유전자 변형 작물

3. 제작 방법

유전자 변형 작물은 유전자 조작 기술을 사용하여 유전자를 추가하거나 제거하는 방식으로 만들어진다.^[33] 과거에는 유전자총, 전기천공법, 미세주입법, 아그로박테리움 등의 방법이 주로 사용되었다. 최근에는 CRISPR와 TALEN 같은 더 정밀하고 효율적인 유전자 편집 기술이 활용되고 있다.
주요 제작 방법

현대 식물 과학자들은 유전자 변형 기술이 전통적인 육종 방식보다 의도하지 않은 변화를 일으킬 가능성이 적다고 보고 있다.^[38][39]

담배와 ''애기장대''는 형질전환 방법이 잘 개발되어 있고, 번식이 쉬우며, 게놈 연구가 잘 되어 있어 유전자 변형 연구에 많이 사용된다.^[40][41] 이들은 다른 식물 종의 모델 유기체 역할을 한다.

식물에 새로운 유전자를 도입할 때는 해당 유전자가 발현될 부위에 특정한 프로모터가 필요하며, 코돈 사용 빈도에 따라 유전자의 코돈을 최적화해야 한다.

4. 종류 및 형질

5. 경제적 측면

유전자 변형 작물(GMO)은 농부에게 경제적 이익을 가져다주며, 이는 개발도상국에서 특히 두드러진다.^[60][61][62] 2010년 연구에 따르면, Bt 옥수수는 미국 중서부 5개 주에서 14년간 69억달러의 경제적 이익을 창출했다. 이 중 상당 부분(43억달러)은 Bt 옥수수를 재배하지 않는 농부들에게 돌아갔는데, 이는 Bt 옥수수가 해충 개체 수를 감소시켜 주변 일반 옥수수의 피해를 줄였기 때문이다.^[63][64] 1996년 전 세계적으로 2.403억달러의 잉여가 증가했으며, 이 중 가장 큰 비중(59%)은 미국 농부들이 차지했다. 종자 회사 몬산토(Monsanto)가 21%로 그 뒤를 이었고, 미국 소비자(9%), 나머지 세계(6%), 미시시피 델타 & 파인 랜드 회사(Delta & Pine Land Company of Mississippi) (5%) 순이었다.^[65]

국제 농업 생명공학 응용 획득 서비스(International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA))에 따르면, 2014년에는 약 1,800만 명의 농부가 28개국에서 생명공학 작물을 재배했으며, 이 중 약 94%는 개발도상국의 자원 빈곤층 농부였다. 전 세계 생명공학 작물 재배 면적의 53%가 20개 개발도상국에서 재배되었다.^[72] 2012년 PG Economics의 연구에 따르면, 유전자 변형 작물은 2010년에 전 세계적으로 농가 소득을 140억달러 증가시켰으며, 이 중 절반 이상이 개발도상국 농부에게 돌아갔다.^[66]

이러한 경제적 이점을 포기하는 것은 상당한 비용을 초래한다.^[67][68] 2017년 연구에서는 우간다의 유전자 변형 바나나, 서아프리카의 유전자 변형 카우피, 케냐의 유전자 변형 옥수수 등 여러 작물 도입 지연에 따른 손실을 추정했다. 나이지리아만 연간 3300만달러~4600만달러를 손실하는 것으로 나타났다.^[67]

그러나 일각에서는 편향된 관찰과 무작위 대조 시험 부족을 이유로 이러한 주장에 이의를 제기하기도 한다. 개발도상국 소규모 농부들이 주로 재배하는 Bt 작물은 면화인데, 2006년 연구 검토에서는 경제적 수익이 연도, 농장 유형, 지리적 위치에 따라 매우 다양하다고 결론지었다.^[69]

2013년 유럽 학술원 과학 자문 위원회(EASAC)는 EU에 농업 유전자 변형 기술 개발을 허용하여 더 지속 가능한 농업을 가능하게 할 것을 요청했다. EASAC는 EU의 규제 틀이 시간과 비용이 많이 든다고 비판하며, EU가 유전자 변형 기술 채택에 뒤처졌다고 지적했다.^[70]

농업 비즈니스 시장에는 종자 회사, 농약 회사, 유통업체, 농부, 곡물 엘리베이터, 대학 등이 참여한다. 2012년 검토에 따르면, 매년 재배되는 유전자 변형 작물의 대부분은 가축 사료로 사용되며, 육류 수요 증가에 따라 유전자 변형 사료 작물 수요도 증가하고 있다.^[71] 사료 곡물 사용량은 옥수수의 경우 70%, 콩과 같은 유채 종자 식단의 경우 90% 이상이다. 약 65000000ton의 유전자 변형 옥수수 곡물과 약 70000000ton의 유전자 변형 콩에서 추출한 콩 식사가 사료로 사용된다.^[71]

