Fashion has a pollution problem -- can biology fix it? | Natsai Audrey Chieza

번역: Jeesun Youn 검토: Jihyeon J. Kim

You're watching the life cycle of a Streptomyces coelicolor.

여러분은 스트렙토마이시스 코엘리컬러의 생애주기를 보고 계십니다.

It's a strain of bacteria that's found in the soil

이것은 흙에서 발견되는 박테리아의 한 종류로

where it lives in a community with other organisms,

다른 미생물들과 한 공동체로 살면서

decomposing organic matter.

유기물들을 분해합니다.

Coelicolor is a beautiful organism.

코엘리컬러는 아름다운 미생물이에요.

A powerhouse for synthesizing organic chemical compounds.

유기 화학물들의 합성을 위한 동력소이죠.

It produces an antibiotic called actinorhodin,

코엘리컬러는 악티노르딘이라는 항생물질을 생성하는데

which ranges in color from blue to pink and purple,

파란색부터, 분홍색과 보라색의 색깔을

depending on the acidity of its environment.

그 환경의 산도에 따라서 띄웁니다.

That it produces these pigment molecules sparked my curiosity

염록소 분자들을 생성한다는 점에 전 호기심이 생겼고

and led me to collaborate closely with coelicolor.

제가 코엘리컬러와 협력하도록 만들었어요.

It is an unlikely partnership,

조금 이상한 조합의 동업관계라고 생각하시겠지만

but it's one that completely transformed my practice as a materials designer.

의류자재 디자이너로서의 제 모든 관행들을 바꿔버렸어요.

From it, I understood how nature was going to completely revolutionize

이를 통해서, 저는 자연이 어떻게 우리가 환경을 설계하고

how we design and build our environments,

건설하는 방식에 혁명을 일으킬 것인지 이해하고

and that organisms like coelicolor

그리고 어떻게 코엘리컬러와 같은 미생물들이

were going to help us grow our material future.

미래의 재료들을 성장시킬 수 있는지 배웠어요.

So what's wrong with things as they are?

그럼 그것에 어떤 문제가 있는 걸까요?

Well, for the last century,

글쎄요, 우리는 지난 한 세기 동안

we've organized ourselves around fossil fuels,

지금까지의 가장 가치 있는 연료 시스템인

arguably, the most valuable material system we have ever known.

화석연료를 중심으로 조직화되고, 활성화 되었어요.

우리는 우리의 정체성, 문화, 생산방식과 경제을 정의하는

We are tethered to this resource, and we've crafted a dependency on it

that defines our identities, cultures, our ways of making and our economies.

이 원료에 묶이고, 의존하게 되버렸죠.

But our fossil fuel-based activities are reshaping the earth

하지만 화석연료 기반 활동들은

급격한 기후변화와, 생물다양성 손실을 가속화 하고

with a kind of violence that is capable of dramatically changing the climate,

of accelerating a loss of biodiversity

급기야 인류의 갈등을 지속시키기까지 하는

and even sustaining human conflict.

폭력성으로 지구를 변화시키고 있어요.

We're living in a world

우리 모두는 이런 의존성을 부인하는 것조차

where the denial of this dependence has become deadly.

위험하고 치명적인 세상에 살고 있어요.

And its reasons are multiple,

위험한 이유들은 다양하지만

but they include the privilege of not being affected

지금 아무런 영향을 받지 않는다는 특권을 포함해서

and what I believe is a profound lack of imagination

우리가 어떻게 이 행성의 한계의 테두리 속에서

about how else we could live

다른 방식으로 살아갈 수 있는가에 대한

within the limits of this planet's boundaries.

상상력 부족 때문에 더 위험하다고 생각해요.

Fossil fuels will one day give way to renewable energy.

언젠가 화석연료는 재생에너지에게 밀릴 것이고

That means we need to find new material systems

그말은 즉, 우리는 석유에 기반하지 않은

that are not petroleum-based.

새로운 원료 시스템을 찾아야 한다는 것이죠.

I believe that those material systems will be biological,

저는 새로운 원료 시스템의 답이 생물학에서 나올 것이라 믿지만

but what matters is how we design and build them.

중요한 것은 우리가 어떻게 설계하고 만드는가에 달렸어요.

They mustn't perpetuate the destructive legacies of the oil age.

석유시대의 파괴적인 면을 물려받지 않아야 합니다.

When you look at this image,

이 그림을 보실 때

what do you see?

무엇이 보이시나요?

