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[기획특집] 신농업으로 개방파고 넘는다

농촌진흥청, 바이오그린 21사업… 특수농법·아이디어로 고수익

농업 생명공학은 시장성장 가능성이 매우 크다. 농촌진흥청에 따르면 1990년대를 기점으로 바이오의약 시장규모는 감소하는 반면 바이오농업·식량시장은 증대될 전망이다. 바이오의약시장은 2000년 60%에서 2005년 37%로 23% 감소하고 바이오농업·식량시장은 2000년 10%에서 2005년 27%로 17% 늘어날 전망이다.

또한 신기능성 유전자변형(GM)농산물시장이 급속하게 확대되고 있다. 시장규모는 1999년 40억달러에서 2005년 200억달러, 2020년 750억달러로 증가할 전망이다. 유전자변형(GM)작물 재배면적도 급속 확대, 1996년 170만ha에서 2000년 4천300만ha로 25배 늘어났다.

이제 '전통농업'은 한계에 부닥쳤다. 단위 면적당 생산량 증가는 거의 멈췄고, 농지는 줄어들고 있다. 더욱이 농산물시장 개방 폭이 커지면서 값싼 외국산 농산물들이 쏟아져 들어오고 있는 실정이다.

이에 따라 정부는 농업 생명공학 분야의 국제적 우위를 확보하기 위해 '바이오그린21사업'을 2001년부터 벌이고 있다. 바이오그린 21사업은 2010년까지 농업생명공학 선진국 진입(세계5위)을 목표로 농촌진흥청과 산학연 공동으로 기획 추진하는 대규모 국책사업으로 연간 600억~800억원씩 총 7천억원이 투입된다.
이를 통해 7월 현재 국내·외에 특허 출원된 기술은 모두 86건이다. 바이오그린21 사업단이 설치된 농촌진흥청은 난지형 한국 잔디의 재분화 시스템기술 등 8건에 대해 국제 특허를 출원했으며, 신경세포 보호활성을 갖는 실크펩타이드 제조방법 등 78건에 대해서는 국내 특허를 출원했다고 밝혔다. 이밖에 340종의 형질전환체 개발과 함께 312건의 농업생명공학 논문이 발표됐으며 국내 산업체에도 6건의 관련 기술이 이전됐다.

이 사업에 따라 농촌진흥청이 개발한 생명공학기술과 자체적으로 추진해온 신농업기술제품을 소개한다.

<편집자주>



손정수 청장
21세기의 핵심 첨단과학기술중 하나인 생명공학기술은 이미 농업에 직접적으로 접목되어 유전자변형 농산물들의 세계시장 점유율이 점점 가속화되고 있다. 그 결과로서 농약의 살포 횟수를 감소시킬 수 있는 제초제 저항성 작물, 비타민 A의 함량을 증가시킨 황금쌀(golden rice) 등 고부가 형질전환 작물 등이 속속 실용화되고 있는 추세이다.

우리 농촌진흥청은 오래전부터 이러한 변혁의 시대를 대비하여 왔으며 최근 2년간에 걸쳐 국내외 생명공학 연구동향을 파악하는 등 철저한 사전준비를 진행해 왔다. 이러한 준비를 바탕으로 지난 3월 산·학·관·연 전문가들의 검토 및 협의를 거쳐 농업생명공학 육성계획을 수립하였으며 동 육성계획의 일환으로 2001년부터 2010년(10년간) 5대핵심분야 20개프로젝트에 7천억원을 투자하는 산·학·연 공동 ‘바이오그린 21사업’을 기획 추진함으로써 새로운 시대를 위한 미래개척의 의지를 강력히 천명했다.
이 사업의 목적은 우리 청이 보유하고 있는 연구인프라를 바탕으로 대학, 연구소, 민간 기업 등과 산·학·연 공동연구를 추진하므로서 세계 5위권의 농업생명공학 기술강국을 실현하는데 있다.

우리는 이 사업 추진에 있어서 국익을 최우선으로 함과 동시에 국내외 대학, 출연연구소, 민간기업체 등의 우수한 연구자들이 연구에만 몰두할 수 있는 환경을 조성함으로써 21C를 이끌 인력양성까지도 고려한 명실상부한 대한민국의 국운을 건 농업분야의 핵심프로젝트로 키워나갈 계획이다.