2014년 생명공학 종자의 전 세계 가치는 157억달러였으며, 이 중 72%는 선진국, 28%는 개발도상국에 있었다.^[72] 2009년 몬산토(Monsanto)는 종자 판매와 기술 라이선싱으로 73억달러의 매출을 올렸고, 듀폰 파이오니아(DuPont Pioneer) 자회사를 통해 듀폰(DuPont)이 그 뒤를 이었다.^[73] 2009년 현재 유전자 변형 종자를 포함한 전체 라운드업 제품군은 몬산토 사업의 약 50%를 차지했다.^[74]

일부 유전자 변형 형질에 대한 특허가 만료되면서, 일반 균주 개발이 가능해졌다. 예를 들어, 일반적인 글리포세이트 내성 유전자 변형 콩을 사용할 수 있게 되었다. 이는 제품 선택과 경쟁을 증가시킬 수 있다.^[75] 몬산토의 최초 ''라운드업 레디'' 작물(콩)에 대한 특허는 2014년에 만료되었으며,^[76] 특허 만료 콩의 첫 수확은 2015년 봄에 이루어졌다.^[77] 몬산토는 싱젠타(Syngenta)^[80]와 듀폰 파이오니아(DuPont Pioneer)^[81]를 포함한 여러 회사에 글리포세이트 내성 형질을 라이선스했다.^[78][79]

2014년에 발표된 대규모 검토 결과, 유전자 변형 작물이 농업에 미치는 영향은 긍정적이었다. 1995년부터 2014년 3월까지의 연구를 메타분석한 결과, 제초제 내성 작물은 생산 비용이 낮았고, 해충 저항성 작물은 살충제 사용 감소가 종자 가격 상승으로 상쇄되어 전체 생산 비용은 거의 동일했다.^[82][83] 제초제 내성은 수확량이 9% 증가했고, 해충 저항성 품종은 25% 증가했다. 유전자 변형 작물을 채택한 농부들은 그렇지 않은 농부들보다 69% 더 높은 수익을 올렸다. 특히 개발도상국 농부들에게 도움이 되어 수확량을 14%p 증가시켰다.^[83] 연구자들은 출판 편향을 수정하기 위해 학술 저널 외의 자료들을 고려했으며, 자금 출처가 연구 결과에 영향을 미치지 않는다고 결론 내렸다.^[83]

유전자 편집은 살생물제/살충제 사용과 관계없이 수확량을 증가시킬 수 있다. 2022년 3월, 현장 시험 결과에 따르면 옥수수의 KRN2와 벼의 OsKRN2의 CRISPR 기반 유전자 제거는 곡물 수확량을 약 10% 및 8% 증가시켰다.^[85][86]

2013년, 유전자 변형 작물은 27개국에서 재배되었으며, 그 중 19개국은 개발도상국이었다. 2013년은 개발도상국이 전체 유전자 변형 작물 수확량의 과반수(54%)를 생산한 두 번째 해였다. 1,800만 명의 농부가 유전자 변형 작물을 재배했으며, 이 중 약 90%는 개발도상국의 소규모 농부였다.^[1]

미국 농무부(USDA)는 매년 미국에서 재배되는 유전자 변형 작물 품종의 총 면적을 보고한다.^[212][213]

농부들은 유전자 변형 기술을 널리 채택했다. 1996년과 2013년 사이에 유전자 변형 작물이 재배되는 토지 총 면적은 17000km²에서 1750000km²로 100배 증가했다.^[1] 2010년에는 세계 경작지의 10%가 유전자 변형 작물로 재배되었다.^[215]

6. 환경 영향

식물은 가뭄,^{[91][92][112][113]} 서리,^[114] 높은 토양 염분과 같은 환경 스트레스를 견딜 수 있도록 유전자 변형되었다. 2011년, 몬산토의 드라우트가드 옥수수는 미국에서 최초로 가뭄 저항성을 인정받은 유전자 변형 작물이 되었다.^[115]

가뭄 저항성은 식물이 낮은 수위에서도 생존할 수 있게 하는 크라술라세아산 대사(CAM) 메커니즘을 담당하는 유전자를 수정하여 얻어진다. 이는 벼, 밀, 콩, 포플러와 같이 물을 많이 필요로 하는 작물이 물 부족 환경에 적응하는 데 도움을 줄 수 있다.^[116][117] 벼, 유채, 토마토 등은 염분 스트레스에 대한 내성을 높이기 위해 유전자 변형되었다.^[118][119]

