색소 산업의 성장, 제기되는 문제들

• ’13년 현재 색소 시장 규모는 162억 달러 시장에 이를 만큼 꾸준히 성장(’13, Freedonia)
  • 시장 규모는 ’08년 134억 달러 수준이나 이후 연 평균 3.9%의 지속적인 성장을 지속
    • 가장 큰 시장은 섬유 산업으로 성장률 또한 높으며, 이외에 잉크, 페인트, 코팅, 플라스틱 등으로 세분화
  • 주요 지역으로는 아시아 및 태평양 연안으로 47%, 북아메리카 22%, 서유럽 16% 등으로 개도국 위주인 것이 특징
    • 중국은 ’08~‘13년까지 전 세계 수요의 40%를 충당하는 나라이며, 그 뒤를 인도가 따름
• 전체 색소시장은 성장하는 가운데 인공색소의 환경오염과 안전성 문제가 대두되면서 천연색소가 다시 부각
  • (환경오염) 세계 산업용수 오염 중 20%는 섬유를 인공적으로 염색하는 과정에서 발생할 정도(World Bank)
    • 이 과정에서 72개에 달하는 독성 화학물질이 배출되게 되는데 상당량이 제거되지 않는 상황(sustainablecommuncation.org)
  • (안전성) 인공색소를 제조하는 과정에서의 노동자와 생산량의 증가에 따른 소비자 안전문제가 제기(’13, Freedonia)
    • 식품용 인공색소 안전성 논란은 영국 사우스햄턴대학교 연구진의 7개 색소와 어린이의 과잉행동과의 연관성(’07) 발표 이후 시작

      유럽의회에서는 해당 색소가 사용된 식품에 대해 제품 포장에 ‘어린이의 활동과 집중력에 영향을 줄 수 있다’라는 경고 문구를 사용하도록 하였음

기지개를 켜는 세계 천연색소 시장

• 인공색소의 환경부하, 안전성 등에 대한 우려가 높아지면서, 선진국 식음료 업계를 중심으로 천연색소 수요가 증가
  • (시장 규모) ’13년 현재 7억 2천만 달러(7,500억 원)로 전년 대비 약 3.6%가 증가(’14, technavio)
    • ’18년까지 연평균 성장률은 8% 이상이 될 것이며, 시장 규모는 9억 8천만 달러에 이를 것으로 전망
  • (주요 분야) 현재까지 음료, 과자, 그리고 향신료 등 식음료 시장의 수요가 막강(’14, UBIC)
    • 인공색소 제조 시의 오염문제와 소비자의 니즈 변화로 향후 식품 분야에서 사용될 색소는 거의 천연으로 대체될 것
    • 뿐만 아니라 최근 유아용 장난감, 크레용, 유기농 날염(捺染), 수제 종이 등 다양한 분야에서 수요가 증가
  • (주요 지역) 소득 수준이 높으며 기존의 인공색소에 대한 거부감이 많은 유럽, 북미, 일본 등 선진국들이 중심
    • 특히 유럽에서는 인공색소를 첨가한 제품의 생산과 수입을 금지하는 등의 강력한 규제를 시행(’14, UBIC)

      천연색소의 지역별 점유율을 보면 유럽 38%, 북미 35% 등이며 아시아권은 상대적으로 낮은 18% 수준(’14, technavio)

  미국에서 딸기 아이스크림에 들어간 딸기는 천연색소가 아니다?!

  FDA(Food and Drug administration)의 규정에 따르면, 색소가 농산물에서 유래하였다고 하더라도 식품 자체에서 나온 색소가 아니라면 제외

  • 아이스크림을 만드는 데, 딸기 주스나 적 근대(red beet)가 들어가서 빨간색이 첨가되어도 이 빨간색은 원래의 바닐라 아이스크림이 지니던 색깔이 아니므로 천연색소로 취급 받지 못함(’14, UBIC)
• 천연색소의 수요가 늘어남에 따라, 기존의 인공색소 기업들이 인수합병 등을 통해 천연색소 기업으로 탈바꿈¹⁾
  • (Chr. Hansen A/S) 덴마크에 본사를 두고 있는 글로벌 기업으로 ’13년 천연 색소 매출액이 1억 7천만 유로에 달할 정도
    • 배양한 미생물과 효소를 주로 판매하는 회사이나 총 매출액의 23%는 천연색소 분야에서 나옴

