗어나지 못할 것입니다. 자본의 논리로 이해한다면 어쩔 수 없겠지만, 식량 수요가 증가하는데도 저임금 노동이 계속된다는 건 식픔 생산의 사회적 평가가 바뀌지 않았음을 의미합니다. 


문제는 관점의 변화로만 쉽게 개선되지 않는다는 점입니다. 임금이나 사회복지가 쟁점이라 수익을 고려하면서 ESG(환경·사회·지배구조) 성과를 내는 데에는 일방적인 지출이 발생하기 때문입니다. 따라서 환경적 요소는 물론이고, 사회적 요소까지 해결한 식품이어야 지속가능한 식품이라고 부를 수 있습니다.

(출처 : World Resources Institute)
(출처 : World Resources Institute)  


 

펫 푸드(Pet Food)는 식품 생산이 가진 근본적인 ESG 문제를 지닌 분야입니다. 모든 사료가 거의 식품 부산물로 만들어지는데요. 반려동물에게 내장이나 뼈, 깃털 따위를 먹일 수 없다고 생각하는 소비자가 늘면서 한동안 '인간이 먹을 수 있는 원료'를 내세운 브랜드가 증가하고 있습니다. 이것은 식량 위기에 직면한 인류에게 엄청난 압박입니다. 


전 세계 인구의 56%가 최소 한 마리 이상 반려동물과 함께 생활합니다. 그리고 전체 반려동물 중 56%가 육식이 가능한 개와 고양입니다. 그러니까 최소 20억 마리의 개와 고양이가 길러지는 셈인데요. 이들을 위한 육식 성분 사료가 끊임없이 필요합니다.


그럼 사료용 가축을 따로 사육할 수는 있을까요? 비용의 상승으로 불가능합니다. 때문에 인간이 먹는 것과 똑같은 농장에서 생산하는데요. 가격 경쟁력을 위해 비용을 충족하려면 부산물이 아닌 원료로 사료를 만든 것은 사실상 거의 불가능합니다. 국내 사료관리법에 따른 기준을 보면, 원료는 깃털, 뼈를 제외한 부산물을 '육분', 뼈를 함께 건조 분쇄한 '육골분', 도계장에서 깃털을 건조 분쇄한 '우모분', 가금의 머리나 발 또는 내장을 건주 분쇄한 '가금부산물 건조분'으로 구분합니다. 


그런데 인간 등급 원료라고 마케팅하는 사료는 생육을 의미합니다. 인간은 육분, 육골분, 우모분, 가금부산물 건조분을 먹지 않기 때문입니다. 즉 생육 사료가 증가할수록 육가공업체는 남은 부산물을 폐기해야 합니다. 이는 수백 톤의 온실가스를 배출을 야기하고, 매립으로 인한 토양 오염의 원인이 됩니다.


여기서 문제의 가장 큰 원인은 원료 공급망의 투명성 부족입니다. 펫 푸드는 인간이 맛을 평가할 수 없습니다. 반려동물이 높은 기호성을 보여도 상품에 대한 신뢰를 얻으려면 제조 공정이나 원료를 따지게 되고, 브랜드도 해당 부분을 강조합니다. 그러나 부산물은 인간 수요에 따른 도축 규모로 결정됩니다. 수요만큼 매번 원료를 확보할 수 없기에 공급망은 뒤엉키고, 여러 곳의 농장 및 육가공업체로부터 출처를 알 수 없는 부산물을 섞어서 사용합니다. 하지만 시장은 제조와 원료의 투명성을 요구했고, 그에 따라 공급망을 추적할 수 있는 생육 사료가 등장했습니다. 반려동물에게 내장을 먹이길 부정하는 게 아니라 믿을 수 없는 부산물의 거부인 것이죠.


여태 펫 푸드는 남은 부산물의 부가 수익 창출 분야로 여겨졌습니다. 때문에 공급망 추적이나 검증, 안전 보장은 생산 단계에서 신경 쓰지 않았습니다. 하지만 이제 펫 푸드가 인간 식량 문제에 침범해 영향을 끼치게 됨에 따라, 펫 푸드가 가진 불투명의 타래를 푸는 일은 이제 피할 수 없게 됐습니다. 


또한 투명성에 대한 소비자 요구가 어느 산업보다 강해서 이제 ESG에 관심 없는 제조사는 찾기 어려워졌습니다. 소비자들의 수용도 빠르며, 부족한 제반을 해결할 기술적 시도도 적극적으로 이뤄지고 있습니다. 인간 중심이었던 기술도 펫 푸드에서 성과를 내고 있습니다.
 

