유전자조작(GM) 농작물이 생물다양성의 보존에 어떤 의도하지 않은 결과를 가져올 수 있는지의 문제는 오랜 기간 동안 국제적인 관심의 초점이 되어 왔다. 이 문제는 아마도 GM 작물이 인간의 건강에 어떤 잠재적인 영향을 미칠 수 있는지의 문제보다 훨씬 많은 논쟁을 불러일으켰다고 해도 무방할 것이다.

예를 들면 올해 초, 유전자조작 유기체(GMOs)의 가능한 환경적 악영향을 최소화하기 위해 새로운 전지구적 협약을 논의했던 협상 테이블이 결렬되었는데, 그 이유는 부분적으로 각국 정부들, 환경단체들, 그리고 생명공학 산업측이 GM 작물의 환경적 위험에 대해 심대한 의견차이를 보였기 때문이었다.

이러한 의견의 불일치는 이 쟁점에 관한 현재까지의 연구가 충분치 못하다는 사실 때문에 더욱 격화되고 있다. 근대적 농업방식이 많은 국가들에서 생물다양성을 지속적으로 감소시켜 왔다는 다수의 증거들이 있음에도 불구하고, GMOs의 환경방출에 관해 영국 정부의 자문가들이 작성한 보고서에서는 GM 작물의 재배가 사태를 개선시킬지 혹은 더욱 악화시킬지에 대해 연구자들이 아직 알지 못하고 있다고 말함으로써 널리 받아들여지고 있는 견해를 반복했다. (http://www.environment.detr.gov.uk/acre/wildlife/index. htm을 보라)

이러한 쟁점들은 농업에 이용되고 있지 않은 광대한 땅이 있는 큰 나라들보다 대부분의 시골 지방들이 농업 목적으로 이용되고 있는 영국과 같은 작은 나라들에게 더욱 큰 관심의 대상이 되어 왔다고 볼 수 있다. 환경단체들과 자연보호 로비집단들로부터의 이의 제기 목소리가 커짐에 따라, 영국 정부와 과학자 사회는 GMOs가 야생 생태계와 시골 지방에 미치는 영향을 조사하는 포괄적인 연구 프로그램에 착수하도록 압력을 받고 있다.

반면, 미국에서는 이러한 연구의 필요에 대한 인식이 지금까지 상대적으로 적었다. 이는 미국에서 농경지와 광범한 시골 지방 사이의 거리가 훨씬 멀기 때문에 그런 연구가 필요하지 않다는 인식에 부분적으로 기인한다. 그러나 다른 한편으로 이는, 세계 최대 규모의 미국 생명공학 산업이 GMOs는 통상적인 농업 시스템보다 더 환경친화적이라는 메시지를 대중에게 전달함에 있어 더 큰 성공을 거두었다는 사실에 기인한 것이기도 하다.

이미 이용되고 있는 대부분의 GM 작물들은 제초제나 해충에 대해 저항성을 갖도록 유전자조작된 것들이다 (비록 많은 다른 GM 작물 품종들도 역시 시장에 나오긴 했지만). 제초제저항성 작물들은 대개 흔히 쓰이는 제초제인 글라이포세이트나 글루포시네이트에 저항성을 갖도록 조작된 것으로, 작물에 해를 끼치지 않고 제초제를 그 위에 뿌릴 수 있도록 한다. 해충저항성 작물들은 토양박테리아인 Bacillus thuringiensis(Bt)에 의해 만들어지는 독소를 생성하도록 조작된 것이다. Bt는 박테리아에 의해 만들어지는 단백질과 해충 사이의 상호작용에 의해 특정한 대상 해충을 죽이는 역할을 한다.

해충저항성 작물이 실제로 도입되었을 때 구제대상이 아닌 곤충 ― 그리고 새와 포유동물까지 ― 에도 해를 끼칠 수 있는지의 여부는 영국 정부가 현재 계획중인 수년에 걸칠 GM 작물 농장 실험에서 우선적으로 답해져야 할 질문들 중 하나이다. 정밀한 조사를 받아야 할 또하나의 질문은 변형된 유전자가 다른 식물에 어느 정도로 전이되는지, 그리고 그것이 예컨대 유기농 생산에는 어떤 영향을 미치는지에 관한 것이다. 세번째 질문은 제초제저항성이 인근의 식물 ― 잡초 혹은 여타 작물 ― 에 퍼져나가는지의 여부이다.