영국 요크 대학교의 과학자들은 2011년에 TNT와 RDX 폭발물로 오염된 토양을 정화할 수 있는 애기장대를 개발했다.^[162] 미국에서는 국토의 1.5%에 해당하는 1600만ha가 TNT와 RDX로 오염된 것으로 추정된다.^[163] 그러나 ''애기장대''는 군사 실험장에서 사용하기에는 충분히 강하지 않아, 2016년에는 스위치그래스와 갯잔디를 이용한 연구가 진행되었다.^[164]

유전자 변형 식물은 수은, 셀레늄, 폴리염화 바이페닐(PCB)과 같은 유기 오염 물질로 오염된 토양의 생물 정화에 사용되어 왔다.^[163][165]

해양 환경은 원유 유출과 같은 오염에 취약하다. 매년 수백만 톤의 석유가 자연적 누출로 해양에 유입된다. 독성에도 불구하고, 해양에 유입되는 석유의 상당 부분은 미생물 군집의 탄화수소 분해 활동으로 제거된다. 특히, 탄화수소 분해 박테리아(HCCB)는 유용한 유전자를 제공할 수 있다.^[166]

노스캐롤라이나 주립 대학교 연구자들은 화성에서 식물 생명체 건설을 돕기 위해 온실이나 폐쇄 생태계인 바이오돔에서 살 수 있는 유전자 변형 식물 또는 씨앗을 설계하고 있다. NIAC는 화성 표토 및 화성의 대기의 혹독한 환경(자외선, 극심한 추위, 낮은 대기압, 과염소산염, 가뭄 내성 등)을 견딜 수 있도록 CRISPR 유전자 편집 기술을 이용한 연구를 후원하고 있다.^[189] 이러한 식물과 씨앗은 화성 테라포밍을 위한 생태계를 시작하기 위해 야외에서 시험될 수 있다.^{[190][191][192][193]}

독성 물질에 지속적으로 노출되면 해당 독성에 내성을 가진 해충이 생겨날 수 있다.^[194] 글리포세이트에 대한 과도한 의존과 제초 방법의 다양성 부족으로 인해 미국에서는 14종의 잡초와 콩에서 글리포세이트 내성이 확산되었다.^[188][4]

Bacillus thuringiensis(Bt) 작물에 대한 내성을 줄이기 위해, 1996년 유전자 변형 면화와 옥수수 상업화와 함께 곤충 내성 관리 계획이 의무적으로 시행되었다. 이 계획은 해충의 큰 개체군을 장려하여 내성 유전자가 개체군 내에서 희석되도록 하는 것이다. 내성은 스트레스 요인인 Bt가 없을 때 진화적 적합성을 낮추며, 피난처에서 내성이 없는 계통이 내성이 있는 계통보다 경쟁력이 높다.^[195]

충분히 높은 수준의 형질전환체 발현은 이형 접합체(S/s)의 거의 전부가 성숙하기 전에 죽어 내성 유전자의 자손 전달을 막을 수 있다.^[196] 형질전환 작물과 인접한 피난처(비형질전환 식물 재배지)는 동형 접합체 내성 개체(s/s) 및 생존한 이형 접합체가 내성 대립 유전자를 가진 다른 개체 대신 피난처에서 온 감수성 개체(S/S)와 교배할 가능성을 높인다. 결과적으로 개체군에서 내성 유전자 빈도는 낮게 유지된다.

여러 요인이 고용량/피난처 전략의 성공에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 온도가 적절하지 않으면 열 스트레스가 Bt 독소 생산을 낮춰 식물을 취약하게 만들 수 있다. 프로모터의 DNA 메틸화로 인한 늦은 계절 발현 감소도 기록되었다.^[197] Bt 작물의 가치는 낮은 초기 내성 대립 유전자 빈도, 내성과 관련된 적합성 비용, 피난처 외부의 비 Bt 숙주 식물의 풍부함 등 관리 전략과 무관한 요인 덕분에 유지되어 왔다.^[198]

Bt 종자를 생산하는 회사들은 여러 Bt 단백질을 가진 계통을 도입하고 있다. 몬산토는 이를 인도의 Bt 면화에 적용하여 빠르게 채택되었다.^[199] 몬산토는 또한 농지에 피난처 구현을 단순화하기 위해 Bt 종자와 혼합된 일정 비율의 피난처(비형질전환) 종자를 판매하는 "가방 내 피난처"(RIB)를 판매하기 시작했다.^[200] 이 전략은 옥수수 뿌리벌레에 대한 Bt 내성 발생 가능성을 줄일 수 있지만, 유럽 옥수수 천공충과 같은 나비목 옥수수 해충의 내성 위험을 증가시킬 수 있다. 종자 혼합물에 대한 내성 우려가 증가하는 요인으로는 Bt 식물에 있는 부분적으로 내성이 있는 유충이 생존하기 위해 감수성 식물로 이동하거나, 피난처 꽃가루가 Bt 식물로 교차 수분되어 이삭을 먹는 곤충의 씨앗에 발현되는 Bt의 양이 감소할 수 있다는 점 등이 있다.^[201][202]