Well, I see a highly sophisticated biological system,

글쎄요, 저는 효소의 사용으로 인해

우리가 지금까지 설계한 그 무엇보다

that through the use of enzymes,

can move and place atoms more quickly and precisely

더 빠르고 정교하게 원자를 움직이고 배치할 수 있는

than anything we've ever engineered.

아주 정교한 생물 시스템이 보여요.

And we know that it can do this at scale.

그리고 그것이 큰 규모로도 가능하단 걸 알고 있죠.

Nature has evolved over 3.8 billion years

자연은 이걸 가능할 수 있게 하기 위해

to be able to do this,

38억년 동안 진화해 왔지만

but now through the use of synthetic biology,

이젠 생명시스템의 그 기능을

an emerging scientific discipline

맞춤형으로 하려는

that seeks to customize this functionality of living systems,

합성생물학이라는 신흥 과학분야를 통해

we can now rapid prototype the assembly of DNA.

우리는 이제 DNA구조 프로토타입을 빠르게 만들 수 있게 됐어요.

That means that we can engineer the kind of biological precision

즉, 높은 생물학적 정밀도로

that makes it possible to design a bacteria

박테리아를 설계하는 게 가능해져서

that can recycle metal,

박테리아로 금속을 재활용하거나

to grow fungi into furniture

균류를 키워 가구로 만들거나

and even sequester renewable energy from algae.

심지어는 조류에서 재생에너지를 빼내올 수도 있죠.

To think about how we might access this inherent brilliance of nature --

생물체에서 물질을 만들어내는 자연의 놀라움들을

to build things from living things --

우리가 어떻게 사용할 수 있을지 고려하기 위해

let's consider the biological process of fermentation.

발효의 생물학적 과정을 들여다 봅시다.

I've come to think of fermentation, when harnessed by humans,

저는 발효가 인간에 의해 쓰일 때야 말로

as an advanced technological toolkit for our survival.

인류생존을 위한 첨단기술 도구라고 생각하게 되었어요.

When a solid or a liquid ferments,

고체 또는 액체가 발효될 때에

it's chemically broken down by bacterial fungi.

박테리아균에 의해 화학적으로 분해되는데

The byproduct of this is what we value.

이 과정의 부산물이야말로 우리에게 중요한 것이죠.

So for example, we add yeast to grapes to make wine.

예를 들면, 와인을 만들 때 포도에 효모를 넣는 것처럼요.

Well in nature, these transformations are part of a complex network --

이 변환들은 에너지를 반복적으로 재배포시키는

a continuous cycle that redistributes energy.

자연의 복잡한 네트워크의 하나이죠.

Fermentation gives rise to multispecies interactions

발효는 여러 종들간의 상호작용을 일으키는데

of bacteria and fungi,

박테리아, 곰팡이

plants, insects, animals and humans:

식물, 곤충, 동물 그리고 인류

in other words, whole ecosystems.

즉, 생태계 전부 말이죠.

We've known about these powerful microbial interactions

우리는 이미 이런 강력한 미생물 상호 작용에 대해

for thousands of years.

수천년 동안 알고 있었어요.

여러분은 곡물, 식물성과 동물성 제품들의

You can see how through the fermentation of grains,

vegetal matter and animal products,

발효과정을 통해

all peoples and cultures of the world have domesticated microorganisms

세상 모든 문화권의 사람들이 어떻게 미생물들을 길들여

못먹는 것을 먹을 수 있게 만드는지 볼 수 있죠.

to make the inedible edible.

And there's even evidence that as early as 350 AD,

사람들이 항생제가 포함된 음식물을 일부러 발효시켰다는 증거가

people deliberately fermented foodstuffs that contained antibiotics.

심지어 350 A.D. 만큼 일찌기 존재하기도 합니다.

The skeletal remains of some Sudanese Nubian

몇몇 수단의 누비아종족의 해골 유물에서는

were found to contain significant deposits of tetracycline.

상당한 양의 테트라사이클린이 포함되어 있음이 발견되었는데

That's an antibiotic that we use in modern medicine today.

오늘날 우리가 현대의학에서 사용하는 항생제이죠.

And nearly 1500 years later,

1500년 정도 후에나

Alexander Fleming discovered the antimicrobial properties of mold.

알렉산더 플레밍이 곰팡이의 향균성을 발견했는데

And it was only through the industrialized fermentation of penicillin

페니실린의 발효의 산업화를 통해서야만

수 백만 명의 사람들이 전염병들을 이겨낼 수 있었어요.

that millions could survive infectious diseases.