지금까지 나온 제한적인 증거들을 놓고 연구자들은, Bt 작물이 구제대상이 아닌 곤충에 가하는 위험에 관해 분명하게 두 개의 진영으로 의견이 나뉘어 있다. 예컨대 미네소타 대학 곤충학과의 윌리엄 허치슨(William Hutch- ison)과 그의 동료들은 지난 달 미국곤충학회 모임에서, 미네소타 주의 Bt-사탕수수 재배지와 Bt로 조작되지 않은 사탕수수 재배지를 표본조사한 결과 '인간에게 이로운' 곤충의 수에 아무런 차이를 발견하지 못했다고 발표했다. (http://www.ent.iastate.edu/entsoc/ncb99/prog/abs/d51.htm을 보라)

반면, 던디 소재의 스코틀랜드 곡물연구소에서 일하는 곤충학자인 니콜라스 버치(Nicholas Birch)는, 실험용 GM 감자에서 발현된 진딧물 구제용 독소가 그 진딧물을 먹은 무당벌레의 번식력을 떨어뜨리고 수명을 감소시킨다는 사실을 실험실 연구에서 밝혀 내었다. 그러나 비판자들은 문제가 된 독소인 스노드롭 렉틴은 이미 알려져 있는 그것의 독성을 감안했을 때 GM 작물에 쓰이도록 허용되지 않을 것이라고 지적하고 있다.

아마도 가능한 위험을 보다 현실적으로 제시한 이는 쮜리히 소재의 스위스 농업생태학 및 농업 연방연구소에서 일하는 안젤리카 힐벡(Angelika Hilbeck)일 것이다. 그녀는 또다른 익충인 풀잠자리에게 Bt-옥수수를 먹은 구제대상 해충의 애벌레를 먹였을 때 보통 옥수수를 먹은 애벌레를 먹였을 때에 비해 더 높은 치사율을 보인다는 점을 발견했다.

그러나 힐벡의 연구는 실험실 내에서 수행된 것이었다 (Environmental Entomology 27, 480-487; 1998을 보라). 만약 야외 조건이었다면 실험 결과는 달랐을지도 모른다. 왜냐하면 구제대상 해충인 유럽 조명충나방은 옥수수 줄기 속에서 살기 때문에 정상적인 조건 하에서라면 풀잠자리에 먹히는 것으로부터 대부분 보호되기 때문이다.

제초제저항성 GM 작물이 인근의 식물군에 미치는 영향을 평가하기 위한 연구 역시 상당기간 동안 진행되어 왔다. 덴마크, 프랑스 및 미국의 연구자들은 야외 실험 결과, 원칙적으로는 제초제저항성 유전자가 GM 작물에서 '빠져나가' 꽃가루 이전을 통해 인근의 근연종 잡초에게로 옮겨갈 수 있다는 사실을 이미 제시한 바 있다.

이와 유사하게 프랑스 국립농학연구소에서 일하는 식물 연구자인 안-마리 셰브르(Anna-Marie Chevre)는 제초제저항성을 갖도록 유전자조작된 유채가 흔히 발견되는 잡초인 야생무와 교배하여 번식력을 가진 후손을 손쉽게 만들어내는 것을 발견했다 ― 이들간의 잡종이 여러 세대가 지나면서 제초제저항성 유전자가 점점 희미해진다는 사실도 함께 발견하긴 했지만.

환경단체들 편에서 일하는 과학자들은 그러한 유전자 전이가 '슈퍼 잡초'의 확산을 가져올 수도 있으며, 그것은 대단히 막기 힘든 것으로 판명될지도 모른다고 주장하고 있다.

최근 메릴랜드 주 베씨스다에서는 GM 작물의 생태적 영향을 고찰하기 위해 과학자들, 규제정책 입안자들, 그리고 연구소장들이 한데 모였다. 이들은 이 자리에서, 현재 시장에 나온 몇 안되는 형질전환 작물로부터 강화된 잡초성이 나타날 위험은 거의 없다는 데 합의했다. 형질전환 작물들이 지니는 유전적으로 강화된 특성들은 다른 식물들에 대해 어떤 비교우위도 지니지 않으며 따라서 이들은 결국 죽어 없어질 것이다, 라고 그들은 결론내렸다.