잡초 방제를 위한 최적 관리 기법(BMP)은 저항성 발생을 늦추는 데 도움이 될 수 있다. BMP에는 서로 다른 작용 기작을 가진 여러 제초제 살포, 작물 교대, 무잡초 종자 파종, 정기적인 포장 점검, 장비 청소, 포장 경계 유지 등이 포함된다.^[188] 가장 널리 재배되는 유전자 변형 작물은 제초제에 대한 내성을 갖도록 설계되었다. 2006년까지 일부 잡초 개체군은 동일한 제초제에 내성을 갖도록 진화했다. 털비름은 목화와 경쟁하는 잡초로, 2006년에 글리포세이트에 대한 저항성이 처음 발견되었다.^[203][204]

농부들은 일반적으로 해충 저항성 작물을 심을 때 살충제 사용량을 줄인다. 옥수수 농장에서의 살충제 사용량은 1995년 에이커당 약 0.10kg에서 2010년 약 0.01kg로 감소했다. 이는 Bt 옥수수와 면화의 영향으로 유럽 옥수수 천공충 개체수가 감소한 것과 일치한다. 최소 피난처 요건 설정은 Bt 저항성 진화를 늦추는 데 도움이 되었지만, 일부 지역에서는 일부 Bt 형질에 대한 저항성이 나타나고 있다.^[188] 콜롬비아에서는 유전자 변형 면화로 살충제 사용량이 25% 감소했고, 제초제 사용량이 5% 감소했으며, 유전자 변형 옥수수로 살충제와 제초제 사용량이 각각 66%와 13% 감소했다.^[205]

최소 30% 이상의 작물 잔여물을 토양 표면에 남겨두는 보존 경운은 바람과 물에 의한 토양 침식을 줄이고, 보수력을 높이며, 토양 황폐화와 물 및 화학 물질 유출을 줄여준다. 또한, 보존 경운은 농업의 탄소 발자국을 줄인다.^[206] 1996년부터 2006년까지 12개 주를 대상으로 한 2014년 연구에 따르면 제초제 내성(HT) 콩 사용이 1% 증가하면 보존 경운이 0.21% 증가하고 품질 조정 제초제 사용이 0.3% 감소하는 것으로 나타났다.^[206]

수확량 증가, 토지 사용 감소, 비료 사용 감소 및 농업 기계 사용 감소는 농업 관련 탄소 배출량을 줄이는 선순환을 만든다. 이러한 감소는 EU 전체 농업 배출량의 7.5% 또는 3,300만 톤의 이산화탄소, 콜롬비아에서 876만 톤의 이산화탄소 배출량 감소로 추정된다.^[207][205]

가뭄 저항성 작물은 물 부족 지역에서 수확량을 증가시켜 새로운 지역에서의 농업을 가능하게 할 수 있다. 가나에서 가뭄 저항성 옥수수를 도입한 결과 수확량이 150% 이상 증가하고 상업화 강도가 높아졌지만, 농가 소득에는 큰 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다.^[208]

바이러스 저항성 품종은 바이러스 피해는 줄지만, 해충에 의한 식해나 해충에 의해 매개되는 세균성 병해에 취약해진다는 보고가 있다.^[280] 예를 들어, 호박의 일종인 스쿼시를 바이러스 내성으로 만들 경우, 바이러스가 확산되었을 때는 바이러스 저항성 품종의 생산성이 높지만, 해충인 오이 딱정벌레가 건강한 식물체인 바이러스 저항성 품종을 선호하여 식해하기 때문에, 오이 딱정벌레가 매개하는 ''Erwinia''속 세균 등의 병해가 증가한다.

유전자 변형 작물을 일반 포장에서 재배하기 전에 환경에 미치는 영향은 카르타헤나 의정서에 따라 다음 세 가지 측면에서 과학적으로 평가된다.