Fermentation could once again play an important role

발효가 우리의 인류개발에

in our human development.

다시 한번 중요한 역활을 하게 된 거죠.

Could it represent a new mode of survival

우리가 산업을 완전히 뒤바꿀 때

if we harness it to completely change our industries?

발효가 새로운 생존법이 될 수 있을까요?

I've worked in my creative career to develop new material systems

저는 섬유산업을 위해 새로운 소재 시스템을 개발하기 위해

창조적인 직종에서 일해왔어요.

for the textile industry.

And while it is work that I love,

물론 제 일을 사랑하기는 하지만

I cannot reconcile with the fact that the textile industry

전 섬유사업이 세계에서 오염률이 가장 높은 산업 중

is one of the most polluting in the world.

하나임을 받아들이기 힘들었어요.

Most of the ecological harm caused by textile processing

대부분의 섬유 가공에 의한 생물학적 피해는

occurs at the finishing and the dyeing stage.

마지막과 염색단계에서 일어나게 됩니다.

Processing textiles requires huge amounts of water.

섬유를 가공하는 작업은 아주 많은 양의 물이 필요하죠.

And since the oil age completely transformed the textile industry,

석유시대가 섬유산업을 전부 변화시킨 이후로는

many of the materials

섬유가공에 쓰이는

and the chemicals used to process them are petroleum based.

많은 재료들과 화학물들은 석유에 기반합니다.

And so coupled with our insatiable appetite for fast fashion,

그래서 패스트 패션에 대한 우리의 충족되지 못하는 욕망과 더불어

a huge amount of textile waste is ending up in landfill every year

매년 어마어마한 양의 섬유폐기물이 매립되고 있는데

because it remains notoriously difficult to recycle.

재활용하기 너무나도 어렵기 때문이에요.

So again, contrast this with biology.

그럼, 다시 한번 생물학과 비교를 해보세요.

Evolved over 3.8 billion years,

38억 년이 넘게 진화해

to rapid prototype,

프로토타입을 신속하게 하고

to recycle and to replenish

재활용하고 보충을 하기까지

better than any system we've ever engineered.

지금까지 설계한 그 어느 시스템보다 나아요.

I was inspired by this immense potential

저는 이 엄청난 가능성에 영감을 받았고

and wanted to explore it through a seemingly simple question --

겉보기에 간단한 질문을 통해 탐구해 보고 싶었어요.

at the time.

그 당시엔 말이죠.

If a bacteria produces a pigment,

만약에 박테리아가 색소를 생성할 수 있다면

how do we work with it to dye textiles?

이것으로 어떻게 섬유를 염색할 수 있을까요?

Well, one of my favorite ways

제가 가장 좋아하는 방법은

is to grow Streptomyces coelicolor directly onto silk.

스트렙마이시스 코엘리컬러를 실크위에 직접 배양시키는 거예요.

You can see how each colony produces pigment around its own territory.

각 세균군락이 자기의 영역 주위로 염료를 생성하는 걸 보실 수 있을 거예요.

Now, if you add many, many cells,

이제 아주 많은 세포들을 더 추가하면

they generate enough dyestuff to saturate the entire cloth.

천에 흠뻑 적실 수 있는 충분한 염료를 생성하죠.

Now, the magical thing about dyeing textiles in this way --

섬유를 염색하는 이런 방식의 마법같은 사실은

this sort of direct fermentation

제 말은, 이렇게 직접적으로

when you add the bacteria directly onto the silk --

박테리아를 실크에 첨가하는 직접 발효법 말이죠.

is that to dye one t-shirt,

티셔츠 한장을 염색하는데

the bacteria survive on just 200 milliliters of water.

고작 200ml의 물만으로도 박테리아는 살 수 있어요.

And you can see how this process generates very little runoff

그리고 이 방식은 아주 조금의 유출만 있고

and produces a colorfast pigment without the use of any chemicals.

화학물질 없이도 물빠짐 없는 염료를 생성 할 수 있어요.

So now you're thinking --

여러분은 이렇게 생각하실 거예요.

and you're thinking right --

그리고, 그게 옳은 생각일 거예요.

an inherent problem associated with designing with a living system is:

생물시스템으로 디자인하는 것과 관련된 본질적인 문제는

How do you guide a medium that has a life force of its own?

우리가 어떻게 생명력을 가진 매체를 통제할 것인가 입니다.