그러나 전체적으로 보면 아직 의견일치는 이루어지지 않고 있다. 예컨대 베씨스다 회의에 참가한 과학자들은 많은 서로 다른 GM 작물들이 유전자를 교환하게 되면 복수의 바람직한 특성들의 '유전자 축적(gene stalking)'이 일어나 이론적으로 대단히 높은 경쟁력을 갖는 잡초가 생겨날 수 있다는 점에 동의하였다. 그리고 오하이오 주립대학의 생태학자 앨리슨 스노우(Allison Snow)와 같은 몇몇 이들은 많은 수의 GM 작물이 광범하게 재배되기 전까지는 이에 대해 알 수 없을 것이라고 지적하기도 했다.

또한 연구자들은 해충저항성이나 제초제저항성, 혹은 가뭄저항성을 부여하는 유전자와 같이 [환경에 대한] 적합성을 향상시키는 유전자가 필연적으로 잡초나 GM 작물의 확산 능력을 높이고 그것을 막기 힘들게 만들 것인지에 대해서도 알지 못하고 있다. 제초제저항성의 경우에는, 그 잡초에 제초제가 살포되지 않는 한 제초제저항성 식물의 생존을 유리하게 만드는 선택 압력은 작용하지 않으며, 그 특성은 시간이 지남에 따라 죽어 없어질 것이다.

생명공학 산업의 대변자들은 GM 작물들이 농업과 환경에 가져다 주는 혜택이 그런 작물들의 영향에 관한 논쟁에서 과소평가되는 경향이 있다고 믿고 있다.

그러한 혜택들 중 하나는, 해충저항성 작물들이 더 적은 양의 통상적인 살충제를 필요로 한다는 것이다. 이 살충제들의 환경 파괴 능력에 대해서는 이미 잘 알려져 있다. 워싱턴 D.C. 소재의 민간 단체인 전미식품농업정책센터의 보고서에서는 최근들어 Bt 작물들의 보급과 함께 미국 남부 주들에서 살충제 사용량이 현저히 줄어들었다는 점을 지적했다 (http://www.ncfap.org/biotech/sld014.htm을 보라).

그러나 그러한 혜택에도 불구하고, 'Bt 작물들'의 기하급수적인 증가는 [유기농 농부들이] Bt를 스프레이로 사용하는 것과 함께 작용하여 대상 해충들이 점차로 독소에 저항성을 갖게 되는 결과를 초래할 수 있으며, 이는 농업과 환경 모두에 해를 끼치는 악몽의 시나리오가 될 것이다.

이러한 관점을 지닌 이들 중 한 사람이 애리조나 주립대학의 곤충학자인 브루스 타바쉬닉(Bruce Tabashnik)이다. 타바쉬닉은 Bt 작물에 저항성을 갖게 된 해충의 사례가 잘 기록된 것이 없다는 점을 인정한다. 그러나 많은 농부들의 생각과 마찬가지로, 그는 저항성의 출현은 피할 수 없는 것이라고 믿고 있다. 타바쉬닉과 다른 연구자들은 지금까지 배추좀나방이라는 한 가지 종에서 Bt 스프레이에 대한 광범한 저항성이 나타났음을 보여 주었다. 그리고 노스캐롤라이나 주립대학의 곤충학자인 프레드 굴드(Fred Gould)는 야외에 있는 회색담배나방 개체군에서 Bt에 대한 저항성을 부여하는 유전자를 예상보다 높은 빈도로 발견했다 (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 3519-3523; 1997).

굴드는 해충들이 Bt에 저항성을 갖게 되는 위험에 대처할 방법들이 발견되어야 한다고 말했으며, 이 점에서 다른 연구자들 및 농부들과 생각을 같이하고 있다. 지금까지 제안된 한 가지 방법은 농부들이 Bt에 저항성을 가지지 않은 면화를 재배하는 영역을 일부러 따로 많이 떼어 두는 것이다. 이러한 '피난처(refuge)'의 설정은 회색담배나방이 Bt에 노출된 해충들과 함께 번식하게 함으로써 미래 세대에는 Bt 저항성이 희미해지도록 만들려는 생각을 바탕에 깔고 있다.