• 경쟁 우위: 야생 생물과 영양분, 햇빛, 생육 장소 등의 자원을 놓고 경쟁하여 이들의 생육에 지장을 주는 성질
• 유해 물질 생성성: 야생 동식물 또는 미생물의 서식 또는 생육에 지장을 주는 물질을 생성하는 성질
• 교잡성: 근연 야생 식물과 교잡하여 유전자 변형 기술에 의해 도입된 핵산을 전달하는 성질

2015년에 처음으로 재배 면적이 감소한 주된 이유는 2015년 농산물 가격 하락으로 여겨졌다(ISAAA 조사). 참고로 일본 농림수산성 대신관방 통계부에 따르면, 2009년 일본의 전체 경작 면적은 약 459.99999999999994만ha이다.^[397] 또한, 국제 연합 식량 농업 기구(FAO)에 따르면, 2006년 전 세계 재배 면적은 경작 면적 약 14.117170000000002억ha와 영년성 작물 재배 면적 1.41976억ha를 합한 15.53693억ha였다. 즉, 2012년에는 전 세계 경작 면적의 약 12%, 경작 면적 + 영년성 작물 재배 면적의 약 11%에서 유전자 변형 작물이 재배되었다.

2015년 유전자 변형 작물 생산국은 다음과 같다.

일본에서는 유전자 변형 장미가 상업적으로 재배되고 있다.

최근 특징으로, 여러 형질(stacked traits)이 도입된 품종의 재배 면적이 증가하고 있다(ISAAA 조사, 미국 농무부(USDA) 조사^[398]). 여러 형질이란, 여러 제초제에 대한 저항성이나 제초제 내성과 해충 저항성을 함께 갖는 것이다. 대부분의 경우, 서로 다른 유전자가 도입된 여러 유전자 변형 작물을 교배하여 만들어진다.

한국은 많은 양의 곡물을 수입하고 있으며, 그 상당량은 이미 유전자 변형 품종으로 추정된다.

유전자 변형 작물의 생태계에 미치는 영향을 포함한 평가를 할 때 중요한 것은 무엇과 비교할 것인가를 명확히 하는 것이다. 세포 융합이나 종간 교잡, 돌연변이 육종, 고전적 교배를 포함한 종래의 방법으로 육종된 품종이나, 관행 농법(관행 재배)이나 유기농업, 자연 농법과의 비교를 실시하여, 다양한 관점에서의 평가를 유전자 변형 작물에 대해 종합적으로 실시할 필요가 있다. 일본에서는 유채인 카놀라의 낙곡 발아나 다른 배추속 식물과의 교잡, 대두에 관해서는 자생하고 있는 야생종(원종)인 돌콩과의 교잡 가능성이 지적되어, 다양한 조사가 이루어지고 있다. 또한, 일본에는 옥수수와 교잡 가능한 야생 식물은 존재하지 않기 때문에, 유전자 변형 옥수수를 일본에서 재배하는 경우, 유전자 변형 옥수수에 의한 야생종으로의 유전자 오염 문제는 없다. 그래서, 카놀라와 대두의 교잡 문제에 대해 기술하였다.

본래 유전자 변형 작물이 가지고 있고 야생 식물이 가지고 있지 않은 형질이 유전자 변형 작물의 꽃가루 비산 등으로 인해 근연 식물과의 사이에서 교잡하여 확산될 가능성이 있다(유전자 오염). 따라서 유전자 변형 작물에서도 생태계에 대한 영향으로 유전자 변형 품종과 재래종 또는 야생종과의 교잡 위험성이 거론될 수 있다. 다만 재래종이나 야생종과의 교잡에 관해서는 유전자 변형 품종뿐만 아니라 전통적인 방법으로 육종된 품종에서도 마찬가지 문제를 포함하고 있으며, 유전자 변형 품종에만 국한된 문제는 아니다.

유전자 변형 작물과 재래종 또는 야생종과의 교잡을 막는 수법 중 하나로, 꽃가루를 만들지 않는 웅성불임 형질이 요구되고 있다. 그 외의 해결책으로 엽록체 등의 플라스티드(plastid)나 미토콘드리아의 게놈은 기본적으로 모계 유전이기 때문에 꽃가루를 통해 확산되지 않는다는 성질을 이용하기도 한다. 모든 식물의 형질전환에 이용할 수 있는 것은 아니지만 플라스티드의 DNA에 목적하는 외래 DNA를 상동 재조합에 의해 도입하여 플라스티드 내에서 발현시키는 것이다. 이것을 플라스티드 형질전환이라고 한다. 이러한 플라스티드 형질전환 식물의 외래 DNA는 형질전환 식물 자신에 결실한 종자를 통해서만 후대에 전달되므로 꽃가루를 통한 유전자 확산을 회피할 수 있다. 그 외에 자가수분하는 벼나 콩 등의 작물에서는 폐화수분성을 이용하는 시도가 진행되고 있다. 폐화수분성이란 개화하지 않고 동일한 꽃의 수술의 꽃가루에 의해 암술이 수분하는 성질이다. 이 성질을 이용할 수 있다면 꽃가루를 통한 유전자 확산 가능성을 낮출 수 있다. 현재는 이용되지 않지만, 이른바 "터미네이터 기술"을 이용하면 유전자 확산을 막을 수 있다. 그 외에도 종자나 꽃가루 특이적으로 발현하는 유전자의 프로모터에 의해 서열 특이적인 재조합 효소와 그 표적 서열을 이용하여 도입 유전자를 꽃가루나 종자에서 제거하는 유전자 변형 유전자 제거 기술(genetically modified gene deletor) 등의 이용이 생각할 수 있다.