      주요 제품군은 안나토(Annatto), 안토시아닌, 베타카로틴, 카민(Carmine), 홍화, 클로로필, 루테인, 강황, 적근대 등

  • (D. D. Williamson) 콜라의 캐러멜 색소를 납품하는 것으로 더 유명한 미국 회사로, 천연색소 시장에 뛰어든 것은 최근
    • Artemis(’05), Dinesen Trading(’06), Dupont Danisco(’13) 등 기존 천연색소 전문 기업들을 인수 합병 하는 중

      전 세계 100여 개 국에 지소를 두고 있으나 회사의 재정 상태는 비공개

      ’08년과 ’11년 ‘the readers of Food Processing Magazine’에서 선정하는 최고의 색소회사에 꼽혔으며, 이외에 다수의 수상(챔피언) 경력을 보유

  • (Fiorio Colori) 100년의 역사를 자랑하는 유럽 최대 색소 전문 기업으로 ’10년 천연색소 시장에 본격적으로 진출
  • 이외에도 Dohler Group, FMC Corp, Kalsec Inc, Kanegrade Ltd, Kancor Ingredients Ltd 등 유수 기업이 포진

  안나토(Annatto)

  안토시아닌

  베타카로틴

  강황

1) 자료: 각 회사의 홈페이지를 참고

걸음마 단계인 우리 천연색소 시장

• 천연색소 시장의 규모는 약 343억 원²⁾으로 추정되며, 다각경영을 하는 중소기업을 위주로 산업이 형성(’12)
  • (출하액) ’12년 국내 천연색소 출하액은 271억 원으로, ’08년 이후 연평균 성장률 13% 이상으로 급격하게 성장
    • 수수에서 추출하여 얻어지는 고량색소의 연평균 매출 증가율이 135%로 가장 높고, 다음은 포도과피추출색소로 66%에 달함

      고량색소는 암각색을 띠며 음료수, 제과, 제빵, 축산 가공품에 주로 이용되며 포도과피추출색소는 안토시아닌 성분이 필요한 분야에 사용

  • (주요 업체) 국내에서 천연색소를 생산하는 업체는 약 5개 사로, 천연 색소 이외에도 향신료 등 다각경영이 특징(’07, 김석진)
    • ㈜엠에스씨는 ‘92년 국내에서 처음으로 생산을 시작한 회사로 국내 천연색소 시장의 50% 이상을 점유
    • 에이원카프는 천연색소 원료의 수입을 전문으로 하다가 ’02년부터 국내 생산을 시작
    • 서도비엔아이는 국내 제1의 인산염 제조업체로 더 유명한 회사로 최근 천연색소, 항산화제 등 식품소재 전문 회사로 변신 중

      이외에 천연향신료, 천연첨가물 등을 함께 생산하는 두비산업, 주요 식품개선원료 등을 취급하는 남영후드넷이 존재

  우리나라 천연색소의 수출입 현황은 어떨까?!

  천연색소 수입은 수출을 제외한 국내 출하량의 약 63%에 달하는 166억 원(완성품+원료)어치가 들어오나 수출은 약 7억 원으로 외소(’12년 기준)

  • 수입은 원료 자체로 들어오기 보다는 착색제 등 완성품 형태로 들어오는 비율이 높으며, 수출 품목은 캐러멜 색소, 홍국적색소, 파프리카 추출색소가 주를 이룸

2) 출하액(271억 원) - 수출액(6억 9천만 원) + 수입액(완성품 기준, 79억 원)으로 계산한 결과임. 출하액과 수출액은 식품의약품안전처의 식품 및 식품 첨가물 생산실적(2012), 수입액은 관세청의 통계자료를 이용

색에 건강을 보탠 천연색소

• 최근 천연색소의 단점을 보완하는 안정화 기술, 새로운 색소 탐색 등을 통해 식품과 건강기능성 제품 개발이 확대
  • 천연색소를 안정된 형태로 바꾸고 기능성을 향상시키는 기술이 발달하여 대량생산이 가능해지면서 다양한 식품첨가물로 이용
    • 주황색 파프리카 분말을 이용한 백김치 소스, 오미자의 안토시아닌과 자소엽 추출물의 고정화 기술을 이용한 기능성 음료 등
    • 천연색소가 함유된 비타민 음료가 꾸준한 인기를 끌고 있으며, 탄산음료나 캔디 등에도 천연색소를 가미하여 고급화를 시도