Well, once you've established the baseline for cultivating Streptomyces

글쎄요, 스트렙토마이시스가 계속 충분한 염료를 생성할 수 있게

so that it consistently produces enough pigment,

박테리아 배양을 위한 기준선만 만들어 주면

you can turn to twisting, folding,

다음 단계인 비틀기, 접기

clamping, dipping, spraying,

집게로 집기, 담그기, 스프레이하기

submerging --

잠수시키기를 통해

all of these begin to inform the aesthetics of coelicolor's activity.

코엘리컬러의 활약의 미학을 알게 되실 거예요.

And using them in a systematic way

체계적인 방식으로 코엘리컬러를 활용하면

enables us to be able to generate an organic pattern ...

유기적인 패턴을 만들 수 있고...

a uniform dye ...

균일한 염색이나...

and even a graphic print.

심지어는 그래틱 프린팅까지도 가능해요.

Another problem is how to scale these artisanal methods of making

또 다른 문제는 이런 장인정신 방식을 확장시켜서

so that we can start to use them in industry.

산업에서 활용케 할 것인가 입니다.

When we talk about scale,

규모에 대해 얘기를 할 때에

we consider two things in parallel:

두 가지를 동시에 고민해야 해요.

scaling the biology,

생물학적인 요소를 확장시키고

and then scaling the tools and the processes

그 다음에 생물학에 이용할 때 필요한

required to work with the biology.

도구들과 과정들을 확장시켜야 해요.

If we can do this,

그것이 가능하다면

then we can move what happens on a petri dish

이제 페트리접시에서 일어나는 일들을 옮겨서

so that it can meet the human scale,

인간의 규모에 맞게 만들고

and then hopefully the architecture of our environments.

그럼 어쩌면, 우리의 환경을 건축할 수도 있겠죠.

If Fleming were alive today,

만약 플레밍이 오늘날 살아있었다면

this would definitely be a part of his toolkit.

이것은 확실하게 그의 도구의 일부일 거예요.

You're looking at our current best guess

여러분은 지금 생물학을 어떻게 규모화할 것인가의

of how to scale biology.

현재까지의 최선의 추측을 보고 계십니다.

It's a bioreactor;

그건 바로 바이오리엑터라는 건데

a kind of microorganism brewery that contains yeasts

향이나 풍미같은 특정 화학물질과

that have been engineered to produce specific commodity chemicals and compounds

화합물을 만들어내기 위해 설계된

효모가 들어있는 미생물 양조장의 일종인 셈이죠.

like fragrances and flavors.

It's actually connected to a suite of automated hardware and software

이것들은 자동화된 하드웨어와 소프트웨어 세트들에 연결되어 있어서

that read in real time

실시간으로 수치들을 읽고

and feed back to a design team the growth conditions of the microbe.

설계팀에게 미생물의 성장조건을 피드백해주죠.

So we can use this system to model the growth characteristics

그래서 이 시스템을 코엘리컬러와 같은 미생물들의

of an organism like coelicolor

성장 특성을 모델링해서

to see how it would ferment at 50,000 liters.

50,000L 에서 어떻게 발효될지 예측할 수 있어요.

I'm currently based at Ginkgo Bioworks,

저는 현재 Ginkgo Bioworks 에서 일하고 있는데요.

which is a biotechnology startup in Boston.

보스턴에 있는 생명공학 스타트업이에요.

I am working to see how their platform for scaling biology

저는 그들의 생물학을 스케일링할 플랫폼이 저의 장인정신이 깃든

interfaces with my artisanal methods of designing with bacteria for textiles.

박테리아로 원단을 디자인하는 방식과 어떻게 연계될지 보고자 일하고 있어요.

We're doing things like engineering Streptomyces coelicolor

저희는 더 많은 염료를 만들어내기위해

스트렙토마이시스 코엘리컬러를 조작하는 등 의 연구를 합니다.

to see if it can produce more pigment.

And we're even looking at the tools for synthetic biology.

저희는 심지어 합성생물학을 위한 도구들도 연구하고 있죠.

Tools that have been designed specifically to automate synthetic biology

합성 생물학을 자동화해서 옷감을 프린트와 염색하는 도구로

to see how they could adapt to become tools to print and dye textiles.

적용시킬수있는 방법을 알아내기 위해 특별히 디자인된 도구들을 연구해요.

I'm also leveraging digital fabrication,

저는 디지털 제작법을 활용하기도 해요.

because the tools that I need to work with Streptomyces coelicolor

왜냐하면 제가 스트렙토마이시스 코엘리컬러로 작업하기 위해

don't actually exist.