또한, 유전자 변형 품종을 대량으로 재배하면 유전적 다양성이 상실될 것이라는 우려도 유전자 변형 품종 특유의 문제가 아니라, 재래 품종에서도 소수의 품종의 대규모 재배에 따른 문제이다. 농업도 산업인 이상, 경영상 유리한 고품질, 저비용 등 경쟁력이 높은 품종이 나타나면 유전자 변형 작물에 국한되지 않고 재배가 확대된다. 그 과정에서 경쟁에 패한 품종은 도태된다. 그러나, 야생종이나 경쟁력이 낮은 구 품종에도 중요한 유전자나 게놈 구조가 존재하기 때문에, 그 유지·보존은 중요하다.

한편, 유전적 다양성을 유지해나가는 데 있어, 유전자 변형 기술이 크게 도움이 된다는 의견도 있다. 그 의견은,

• 기존의 육종법에서, 많은 품종을 육종 재료로 사용하여 그들에게 새로운 형질을 도입하는 것은, 매우 많은 시료를 다루게 되어 곤란하다. 따라서, 비교적 소수의 품종 등밖에 육종의 재료가 될 수 없고, 육종 재료로 선택되지 않은 것의 유전자나 게놈 구조가 소실될 가능성이 높아진다.
• 한편, 유전자 변형 기술을 이용한 경우에는, 새로운 형질을 발현시키기 위한 유전자 발현 카세트를 다수의 품종에 도입하는 것은 비교적 용이하다. 따라서, 다수의 품종을 유지·보존하는 데 유리하다.

7. 안전성 논란

유전자 변형 기술은 도입 이후 논란이 되어 왔다. 대부분의 논란은 작물 자체보다는 유전자 변형 식품에 대한 것이다. 유전자 변형 식품은 시위, 기물 파손, 국민 투표, 법률 제정, 법정 소송^[229] 및 과학적 분쟁의 대상이 되어왔다. 이 논란에는 소비자, 생명 공학 회사, 정부 규제 기관, 비정부 기구 및 과학자들이 관련되어 있다.

반대론자들은 환경 영향, 식품 안전, 유전자 변형 작물이 식량 수요를 충족하는 데 필요한지 여부, 개발 도상국의 농부들이 유전자 변형 작물에 충분히 접근할 수 있는지 여부,^[230] 지적 재산권 법 적용에 대한 우려, 종교적 이유 등 여러 가지 이유로 유전자 변형 작물에 반대해 왔다.^[231] 부수적인 문제로는 라벨링, 정부 규제 기관의 행동, 살충제 사용의 영향 및 살충제 내성이 있다.

유전자 변형 작물 사용에 대한 중요한 환경적 우려는 관련 작물과의 교배 가능성으로, 자연적으로 발생하는 품종보다 유리한 이점을 갖게 된다는 것이다. 한 가지 예는 제초제인 글리포세이트에 내성을 가진 벼 작물이 잡초와 교배하여 잡초에게 경쟁 우위를 제공하는 경우이다. 이 유전자 변형 잡종은 비유전자 변형 잡종보다 광합성률이 높고, 줄기와 꽃이 많았으며, 씨앗도 더 많았다.^[232] 이는 유전자 변형 작물 사용으로 인한 생태계 피해 가능성을 보여준다.

유전자 변형 작물 개발에서 생물 해적 행위의 역할 또한 잠재적으로 문제가 될 수 있는데, 선진국이 개발 도상국의 유전자원을 사용하여 경제적 이득을 얻었기 때문이다. 20세기 동안 국제 벼 연구소는 아시아 농장에서 수집한 약 8만 종의 벼 유전체를 목록화했는데, 이는 이후 새로운 고수확 벼 품종을 만드는 데 사용되었다. 이 새로운 품종은 매년 호주, 미국, 캐나다 및 뉴질랜드에 약 6.55억달러의 경제적 이득을 가져다준다.^[233]

현재 시판되는 유전자 변형 작물에서 얻은 식품이 기존 식품보다 인체 건강에 더 큰 위험을 초래하지 않는다는 과학적 합의가 있으며, 각 유전자 변형 식품은 도입 전에 개별적으로 테스트해야 한다. 그럼에도 불구하고, 일반 대중은 과학자보다 유전자 변형 식품을 안전하다고 인식할 가능성이 훨씬 낮다. 유전자 변형 식품의 법적 및 규제적 지위는 국가별로 다르며, 일부 국가는 유전자 변형 식품을 금지하거나 제한하고, 다른 국가는 광범위하게 규제하여 허용한다.