곡물 재배자들, 연구자들, 그리고 생명공학 회사들은 재배면적의 적어도 20퍼센트 가량은 이런 식으로 Bt에 저항성을 갖지 않은 곡물이 자라도록 떼어 놓아야 한다는 데 의견일치를 보고 있는 듯하다 ― 농부들은 현재 겨우 4퍼센트만을 따로 떼어놓고 있다. Bt가 유효한 살충제로서 효력을 상실하는 것이 반드시 새로운 생태적 위험을 가져오지는 않을 것이다; 살충제에 대한 저항성은 GM 작물이 나타나기 이전에 이미 출현했으니까. 그러나 그것은 식량 생산의 증대라는 측면에서 생명공학 산업의 승리를 단명한 것으로 만들어버릴 수 있다.

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* 출전: Declan Butler and Tony Relchhardt, "Assessing the threat to biodiversity on the farm," Nature, Vol. 398 (22 April 1999), pp. 654-656.

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'땅 위로 내려온' 식물 유전공학

1980년대 초에 식물 유전공학의 지지자들은, 가뭄을 견디고, 공기로부터 질소를 직접 고정하여 이용하며, 질병에 저항성을 지니는 것과 같은 '기적의 작물'들을 손쉽게 만들어낼 수 있을 것으로 예측했다. 그들은 질소 비료를 주지 않아도 잘 자라는 옥수수, 살충제를 뿌려주지 않아도 해충들에 견디는 면화, 환경적으로 황폐해진 땅을 개간해 재배할 수 있는 가뭄저항성 작물 등을 꿈꾸었으며, 자신들의 투자에 대한 높은 보상이 있을 것으로 기대했다.

그러나 오늘날 그 기술들은 훨씬 더 실현하기 어렵고, 더 많은 시간이 소요되며, 더 많은 돈이 드는 것으로 판명되었다. 유전공학자들은 자신들이 뭔가를 망쳐놓지 않으면서 옮겨넣을 수 있는 유전자의 수가 2개에서 5개 정도로 제한되어 있음을 발견하였다. 또한 그들은 현존하는 유전자 은행을 가지고 조작할 수 있는 특성의 종류에도 한계가 있음을 알게 되었다. 특히 수확량의 증가나 가뭄저항성, 질소 고정과 같이 가장 바람직한 특성들은 여러 개의 유전자들에 의해 결정된다는 사실이 알려졌다. 예컨대 질소 고정의 경우에는 50개 이상의 식물 유전자와 17개 이상의 박테리아 유전자의 복잡한 상호작용을 필요로 하는 것으로 믿어지고 있으며, 수확량 증가나 가뭄저항성을 결정하는 유전자들의 상보적 관계는 아직 완전히 이해되지 못하고 있다. 그 결과 생명공학 산업은 식물 유전공학에 대한 기대치를 낮춰잡아야만 했다. 이제 형질전환 작물을 만드는 과학자들과 생명공학 회사들은 더이상 질소 고정 작물과 같은 아이디어를 언급하지 않는다. 우리에게 잘 알려진 1세대 유전자조작 작물들 ― 제초제저항성 작물, 해충저항성 작물, 보존기간을 연장한 상품 등 ― 이 나타나게 된 것은 이런 맥락에서이다.

― Jane Rissler and Margaret Mellon, The Ecological Risks of Engineered Crops (Cambridge: Cambridge Univ. Pr., 1996), p. 12-14.

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일본에서의 농업 생명공학 규제

유전자조작 식품에 대한 대중의 우려가 광범하게 퍼져 있음에도 불구하고, 일본의 과학자들은 ― 다른 나라의 과학자들과 제휴하여 ― 최근에 들어서야 비로소 GM 작물이 인간의 건강과 환경에 미칠 수 있는 장기적인 영향에 관한 질문들을 다루기 시작했다.

4월 1일, 일본 농업산림수산성(Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries, MAFF)은 GM 작물의 위험을 조사하기 위한 최초의 정부 프로젝트에 착수하였다. 다른 나라의 경우와 마찬가지로, 이 프로젝트는 제초제저항성 작물과 해충저항성 작물이 자연생태와 농업적 관행에 장기적으로 어떤 영향을 미치는지에 초점을 맞출 예정이다.