      동아오츠카의 오란씨, 크라운제과의 마이쮸, 커피전문점 드롭탑의 사과차 등

  • 새로운 천연색소 물질을 탐색하여 건강기능성과 색택이 좋고 안전성이 높은 방향으로 제조기법이 발전
    • 색을 내는 약초, 뽕나무 오디, 색깔 있는 쌀이나 쌀겨, 검정콩, 검정동부, 수수 등을 대상으로 색소 추출 및 기능성 효과를 확인

  김치 소스 요리

  색깔 있는 쌀 송편

  오란씨

  마이쮸

• 식물자원 특히 작물 등을 대상으로 천연색소의 다양한 생리활성이 규명됨에 따라, 이를 응용한 의약품 개발이 추진
  • 안토시아닌(흑미, 수수)의 콜레스테롤 억제, 크립토크산틴(고구마)과 클로로필(갓)의 항산화, 모나스커스 색소의 항비만 효과 등

    오동나무에서 추출한 플라보노이드와 조류독감의 원인이 되는 단백질이 결합된 3차원 구조를 밝혀 항생제 개발의 실마리를 제시(‘14, 미래창조과학부)

보기에 자연스럽고 몸에도 좋은 천연색조화장품

• 자연적인 색조와 발색력, 그리고 건강기능성도 함께 가지고 있는 천연색조화장품의 수요가 꾸준히 증가
  • 화장품에 응용할 수 있는 천연색소는 많지 않은 편으로, 최근에는 치자 청색소와 파프리카 색소에 주목(‘09, 화장품 생물신소재)

    베타카로틴, 파프리카색소 등 카로티노이드계, 라크색소, 코치닐색소 등 안토라키논계, 홍화색소 등 일부 플라보노이드계가 천연화장품에 이용

    • 국내에는 천연의 색을 이용해 본연의 피부 색감을 자연스럽게 표현하면서 피부 영양도 고려한 한방 색조화장품이 속속 출시
  • 립스틱에는 홍화의 카르타민이 많이 사용되고, 최근에는 지치 뿌리에 있는 보라색의 시코닌 성분도 많이 사용
    • 천연에서 대량으로 생산이 어려워, 지치 뿌리를 조직 배양하는 생물공학 기술이 개발되어 ‘바이오립스틱’ 대량 생산이 가능

      바이오화장품은 인공적으로 합성한 것과는 달리 생물이 자연적으로 만들어내는 물질을 응용한 것으로 인체에 해가 없고 안전

    • 그 외에 홍국, 코치닐 및 치자 색소를 함유한 립스틱 개발이 진행
  • 최근 들어 천연색조화장품이나 천연비누를 직접 만들어 판매하는 소규모 공방과 ‘천연화장품 만들기’에 대한 강좌가 개설
    • 주로 BB크림, 립스틱 등이 대상이며, 컬러 믹스 분말, 유기농 오일, 왁스 등 재료를 전문으로 판매하는 인터넷 쇼핑몰이 운영

  한방화장품(백옥생)

  바이오립스틱

  천연비누

  천연화장품 공방

농촌의 마을기업과 관광의 아이템, 천연염료

• 천염염료가 항균성과 냄새를 없애는 두드러진 특성이 있어, 섬유 염색은 물론 프린팅 등에도 이용
  • 붉은색 홍화, 황색 치자, 보라색 자초와 쪽이 오래전부터 이용되어 왔고, 최근 양파껍질, 검정팥, 수수, 자색감자와 고구마 등이 이용
  • 천연염료를 분말이나 진액으로 만들어 섬유와 가죽 제품에 이용하거나 친환경 페인트와 잉크, 벽지와 한지 등에 사용
    • 천연 잉크는 고문서 복원용으로 이용되며, 친환경페인트나 벽지는 휘발성 유기화합물의 발생을 줄여 새집증후군을 완화
  • 천연염색은 기능보유자를 중심으로 가내수공업 수준으로 이루어지고 있으나, 귀농·귀촌인의 참여와 연구모임 등이 증가
    • 전남 나주의 쪽, 경북 청도의 감, 경기 평택의 홍화 재배단지 등이 대표적인 재료 생산과 상품 생산이 이루어지는 지역

      전남 나주의 천연색소산업화지원센터, 경북 안동의 경북천연염색산업연구원’ 등이 재료 생산부터 응용 제품 개발까지를 담당하는 대표 기관

  • 농촌관광과도 연계되어 천염염색 체험장 등이 마련되어 염색체험, 패션쇼, 직거래 장터 등의 프로그램을 운영
    • 충남 공주시농촌관광협회의 팜파티 회원인 김영숙 대표가 운영하는 ‘아람누리’는 천연염색 문화체험장으로 다양한 제품 개발과 홍보에 기여