인구 집단에서 유전자 변형 식품으로 인한 유해한 영향에 대한 보고는 문서화된 바 없다.^{[234][235][236]} 유전자 변형 작물 라벨링은 많은 국가에서 요구되지만, 미국 식품의약국(Food and Drug Administration, FDA)은 그렇지 않으며, 승인된 유전자 변형 식품과 비유전자 변형 식품을 구별하지도 않는다.^[237] 미국은 2018년 7월까지 라벨링 규정을 발급하도록 요구하는 법을 제정했다. 이 법은 전화번호, 바코드 또는 웹사이트와 같은 간접적인 공개를 허용한다.^[238]

식품 안전 센터(Center for Food Safety), 우려 과학자 연합(Union of Concerned Scientists), 그린피스와 같은 옹호 단체들은 유전자 변형 식품과 관련된 위험이 적절하게 검토되고 관리되지 않았으며, 유전자 변형 작물이 충분히 테스트되지 않았고 라벨링되어야 하며, 규제 당국과 과학 단체가 업계와 너무 밀접하게 연관되어 있다고 주장한다. 일부 연구에서는 유전자 변형 작물이 해를 입힐 수 있다고 주장했다;^[239][240] 이러한 연구 중 6개의 데이터를 재분석한 2016년 검토 결과, 해당 연구의 통계적 방법론에 결함이 있어 해를 입증하지 못했으며, 유전자 변형 작물의 안전성에 대한 결론은 "단일 연구에서 나온 터무니없는 증거가 아닌... 증거의 전체"에서 도출해야 한다고 밝혔다.^[241]

8. 한국의 상황

현재 한국의 법률 및 규정에는 유전자 변형 농산물과 그 가공식품에 대한 명확한 언급이 없어, 일본의 사례를 참고하여 설명한다.

일본에서는 식품위생법과 일본 농림 규격 등에 관한 법률(JAS법)에 근거하여 유전자 변형 농산물 및 가공식품에 대한 표시 규칙이 정해져 있으며, 2001년 4월부터 의무화되었다.^[426] 표시 의무 대상은 대두, 옥수수, 감자, 유채, 면실, 알팔파, 사탕무, 파파야의 8가지 농산물과 이를 원재료로 한 가공식품 33가지 품목 군, 그리고 고올레산 유전자 변형 대두와 고리신 옥수수 및 이를 주요 원재료로 사용한 가공식품(대두유 등)이다.^[426]

분리 유통 관리(IP 핸들링)를 통해 유전자 변형 농산물이 섞이지 않도록 관리하고, 서류 등으로 증명된 경우에는 '유전자 변형 아님'을 표시할 수 있다.^[426] 그러나, 분리 유통 관리를 하더라도 생산 및 유통 과정에서 유전자 변형 농산물이 5% 이하로 의도치 않게 섞이는 것은 허용된다.^[426]

가공 과정에서 DNA나 단백질이 제거/분해되어 검출되지 않는 유지, 간장 등의 가공식품은 표시 의무가 없지만, 임의로 '유전자 변형', '유전자 변형 불분리' 또는 '유전자 변형 아님'을 표시할 수 있다.^[426]

안전성 심사를 거친 8가지 유전자 변형 농산물 외의 농산물(예: 쌀, 밀) 및 가공식품에는 '유전자 변형 아님' 표시를 할 수 없다.^[426][429] 이는 해당 농산물이 원래 비유전자 변형이기 때문에 오해를 일으킬 수 있기 때문이다.^[426]

주류의 경우, 국세청 고시에 따라 농림수산대신의 정하는 기준의 가공식품 규정을 준용하여 유전자 변형 관련 표시를 해야 한다.^[427][426]

고올레산 대두나 고리신 옥수수와 같이 기존 농산물과 성분, 영양가 등이 현저하게 다른 유전자 변형 농산물 및 가공식품은 JAS법에 따라 '고올레산 유전자 변형' 등으로 표시해야 한다.

9. 윤리적 문제 및 사회적 논쟁

유전자 변형 작물의 개발 및 이용에 대해서는 찬성 측과 반대 측 사이에 격렬한 논쟁이 벌어지고 있다.^[243] 주요 논점은 생태계에 미치는 영향, 경제 문제, 윤리적인 측면, 식품으로서의 안전성 등이다.^[243]

유전자 변형 작물에 대한 윤리적 문제 및 사회적 논쟁은 다음과 같다.