일본 대중의 상당수는 유럽의 대중과 마찬가지로 GM 식품에 대해 불안감을 느끼고 있다. 몇몇 이들은 유전자를 조작하는 것에 관한 윤리적 우려에 호소한다. 불안감의 또다른 이유는 유전공학 테크닉에 대한 대중의 이해 부족을 들 수 있다. 세번째 이유는 일본 정부가 GM 식품에 표시제를 시행하는 것을 꺼리고 있기 때문이다.

그러나 다른 이유들도 있을지 모른다. 쯔꾸바에 있는 국립농업환경과학연구소의 생명공학 연구자인 나오토 시부야에 따르면, 대중의 불안감은 위험에 관한 효과적인 대중적 의사소통의 부재에 부분적으로 기인하고 있다. 시부야는 과학자들이 이미 이해된 것과 그렇지 않은 것을 드러내 보이는 방식으로 의사소통할 필요가 있다고 말한다.

GM 식품에 대한 대중의 신뢰가 낮다는 것은 현재 일본의 식량 자급을 위해 GM 농업에 의존하고 있는 일본 정부에게는 좋은 소식이 아니다. 따라서 대중의 우려를 완화시킬 수 있는 방법을 찾는 것이 MAFF 연구 프로젝트의 주요한 목표로 설정된 것은 그리 놀라운 일이 아니다.

일본의 GM 규제는 경제협력개발기구(OECD)가 제시한 틀 구조를 본떠 만들어졌으며, '실질적 동등성'의 개념에 크게 강조점을 두고 있다. 그러나 비판자들은 생산물의 안전성을 판단하는 근거로 '실질적 동등성'이 과연 적합한 틀인지에 대해 의문을 제기하면서, 다른 어떤 것으로도 장기적인 위험 평가를 대체할 수는 없다고 주장하고 있다. "규제기관들은 곡물 재배 철이 여러 번 지난 후에 남을 가능성이 있는 독성을 무시하고 있고, 유전적 다양성에 미치는 영향도 간과하고 있습니다" 라고 일본 소비자연맹 대표인 세츠코 야쓰다는 말한다.

그러나 GM 생산물의 승인을 관장하고 있는 MAFF와 보건복지성 관계자들은 GM 작물이 건강과 환경에 가할 수 있는 위험은 무시할 만한 정도이며, 그런 위험은 안전성 테스트 과정에서 걸러질 것이라고 주장하고 있다.

어떤 측면에서 보면 GM 작물에 대한 일본의 규제 시스템은 다른 산업화된 국가들의 그것보다 더 엄격하다. 잠재적으로 유용할 것으로 판단되는 작물이 일단 개발되면, 소규모의 격리된 야외 시험이 시행되며 그에 이어 농장 규모의 환경에서 한 세대 이상 재배해 보는 과정을 거친다. 이는 많은 OECD 국가들의 규제에서 농장 규모의 시험을 의무조항으로 두지 않고 있는 점과 대조적이다.

일본 정부가 GM 작물의 개발을 하루라도 빨리 앞당기기 위해 열심인 반면, 민간 부문은 다른 산업화된 국가들에 비해 훨씬 조심스러운 태도를 보이고 있다. 저팬 토바코(Japan Tobacco), 기린 비어(Kirin Beer), 선토리(Suntory) 같은 회사들이 바이러스저항성 벼와 페튜니아를 포함한 작물들에 대해 농장 규모 시험을 시행하고 있지만, 이들 생산물들 중 일부를 시장에 내놓으려는 계획은 당장 잡혀 있지 않다.

정부 소식통에 따르면, 지역적 기반을 가진 회사들은 GM 생산물을 최초로 시장에 내다놓는 일에 그다지 열의를 보이지 않고 있다. 그 이유는 그로 인해 회사에 대한 부정적 이미지가 생겨날 수 있고, 혹시 자사의 다른 상품에 대해 불매 운동이 일어나지 않을까 염려해서이다.

* 이 글에서 묘사된 일본의 상황은 올해 4월까지의 모습이다. 최근들어 일본 정부는 EU의 뒤를 따라 유전자조작 식품에 대한 규제를 강화하고 표시제를 전면적으로 도입하기로 결정하였다. 이에 대해서는 특집글 ④와 뉴스파일의 기사들을 참조하라 ― 역주 *

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