연구에 따르면, 어획한 생선의 10%가 부적절한 관리 등 문제로 버려진다고 합니다. 전 세계 연어 생산량은 연간 268만 톤인데요. 이때 26만 톤이 폐기되는 것입니다. 노르웨이는 전 세계에서 가장 연어를 많이 생산하는 곳으로 유명합니다. 거대 산업인 만큼 버려지는 연어는 큰 골칫거리이며 수십 년 동안 바다를 오염시킨다는 비판이 있었습니다. 


지난 2000년, 연어 수확 및 가공 과정에서 폐기물을 99% 제거할 수 있는 기술을 개발한다는 목표 아래 바이오메가(Biomega)가 설립됐습니다. 바이오메가는 효소를 이용한 가수 분해 공정으로 연어 폐기물에서 단백질, 기름, 침전물을 분리합니다. 머리, 뼈, 지느러미, 내장, 꼬리를 분해한 원료는 연어를 포함한 펫 푸드 생산에 사용되는데요. 바이오메가는 연간 1만 톤의 폐기물을 새로운 원료로 처리하고 있습니다.

 

연어 가수 분해 공정(출처: Purification and identification of anti-allergic peptide from Atlantic Salmon (Salmo salar) byproduct enzymatic hydrolysates)



그런데도 폐기물 발생에 대한 추적은 일부 누락돼 지속가능성 요구에 대응하기가 어려웠습니다. 무엇보다 부산물을 사용한다는 점에서 소비자 신뢰를 얻기가 힘들었습니다.


지난해 노르웨이 수산물협회는 IBM 및 IoT 업체 아티아(Atia)와 협력해 IBM의 블록체인 플랫폼인 푸드 트러스트(Food Trust)를 도입하기로 했습니다. 푸드 트러스트는 어획 장소, 시간, 운송 정보, 온도 등 데이터를 기록합니다. 이 네트워크로 소비자들은 원산지, 사료, 시설 등 정보를 확인할 수 있습니다. 이처럼 블록체인 도입은 노르웨이 전반에 걸친 연어 업사이클링 산업을 추적함으로써 펫 푸드 시장에 투명성을 더한 부산물을 공급할 수 있을 것입니다. 줄어든 폐기물은 전체 노르웨이 연어 산업에 대한 비판을 줄이고, 탄력성을 부여할 것입니다. 

IBM 푸드 트러스트(출처 : IBM)


영국의 개 사료 제조사 말리본즈(Marleybones)는 공급망 투명성 스타트업 프로비넌스(Provenance)와 제휴해 모든 사료 원료를 블록체인으로 추적하는 공급 네트워크를 구축했습니다. 이 회사는 자연적, 신선함, 고품질 등 막연한 성분 목록과 검증되지 않은 내용이 펫 푸드 산업을 지배하고 있다면서 블록체인은 브랜드의 주장을 입증하는 기술이라고 말합니다. 


말리본즈는 태양광으로 전력을 수급하거나 식품 폐기물을 비료로 전환하는 영국의 공급 업체를 직접 선정했습니다. 제품의 QR코드를 스캔하면 원료의 유통 단계를 확인할 수 있습니다. 펫 푸드의 모든 원료를 블록체인으로 추적한 사례는 말리본즈가 처음입니다. 


“왜 블록체인을 사용했느냐”라는 질문에 대해 말리본즈는 “제품만 아니라 농부, 생산팀, 그 사이에 있는 모든 사람을 확실히 아는 게 중요하다고 생각한다”라면서 “지구를 해치는 관습 없이 현지에서 조달한 원료로 품질, 지속가능성, 투명성을 부여했기에 다른 사료보다 비싸게 느껴질 수 있지만, 비용 대비 가치 있는 사료다”라고 덧붙였습니다. 실제 말리본즈의 제품은 하루 1.6파운드로 고가이지만, 여타 고급 사료의 가격을 뛰어넘진 않습니다. 100% 투명성으로 고급 사료 포지셔닝을 갖추면서 지역 내 공급으로 비용을 절감해 수익성을 강화한 것입니다. 이는 전통적인 펫 푸드 생산보다 지역 사회에도 긍정적인 영향을 끼칩니다.

말리본즈 블록체인 추적(출처 : Marleybones)  


전 세계 식음료 1위 기업 네슬레의 지속가능성 행보는 결코 짧지 않습니다. 10년 전부터 LEED 인증 공장을 구축했고, 포장지는 친환경으로 바꾸고자 했습니다. 2000년 초반부터는 유엔 지속가능 개발 목표(Sustainable Development Goals, SDGs)에 참여하여 책임을 강조했습니다.


그러나 행보만큼 이슈도 많아서 비판도 꾸준히 이어졌습니다. 2010년 환경보호단체 그린피스는 네슬레 직원이 네슬레의 초콜릿 브랜드 킷캣을 먹고 피를 흘리는 동영상을 공개했습니다. 그리고 영상에는 ‘오랑우탄에게 휴식을 주세요’라는 문구가 등장합니다. 네슬레의 거래처인 인도네시아 기업 시나르 마스(Sinar Mas)가 팜유 생산을 위해 오랑우탄 서식지를 파괴하고 있음을 알리고 있는 건데요. 


