그린매거진 201601 vol125

시설원예 분야의 국가 전문연구기관인 ‘시설원예연구소’(소장 조일환)는 2014년 9월 부산광역시 강서구에서 시설원예의 주산지라 할 수 있는 경상남도 함안읍으로 이전했다. 최근 급격히 높아지고 있는 시설원예 산업의 위상에 걸맞게 초현대식으로 지어진 연구시설은 곳곳의 놀라운 볼거리들로 한국 농업의 밝은 미래상을 보여주고 있다. 특히 건물 로비에 웅장하게 서 있는 30여 미터 높이의 수직형 식물공장, 유리창 밖 넓은 대지에 펼쳐진 각양각색의 온실들은 거의 매일 전국 각지에서 견학을 위해 이곳을 찾는 농업 관계자들의 탄성을 자아내기에 충분하다. 시설원예연구소는 1953년 세계적인 육종학자 우장춘 박사가 초대원장으로 재직했던 중앙원예기술원을 모태로 하고 있다. 지난 60여 년 간 한국의 시설원예 연구를 선도하며 농업과 농촌의 새로운 미래를 일궈온 이곳에서는 최근 빈번해지고 있는 이상기상현상과 자연재해로부터 원예시설을 안전하게 보호하기 위한 연구가 한창이다. 또한 온실의 난방비 부담을 줄일 수 있는 에너지 저감기술과 자연에너지 및 대체연료 이용 기술, 수출용 고품질 농산물 생산기술과 최적의 환경조절 연구가 활발히 진행되고 있다. 미래 농업의 새로운 성장동력이 될 친환경 수경재배와 식물공장 연구 등도 주요한 미션이다. 우리나라 농업의 재해재난 대비 연구는 비교적 이른 시기부터 성과를 만들기 시작했다. 이상기후와 전 세계 작황부진으로 국제 곡물가격이 최고치를 경신하고 또한 우루과이라운드 협상 타결로 쌀시장이 개방된 1995년. 시설원예연구소는 이해 처음으로 설계구조와 자재 등을 표준화한 연동비닐하우스(1-2W형)를 개발해 농가에 보급하기 시작했다. 시설재해대응연구실 유인호 박사는 지난 2007년 국내 최초의 내재해형 비닐하우스 규격을 개발한 데 이어 더욱 안전한 재해 대응과 함께 작물의 생육특성까지 고려한 한국형 온실 연구에 집중하고 있다. “해가 갈수록 높아지는 재해강도에 대비해 현재 내재해형 비닐하우스 시설의 설계와 구조는 초속 40m의 풍속과 55㎝의 적설량을 견딜 정도로 발전했습니다. 2000년대 들어서부터는 파프리카처럼 새로운 작물도 늘고 있기 때문에 이런 작물 특성을 최대한으로 살릴 수 있도록 하는 설계와 구조 연구도 계속되고 있습니다.” 유 박사의 설명에 따르면, 내재해형 비닐하우스의 경우 지역별로 오랜 시간 추적해온 데이터를 기반으로 설계기준이 마련된다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션뿐만 아니라 현장 농가와 관련 전문가들의 의견을 수렴하한 뒤 실제로 해당 작물을 재배하는 시험동을 설치·운영하며 설계상의 문제점들을 보완하는 과정을 거친다. 비닐하우스용 자재가 수요가 많은 편이 아니어서 철강 등 관련 소재회사들이 연구개발을 꺼리는 상황에서 이리저리 직접 뛰어다니며 적합한 특성의 자재와 부품을 찾아내는 것도 시설원예연구소 연구원들의 일이다. 유 박사는 “시설원예연구소가 제시한 기준에 따라 비닐하우스를 만들면 장담컨대 농민과 작물 모두 재해로부터 피해를 입는 일은 발생하지 않을 것”이라고 강조한다. 하지만 시공 과정에서 종종 비용을 아끼려고 규격 이하의 자재들을 썼다가 돌이킬 수 없는 손해를 입는 사례가 여전히 있다. 그는 농사를 처음 시작할 때 아무것도 모른 채 자비로 하우스부터 지었다. 주변에 물어볼 곳도 없어 거의 하우스에 살다시피 하면서 고추 키우는 방법을 연구했다. 겨울에도 비닐하우스 안 온도를 유지할 방법을 연구하던 조 대표는 논산에서 철거한 비닐하우스 폐비닐을 얻어다가 끈으로 연결해 하우스 안에 덧대어 줬다고. 또 보온효과를 높이기 위해 양초를 켠 채 150m로 줄지어 세워놓았다. “문득 아이디어가 떠올라 실험삼아 해봤는데 고추 자라는 속도가 확연히 빨라지더라고요.” 