• 생태계 영향: 생태계 등에 미치는 영향, 경제 문제에 관해서는 단일 작물이나 품종을 대규모로 재배하는 것(모노컬처)에 수반되는 여러 문제를 유전자 변형 작물 특유의 문제와 혼동하여 논의되는 경우가 많다.^[243]

• 경제 문제: 유전자 변형 품종을 개발한 기업이 종자 지배를 통해 식량 생산을 통제하는 것으로 이어질 수 있다는 우려가 제기되고 있다.^[454] 대부분 유전자 변형 종자 판매 회사와 생산 농가는 수확한 종자를 다음 작물에 사용하는 것을 금지하는 계약을 맺고 있다.^[454] 몬산토사는 농가의 자가 채종에 대해 "특허 침해"로 많은 소송을 제기하고 있으며, 이에 반발하는 농가도 존재한다.^[454] 그 외 농가에 의한 자가 채종에는 경제적인 측면 외에도, Bt toxin 생산 작물 등의 해충 저항성 품종에 관해서는 Bt toxin 저항성 해충의 출현을 조장한다는 중대한 문제를 포함하고 있다.^[268] 유전자 변형 작물이 수확량이 낮다는 지적(Benbrook reports^[455] 등)이 있는가 하면, 반대로 유전자 변형 작물이 수확량이 높고 경제적으로 유리하다는 보고도 있다.

• 윤리적 문제: 종교적 또는 기타 신념에 따라 유전자 조작 자체를 혐오하며 반대 활동을 하는 사람들도 존재한다.^{[480][481][482]} 한편, 골든 라이스와 같이 인도적인 것에까지 반대하는 것에 대해서는 반발도 있다.^{[480][481][482]}

• 식품 안전성: 식품으로서의 안전성에 관해, 특정 유전자 변형 작물이 아니라 유전자 변형 조작 자체가 식품 안전성을 해치고 있다는 주장이 있다.^[243] 그러한 주장의 근거가 되는 연구에 대해 실험 설계의 미비나 데이터 해석상의 오류를 다수 지적하는 한편 과학적 근거가 충분하지 않다고 반론도 있다.^[243]

• 퍼시 슈마이저 사건: 1998년, 캐나다 몬산토사는 캐나다 서스캐처원 주의 농부 퍼시 슈마이저의 농장에서 라운드업 저항성 유채(카놀라)가 무허가로 재배되고 있다는 이유로 특허 침해 소송을 제기했다.^{[464][465][466]} 슈마이저는 종자에 특허가 존재하지 않으며, 농장의 유채 대부분이 라운드업 저항성 유채가 된 것은 의도적인 재배가 아니라 주변의 유전자 변형 유채에 의한 "유전자 오염"의 결과라고 주장했다. 그러나 캐나다 대법원은 몬산토의 특허 침해를 인정하여 슈마이저는 패소했다.^{[464][465][466]}

• 인도 농민 자살 문제: 인도에서는 2002년부터 유전자 변형 Bt 면화가 도입되어 재배 면적이 급격히 확대되었다. 반다나 시바 등은 유전자 변형 Bt 면화 종자의 도입이 농민을 빚더미에 앉혀 자살로 내몰았다고 주장했다.^[467] 그러나 다른 조사에 따르면, 인도 농민의 자살자 수는 유전자 변형 Bt 면화 도입 전후 큰 변화가 없었고, 자살자 수와 유전자 변형 Bt 면화 재배 면적 사이의 상관관계도 발견되지 않았다.^[468]

• 골든 라이스 논쟁: 세계 보건 기구(WHO)와 유엔 아동 기금(UNICEF)은 비타민 A 결핍증^[469]을 해결하기 위해 쌀에 β-카로틴을 포함시켜 비타민 A 결핍증을 완화하려고 육종된 골든 라이스 개발을 주요 목표로 하고 있다.^[472] 그러나 반다나 시바는 사과 하나로 비타민을 보충할 수 있으며, 골든 라이스 같은 획일적인 포장(圃場)을 만들기 위해 쓰러진 약초로 비타민을 보충하던 인도 아이들이 실명하고 있다고 주장하며 골든 라이스에 반대한다.^[473] 이러한 주장에 대해 영양학적인 반론과 빈곤 가정의 사람들이 균형 잡힌 식사를 할 수 없기 때문에 비타민 A 결핍증에 빠지고 있다는 현실을 무시하고 있다는 반론이 있다.^[474][475]

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