  전통염색 마을기업 ‘한국천연쪽협동조합’

  ‘한국천연쪽협동조합’은 경기 이천시 마장면에 쪽 염색을 아이템으로 하여 스카프, 이불, 베개 등의 제품을 출시

  • 귀농인 김성동 대표를 중심으로 5가구가 뭉쳐 마을기업이 탄생되었으며, 제품들이 아울렛과 백화점 등에 유통
  • 체험이 가능한 ‘자연체험학교’ 운영과 쪽을 활용한 화장품 및 건강기능성 식품을 개발할 계획(‘14.6.29, 경기신문)

나노기술과 천연색소의 융복합, 친환경 생활용품

• 천연색소가 함유된 나노섬유가 항산화, 항균, 항염증, 상처 치료 효과를 나타내어 의료용, 화장용 제품 등에 이용
  • 수수 색소의 항염증, 항균, 항산화성을 보유한 나노섬유가 개발되고, 이를 이용한 화장용 마스크 팩을 개발(농촌진흥청)
  • 수수 색소를 함유한 나노섬유로 만들어진 상처 치료용 붕대는 99.5% 이상의 항균 효과와 항염증 활성이 우수(농촌진흥청)

  천연색소가 에너지 생산에도 기여, ‘식물 엽록소’

  미래소재연구단과 KAIST 공동연구팀은 식물의 엽록소를 이용해 햇빛을 전기로 바꾸는 데 성공(‘14.8.25, 동아사이언스)

  • 태양전지는 주로 실리콘으로 만드는데 가격이 비싼 단점이 있어, 10나노미터의 미세한 은입자를 엽록소와 결합시켜 실리콘을 대체하는 데 성공
• 환경 및 인체에 친화적인 천연색소가 문구, 어린이 완구, 플라스틱 제품 등 생활용품 개발에도 이용
  • 먹을 수 있는 크레파스에 이어 천연색소가 함유된 고분자와 나노 점토를 혼합하여 어린이 ‘완구용 점토’를 개발
  • 천연색소 함유 고분자 미립자(비눗방울 원료)를 제조하여, 친환경 도료, 유아용 물감과 페이스페인팅용 소재로 이용
  • 수수의 천연색소를 함유한 인체친화성 플라스틱의 제조방법을 개발하고, 이를 이용해 안경테 제품화를 추진 중

  완구용 점토

  천연색소 비눗방울

  천연색소 플라스틱

  천연색소 안경테

천연색소산업은 미래 생물자원 개발 측면에서 접근해야

• 천연색소를 경제적 가치가 큰 미래 생물자원으로 재인식하여 이의 안정적 생산과 다양한 활용 전략 마련이 시급
  • 다양한 식물자원이 분포하고 이들의 이용과 효능에 대한 전통지식이 이어져 옴에도 불구하고 국내 천연색소의 생산과 활용은 저조
    • 천연색소 대부분을 중국에서 수입하고 있어, 점차 중국내 소비가 증가하는 추세로 볼 때 앞으로 원료 확보에 어려움이 예상

      국내 천연 식용색소 사용량은 전체의 20%, 일본은 약 90% 이상을 차지

  • 우리 전통 천연색소는 대부분 한약재로 쓰이던 것으로, 기능성 천연염색 직물시장을 선점할 수도 있을 것으로 기대

천연색소 산업 활성화를 위한 연구개발과 정책이 중요

• 원료 확보에서 상품 판매까지 경제성과 과학기술 응용을 고려한 체계적인 연구개발과 정책 지원이 필요
  • 자생식물 특히 작물에서 유망 색소의 탐색과 건강기능성 규명, 이를 종합한 국가 차원의 자원DB 마련 등 인프라 구축이 우선
  • 천연색소 제품화에 필요한 균일성과 표준화를 확보하기 위해 NT, BT 등과의 융복합 기술 개발을 산학연 공동으로 추진
  • 천연색소 산업화가 활발한 지방자치단체에 대한 예산 지원과 함께 국제 규정과 정책 분석 등 종합 지원이 필요

    식품, 의약품, 화장품 등 천연색소와 관련된 국제협약, EU·미국 등 선진시장의 법령과 정책 비교 등은 천연색소 산업화 방향 설정에 중요한 열쇠