나중에 알게 된 일이지만 이중 하우스는 주변 농가에서도 많이 이용하던 방법이었다고. 하지만 별다른 정보 없이 아이디어로 꿋꿋이 고추농사를 짓는 조 대표의 모습을 보고 청양군농업기술센터에서 먼저 손을 내밀었다. 이중 비닐하우스 설치를 지원해준 것이다. 지난해부터는 삼중 하우스를 지어 그 효과를 톡톡히 보는 중이다. “삼중의 비닐이 하우스 내부 온도를 지켜주니까 보통 4월 초에 심던 고추를 3월부터 심을 수 있게 됐습니다. 온도 관리 비용을 적게 들이면서 수확량은 안정적으로 확보할 수 있게 된 것이죠.” 예전 같으면 농한기라 불렸을 1, 2월에도 고추를 수확하느라 손이 바쁘다. 그가 작물생리학 전공을 선택하게 된 특별한 계기가 있었던 건 아니다. 어린 시절 씨앗, 과일 장사를 하셨던 부모님 덕분에 농작물이 그저 자연스럽고 익숙한 친구였던 게 이유라면 이유. 하지만 대학 시절 수업 때마다 ‘정성들여 키운 농작물이 왜 시들었을까?’, ‘이 식물은 얼마나 물을 주지 않아도 살아남을 수 있을까?’하는 궁금증이 끊이질 않았다는 그의 말을 듣고 보니, 어쩌면 농업유전자원 분야는 이 센터장에게 ‘당연한 내 길’이었을지도 모른다. 이번 47개 유용 유전자원 발굴로, 농업 유전자원 시장에 화려한 첫발을 내딛은 농업유전자원센터의 앞으로 연구방향을 묻자 그는 ‘이제부터 시작’이란 말로 운을 띄운다. “해마다 진행하고 있는 종자 분석 자료를 기반으로 각 농작물의 추출물을 모아 시스템화 하고자 합니다. 각 수요처에서 필요로 하는 기능에 특화된 농작물을 보다 빠르고 정확하게 찾아 연구개발의 효율성을 높이기 위함입니다.” 종자의 보관·관리에 그치지 않고 이젠 활용단계의 꽃을 피울 차례라는 것이 그의 생각이다. 이뿐만이 아니다. 유전자원 전문가 양성에도 더욱 박차를 가할 계획이다. 국제생물다양성연구소로부터 국제유전자원 협력훈련센터로 지정 받은 농업유전자원센터는 개발도상국 연구진들을 초청해 훈련에 앞장서고 있다. 지난 12월 16일 농업유전자원센터는 식의약품 신소재용(4개), 식량작물용(21개), 원예특용작물용(22개) 등 유용 유전자원 47개를 발굴해냈다고 발표했다. “현재 농업유전자원센터 종자은행에서는 20만 여 종자를 보유하고 있습니다. 세계 6위 종자보유국가 수십 년에 걸쳐 수집과 발굴한 결과물이죠. 이젠 각 종자들이 가진 특성을 파악하고 분석하는 데 초점을 맞출 단계입니다. 해마다 1만5,000여 자원을 조사·분석하고 있습니다. 연구기관, 대학교, 제약회사 등 더 많은 곳에서 활용될 때 그 가치가 더 커지는 법이니까요.” 이번에 발표한 유전자원들은 앞으로 첨단생명공학 연구, 기능성 식의약품 개발 등을 위한 기초재료로 쓰일 예정이다. 또 종묘회사나 품종육성 작목기관에 분양해 신품종 개발의 원천소재가 될 것으로 기대된다. 최근 농촌진흥청은 미국 버지니아 커먼웰스 의과대학(민해기 교수팀)과 공동 연구를 통해 국내 자생식물 삼백초가 비알코올성 지방간 질환에 효과가 있음을 인간 간세포실험으로 밝혀냈다. 비알코올성 지방간 질환은 바이러스, 알코올, 약물, 유전에 의한 간질환을 제외한 원인을 모르는 간질환의 90%를 차지한다. 가장 흔한 만성 간질환의 원인이 되지만 현재까지 치료약이 없는 실정이다. 농촌진흥청은 수십 종의 후보 약용식물을 대상으로 실험한 결과, 삼백초에 들어 있는 마나산틴A(manassantin A)와 마나산틴B(manassantin B) 성분이 효과가 있음을 확인했다. 연구진은 인간 간세포에 염증을 유발하는 물질을 처리한 후, 마나산틴A 또는 마나산틴B를 주입한 결과, 염증 유발과 관련된 효소(JNK, NF-κB)의 활성이 대조군에 비해 50%~70%(JNK 약 70%, NF-κB 50%) 감소한 것으로 나타났다. 이 세포실험은 인간의 정상 간세포를 이용했다는 점에서 연구의 신뢰성과 정확한 치료 효능을 입증할 수 있다는 장점이 있다.