비판에 직면한 네슬레는 페이스북 계정을 삭제하는 등 소통을 거부하는 행보를 보였고, 매일 수십만 건의 항의 이메일이 쏟아졌습니다. 그렇게 기업 평판이 훼손되자 네슬레는 피해를 최소화하기 위해 그린피스와 회의했고, 팜유 공급망에 대한 정보를 그린피스에 제공했습니다. 그리고 두 달 만에 시나르 마스와의 거래를 중단했습니다. 
하지만 공급사인 카길(Cargill)을 통해 시나르 마스의 팜유를 계속 사용한다는 게 알려지자 이번엔 카길까지 비판의 대상이 됐습니다. 결국 카길조차 5년 안에 지속가능한 팜유만 사용한다는 목표를 발표하며, 네슬레의 지속가능 경영에 동참해야 거래할 수 있는 상황이 됐습니다.
결과적으로 네슬레는 ESG에 대한 대외적인 공고가 필요함을 절감하게 됐습니다. 당시 논란된 동영상은 현재도 유튜브에 남아있는데요. 비판하는 소비자들의 참여를 늘리고, 그들의 관심사를 다루는 방법이 마케팅에서도 효과적이라는 걸 발견한 네슬레는 본격적으로 ESG 경영을 전면에 내세우게 됩니다. 

 

유엔 지속가능 개발목표(SDGs)의 17가지 목표(출처 : United Nations)  

  

팜유 생산은 환경파괴와 노동 착취가 주요 쟁점입니다. 앞서 언급한 것처럼 팜유는 오랑우탄 서식지가 파괴되는 데 영향을 끼쳤습니다. 대부분 농장과 공장이 도심과 멀어서 노동자들은 저임금, 아동 노동, 위험한 환경 등 보호받지 못하는 경우도 많습니다. 현재도 상황이 크게 다르지 않아, 제3세계를 ESG 경영에 포함할 방법은 기업들의 주요 과제가 됐습니다.

 

네슬레는 2020년까지 삼림 벌채 없이 팜유를 만들겠다고 약속했습니다. 이를 위해 2018년부터 인공위성 기반 임업 보존 플랫폼인 스탈링(Starling)과 협력해 팜유 농장 인근 숲을 모니터링하고 있습니다. 이는 세계 최초의 위성 기반 공급망 모니터링 시스템인데요. 이로써 모든 공급망을 데이터로 감시할 수 있게 됐습니다. 네슬레는 “팜유를 생산하려고 숲에 불을 지른다면 위성 데이터가 발견할 수 있으며, 즉각 공급을 중단할 수도 있다”고 설명했습니다. 


하지만 과거와 달리 삼림 벌채는 소규모로 벌어집니다. 2016년 1월 이후, 팜유 생산을 위한 산림 손실의 57%는 5헥타르 미만으로 발생했습니다. 공급망 관리에 대한 감시가 늘면서 대규모 농장의 삼림 벌채는 줄었지만, 그만큼 소규모 농장의 농업 증가로 이어진 것입니다. 제조 공장은 주변 농장에서 원료를 사들이기 때문에 더 많은 추적과 소규모 농장에 지속가능성 확장, 전체 공급망에 걸친 집단행동 확대가 필요하게 됐습니다. 

 

위성 모니터링은 모든 농장의 삼림 벌채 투명성을 보장할 수 있습니다. 무엇보다 공급 네트워크가 삼림 벌채 금지를 이행하려는 구조를 갖췄을 때 지역 사회가 삼림을 파괴하지 않으면서 팜유를 생산할 방법을 찾을 수 있습니다. 이것은 전통적인 방법과는 다른 변화를 부추길 것으로 기대됩니다.

스탈링 위성 모니터링(출처: Nestlé)  
스탈링 공급자 참여 프로세스 (출처: Nestlé)  

네슬레는 IBM 푸드 트러스트의 창립 멤버 중 하나입니다. 일찍부터 식품 공급망에 블록체인을 활용했습니다. 소비자는 상품의 QR코드 스캔으로 재배 농장, 가공 업체, 유통 업체, 소매 업체까지 이어지는 공급망 흐름을 확인할 수 있습니다. 2019년에 네슬레는 호주 기반 스타트업 오픈SC(OpenSC)와 협력해 블록체인 공급망을 갖춘다고 발표했습니다. 푸드 트러스트와 오픈SC 플랫폼을 동시에 운영하겠다는 행보입니다. 