이렇게 산·학·관·연의 전문가 여러분들이 혼연일체가 되어 연구에 매진한다면 본 사업이 목표로 하는 2010년 세계 5위권의 농업생명공학 기술강국 실현이 가능할 것이며 우리농업 또한 새로운 첨단 고부가산업으로 도약하는 계기가 되리라 믿어 의심치 않는다.


수컷 누에서 발기촉진물질 추출

바이오그린 21사업 연구결과 신약 개발 착수


농업과학기술원 생물자원부(부장 류강선)는 부경대와 공동연구를 통해 나방이 되기 직전의 수컷 누에 번데기에서 남성의 발기촉진 성분으로 알려진 사이클릭 GMP의 활성을 촉진하는 단백질을 분리 추출하는데 성공했다.

이번에 추출된 단백질은 현재 식품 및 약제학적 조성물로 특허 출원중이며 앞으로 천연 소재를 이용한 발기치료 신약개발 가능성도 높아졌다.
수컷 누에번데기의 단밸질은 모두 1천782개의 아미노산 배열로 구성돼 있으며 이중 1천665번째부터 1천782번째 까지 118개의 아미노산 배열을 분석한 결과 cGMP를 강화하는 단백질 단편이 확인됐다. cGMP는 혈액내에 있는 물질로 산화질소(NO) 등의 물질에 의해 활성화되며 cGMP가 활성화되면 해면체 구조와 혈관이 확장돼 혈액의 유입량이 늘어나 발기가 촉진된다.

농촌진흥청은 이미 2001년 수컷 누에 번데기의 신품종인 한성반문누에를 육성해 자양강정 분야의 건강 기능식품을 개발했으며 이번 특이성 단백질 추출로 누에의 발기 촉진효능을 과학적으로 증명했다.

연구에 공동 참여한 부경대 최진호 교수는 “수 번데기 추출물을 사용해 발기촉진 성분의 구조를 규명함으로써 이를 통해 신약소재가 개발되면 엄청난 부가가치를 창출할 수 있을 것”이라고 말했다.

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훼손된 자연생태계 복원

1만평부지에 조성, 현장교육장으로 개방


훼손된 자연생태계 복원기술이 개발됐다.

농업과학기술원(원장 김한명)은 농업생물부내 1만평의 부지에 인공으로 곤충생태원을 조성, 약 7년간 서식곤총의 변동상황을 분석한 결과 자연 상태로 복원됐다.

최근 아파트 단지나 공원 등에 단순히 나무나 꽃을 심고 잔디를 갈아 인공생태원을 조성하는 추세지만 이번에 개발된 복원기술을 이용하면
나비, 잠자리, 하늘소 등 곤충이 서식하는 자연생태계로 바꿀 수 있다.

곤충생태원은 숲, 풀밭, 경작지 및 연못과 수로를 조성해 만들었으며 나비생태관, 반딧불이생태관, 수서곤충서식지, 곤충오관찰관, 곤충표본전시관 등도 만들어 곤충관련 연구에서부터 자연생태학습장으로 이용이 가능하게 조성됐다.

이곳 곤충생태원에 서식하고 있는 곤충 종은 딱정벌레목 32%, 벌목 17%, 파리목 16%, 나비목 16% 정도이며 계절별로 많이 출현하는 나비종류는 봄철에는 호랑나비, 여름에는 노랑나비와 배추흰나비, 가을에는 네발나비 등이다.

복원된 곤충생태원은 화요일과 금요일 주 2회 일반인에게 개방하고 있다.

설광열 유용곤충과장은 “내방객들에게 곤충이 살아갈 수 있는 환경이 우리들이 살아가기에 좋은 환경이라는 것을 체험할 수 있게 한다”고 말했다.

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농가시범재배 달고 수량도 많아

단옥수수 단옥 3호


달고 수량이 많은 옥수수가 개발됐다.

작물과학원(원장 이문희)은 조기재배용 단옥수수로 농가에서 재배하고 있는 수입종자 골든크로스반탐 70을 국내산 품종으로 위해 2001년부터 경남 의령군농업기술센터와 공동으로 의령군 낙서면에서 개발한 단옥3호를 확대 보급하기 위한 농가현장 시범재배를 실시했다.

단옥3호는 수입종(GCB70)보다 이삭이 길고 굵으며 품질면에서도 당도와 씹는 맛이 우수하고 그루당 이삭수가 더 많다.