필요한 도구들은 사실상 존재하지 않거든요.

So in this case --

그래서 이 경우엔

in the last week actually,

사실 지난 주에 말이죠.

I've just designed a petri dish

제가 페트리 접시를 디자인했는데

that is engineered to produce a bespoke print on a whole garment.

전체 의상 위에 맞춤 프린트를 제작할 수 있게 설계했어요.

We're making lots of kimonos.

그래서 기모노를 많이 만들고 있죠.

Here's the exciting thing:

아주 신나는 사실은 말이죠:

I'm not alone.

저 한 사람만이 아니라는 거예요.

There are others who are building capacity in this field,

이 분야에서 역량을 키우는 다른 사람들이 있어요.

like MycoWorks.

MycoWorks와 같은 단체들 말이에요.

MycoWorks is a startup

MycoWorks는 스타트업 단체인데

that wants to replace animal leather with mushroom leather,

섬유뿐만 아니라, 제품과 건축에도 사용될 수 있는

a versatile, high-performance material

다기능적이고 고성능적인 소재인

that has applications beyond textiles and into product and architecture.

버섯가죽으로 동물가죽을 대체하려 하고 있어요.

And Bolt Threads --

그리고 Bolt Threads라는 단체는

they've engineered a yeast to produce spider-silk protein

거미줄 단백질을 생산하는 효모를 개발했는데

that can be spun into a highly programmable yarn.

이것으로 고도 프로그래밍 할 수 있는 원사를 뽑아낼 수 있죠.

So think water resistance,

그래서 높은 내수성

stretchability and superstrength.

신축성과 튼튼함을 가지고 있어요.

To reach economies of scale,

규모의 경제를 도달하기 위해서

these kinds of startups are having to build and design

이런 스타트업들은 생물학을 사용하기위한

and engineer the infrastructure to work with biology.

인프라를 만들고 디자인하고 설계해야 하죠.

For example,

예를 들면

Bolt Threads have had to engage in some extreme biomimicry.

Bolt Threads는 극단적인 자연모사 연구를 해야 했어요.

To be able to spin the product this yeast creates into a yarn,

효모가 만드는 제품을 원사로 뽑아낼 수 있게 하기 위해

they've engineered a yarn-making machine

거미가 자연적으로 거미줄을 뽑아내는

that mimics the physiological conditions

생리 조건을 모방한

under which spiders ordinarily spin their own silk.

원사 뽑는 기계를 발명했어요.

So you can start to see how imaginative

이제 여러분은 얼마나 창의적이고 영감적인

and inspiring modes of making exist in nature

창조 방법들이 자연에 존재하며

that we can use to build capacity around new bio-based industries.

새로운 바이오 기반 산업의 역량을 구축할 때 쓰일 수 있을지 보실 수 있을 거예요.

What we now have is the technology

지금 우리가 가진 기술은

to design, build, test and scale these capabilities.

이런 기능들을 디자인하고, 만들고, 테스트하고 확장할 수 있죠.

At this present moment,

지금 현재에

as we face the ecological crisis in front of us,

우리 앞의 생태적 위기를 직면하면서

what we have to do is to determine

우리가 해야 할 일은

how we're going to build these new material systems

어떤식으로 새로운 원료 시스템을 구축해서

so that they don't mirror the damaging legacies of the oil age.

석유시대의 파괴적인 유산들은 따라하지 않을지 결정하는 거예요.

How we're going to distribute them to ensure a sustainable development

우리가 어떻게 지속적인 발전을 위해 원료시스템을

that is fair and equitable across the world.

공정하고 평등하게 세계적으로 분배할 것인지

And crucially, how we would like the regulatory and ethical frameworks

그리고 중요하게도, 우리가 어떻게 이런 기술을 통제하는

that govern these technologies

규제체제와 윤리적인 틀이

to interact with our society.

우리 사회와 상호작용 하기를 바라는 지예요.

Biotechnology is going to touch every part of our lived experience.

생명공학은 우리의 모든 일생활에 스며들게 될 거예요.

It is living;

생명공학은 살아있으며

it is digital;

또한 디지털이고

it is designed, and it can be crafted.

디자인되었고, 제작될 수 있어요.

This is a material future that we must be bold enough to shape.

이것이야말로 우리가 대담하게 만들어야만 하는 물질적 미래입니다.

Thank you.

감사합니다.

(Applause)

(박수)