푸드 트러스트는 허가형 블록체인(Permissioned Blockchain)입니다. 참여하려면 컨소시엄과 솔루션에 가입해야 합니다. 누구나 참여하는 대중적인 네트워크가 아닌데요. 반면, 오픈SC 플랫폼은 비허가형 블록체인(Permissionless Blockchain)으로 누구나 참여할 수 있고, 소비자는 독립적인 정보를 확인할 수 있습니다. 푸드 트러스트는 B2B 솔루션으로 참여자에 한해 강력한 성능을 발휘해 미등록 공급망의 해결책이 되지 못합니다. 반면 오픈SC는 훨씬 넓은 범위에서 공급 데이터를 수집합니다.

비허가형 블록체인 vs 허가형 블록체인(출처 : 101Blockchains)



많은 생선이 보호 구역 외에서 불법적으로 잡힙니다. 오픈SC는 머신러닝 모델로 선박의 GPS 위치, 보호 구역 좌표, 선박 속도, 해수면 깊이, 기상 데이터를 분석해 선박이 보호 구역에서 조업하는지 확인합니다. 조업한 선박의 잡은 생선이 해당 지역에 분포하는지 확인해 정확한 원산지를 결정하고, RFID 태그를 부착해 전 세계 범위에서 개별 어류를 추적합니다. 또한 공급망과 협력해 제품의 위치, 온도, 빛 노출, 보관 및 기타 속성의 데이터를 IoT 센서를 통해 분산형 플랫폼에 저장합니다. 이해관계자는 각 단계에서 엔드 투 엔드 경험을 얻을 수 있으며, 최종적으로 소비자는 모든 단계를 QR코드나 NFC, 블루투스로 확인할 수 있습니다.


오픈SC의 비허가형 블록체인은 데이터의 수집에 따라 완전한 투명성에 가까워질 수 있습니다. 스탈링의 위성 모니터링 데이터도 블록체인 추적에 반영할 수 있다는 의미입니다. 네슬레는 허가형 블록체인과 비허가형 블록체인을 함께 사용함으로써 여러 데이터 추적 상황에 대응할 수 있게 됐습니다.

오픈 SC 블록체인 선박 추적 (출처 : OpenSC)

유제품은 전 세계 온실가스 배출의 2.7%를 차지합니다. 이는 젖소로부터 직접 발생하는 문제이기때문에 온실가스 증가는 사육량에 비례합니다. 스위스 취리히 연방 공과대학교의 지속가능한 비즈니스 연구소는 농장 규모, 기후, 젖소 유형, 사료 등 여러 측면에서 농장 특성에 맞는 탄소 저감 모델 개발을 위해 네슬레와 협력했습니다.


유형이 다른 3개의 농장에 8개 수단의 탄소 저감 가능성을 측정한 결과, 배출량이 30~68%까지 감소했고, 비용과 지출 감소도 달성할 수 있었습니다. 예컨대 열로 인해 스트레스 받는 소는 우유를 적게 생산하고, 건강 문제에 쉽게 노출됩니다. 스트레스 정도는 기후나 품종 따라 다르게 나타나지만, 많은 소가 스트레스를 경험하고 있는데요. 이는 스프링클러나 팬 시스템과 같은 간단한 장치만으로도 완화할 수 있었습니다.


네슬레가 탄소 저감 연구를 진행하는 이유는 2050년까지 목표한 넷제로(Net Zero) 계획을 달성하기 위함입니다. 넷제로 계획은 미국 낙농 혁신센터가 목표한 것으로 탄소 중립성과 물 사용량을 개선해 2030년에는 절반, 2050년까지 낙농업에서 발생하는 순수 온실가스 배출량을 0으로 만들겠다는 약속입니다. 네슬레는 이런 계획의 첫 멤버로서, 향후 5년 동안 32억 달러를 투자해 미국의 모든 규모의 지역 낙농가가 새로운 기술을 구현할 수 있도록 지원할 것이라고 밝혔습니다.
 

네슬레와 협력한 탄소 저감 모델(출처 : Sus.lab )

 

[ 출처
  1. GfK(https://cdn2.hubspot.net/hubfs/2405078/cms-pdfs/fileadmin/user_upload/country_one_pager/ar/documents/global-gfk-survey_pet-ownership_2016.pdf)
  2. Global marine fisheries discards: A synthesis of reconstructed data(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/faf.12233)
  3. Financial Times(https://www.ft.com/content/90dbff8a-3aea-11e2-b3f0-00144feabdc0)
  4. Nestlé(https://www.nestle.com/csv/raw-materials/palm-oil/palm-oil-transparency-dashboard)
  5. Nestlé(https://www.nestle.com/csv/global-initiatives/zero-environmental-impact/climate-change-net-zero-roadmap)
  6. sus.lab (https://b8a0ea43-3034-457a-9fd4-2cc4377be60d.filesusr.com/ugd/635a2f_bb508c2b850e41ad846f18ae12c4d90f.pdf?index=true)

 

글 ㅣ LG CNS 정보기술연구소 기술전략팀

 

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