올해 단옥3호의 수량과 수입종과 비교할 때 10a당 이삭수는 7천321개로 12%, 풋 이삭무게는 1천295㎏으로 26%증수됐다.

작물과학원은 단옥3호의 확대보급
을 위해 의령 낙서면에서 자체적으로 종자채종시험을 실시, 단옥3호의 채종기술을 습득하고 지속적인 교잡종 생산체계를 구축, 농가에 보급할 계획이다.

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균일한 고품질 포도 생산길 열려

포도 산도측정기 개발


원예연구소(소장 강상헌)는 FTA 타결 등으로 어려움을 겪고 있는 포도농가의 경쟁력 향상을 위해 농가에서 포도수확시 산도를 손쉽게 측정할 수 있는 휴대용 산도측정기를 개발했다.

지금까지 농가에서는 포도 수확시 당도 및 과피색 기준으로 수확해와 색깔과 당도는 좋으나 신맛이 강한 포도가 출하되어 소비자의 불만이 야기됐다.

휴대용 산도 측정기술은 포도의 맛을 결정하는 중요한 수확기준의 하나인 산도를 농가에서 손쉽게 측정할 수 있는 기술이다.

포도를 수확할 때 산도를 추가로 측정해 수확함으로써 보다 균일한 고품질의 포도를 생산할 수 있는 길을 열어 포도의 경쟁력을 높이는 계기가 될 것으로 보인다.

개발된 휴대용 산도측정기의 측정범위는 산도 0.4~1.2%, 최소눈금단위는 0.02%로 수확기 모든 포도 품종에 적용할 수 있다.

박서준 박사는 “고품질의 포도를 생산할 수 있고 포도품질 균일화 및 고급화로 소비촉진과 소득증대가 기대된다”고 말했다.

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손쉽게 작동 수작업보다 경비 24.2% 절감

도라지 세로 세절기


농업공학연구소(소장 조영길)는 껍질벗긴 도라지를 칼을 사용해 뇌두에서부터 뿌리끝까지 길이 방향으로 쪼개는 작업을 기계화할 수 있는 도라지 세절기를 개발했다.

현재 도라지 세절은 껍질을 벗긴 도라지를 칼을 사용해 뇌두에서부터 뿌리 끝까지 길이방향으로 쪼개고 있어 쪼개지는 두께가 불균일하고 도중에 끊어지는 현상이 발생했다.

이번에 개발된 도라지 세절기는 껍질을 벗긴 도라지를 한번에 여러 가닥으로 쪼개면서 표면이 깨끗하고
두께(세절두께 : 4.0~4.2㎜/인력 3~8㎜)가 균일하다.

또한 도라지 세절기는 껍질벗긴 도라지를 공급구에 뇌두부터 넣어주기만 하면 쪼개지며 쪼개진 도라지는 벨트를 타고 배출되므로 누구나 쉽게 작업할 수 있고 작업능률이 높다.

이 기계의 작업성능은 시간당 43.7㎏으로 인력(11.2㎏)에 비해 3.9배 능률적이고 소요경비가 321원으로 인력(424원)에 비해 24.4%절감되는 것으로 나타남에 따라 현장연시를 거쳐 농가에 보급할 계획이다.

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노화억제 시력개선 당뇨성 망막장애 치료

다양한 오디 식품


농업과학기술원(원장 김한명)은 건강기능성 성분을 다량 함유한 오디 유망 뽕품종 44계통을을 선발하고 오디를 이용한 가공제품 오디술, 오디즙, 오디잼, 오디음료 등을 개발했다.

뽕나무 오디는 노화억제는 물론 당뇨병성 망막장애 치료, 시력개선 효과, 항산화 작용등에 좋다.

또한 혈당을 떨어뜨려 주는 성분으로 알려진 디엔제이(DNJ)를 봉잎과 같은 정도로 함유하고 있을 뿐 아니라 오디 속에 존재하는 당분은 과당과 포도당만으로 조성돼 있어 설탕을 배제시켜야 하는 당뇨환자식등의 식품제조에 활용할 수 있는 좋은 소재다.
오디에는 고혈압 치료효능이 있는 것으로 알려진 루틴함량도 메밀보다 더 들어 있는 것으로 알려졌다.

김현복 연구사는 “건강기능성분을 다량 함유한 오디의 생산을 확대하기 위해 뽕가지 전정법을 확립하고 오디 수집장치를 개발, 수작업에 비해 39%의 수확시간을 절감했다”고 말했다.


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