잘 키운 미생물, 농업-농촌 미래 키운다
잘 키운 미생물, 농업-농촌 미래 키운다
  • 이신우
  • 승인 2020.03.30 18:49
  • 댓글 0
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폐비닐-잔류농약 처리 등
미생물활용 농업환경 문제
개선기술 개발사업 추진
국산우수종균 자원화 강화
양조-식초용 토착종균 발굴
생물안전 3등급 BL3 설치

마이크로바이옴 정보 확보
전국 농경지미생물 데이터
국립농업과학원 미생물은행
일반 2만3천점-특허 1,919점
3만8,931점 외부기관 분양
작물재배 엑스텐 158억 매출
주류 수입종균비용 1/4 낮춰

미생물은 현미경으로만 볼 수 있는 0.1㎜ 이하의 생물이다. 

농식품 분야에서 미생물은 다양한 용도로 이용되고 있으며 활용성 또한 더욱 확대되고 있다. 

이처럼 농업과 식품산업은 기후변화에 적극 대응하면서 지속가능성과 경쟁력을 확보하는 것이 중요한 부분으로 인식되고 있는 가운데 그 수단 중의 하나로 미생물이 주목 받고 있다. 

농업미생물 분야는 환경을 살리면서 농업의 생산성까지 높일 수 있는 핵심적인 분야이기 때문이다. 농업분야에서는 미생물농약, 미생물비료, 작물생육 증진ㆍ품질 향상, 기상재해 경감이나 환경장애 증진 등에 활용되고 있다.

이와 관련 농촌진흥청은 농업미생물 분야에서 기술 경쟁력을 확보하기 위한 연구영역 개척에 나서고 있다. 농업미생물의 연구와 기술개발 계획을 짚어본다.
/편집자주


 

▲농업미생물 연구ㆍ기술개발 추진
 
농촌진흥청은 농업미생물의 연구 개발을 위해 환경오염을 줄이기 위한 국가연구개발사업, 발효미생물 분야, 고위험 식물 병해충의 피해경감 기술도 개발 등의 사업을 추진하고 있다.

우선, 폐비닐과 잔류농약을 처리해 환경오염을 줄이기 위한 국가연구개발사업에 본격 착수한다.

폐비닐과 잔류농약을 처리해 환경오염을 줄이는 미생물과 발효미생물 등 미생물 관리와 실용화에 대한 연구를 강화하는 것이다. 미생물은 온천수나 방사선 오염지역과 같이 극한 환경에서도 생존하고 환경변화에도 빠르게 적응한다. 

이 같은 능력을 활용해 농업환경 오염의 해결이나 기능성 신소재를 개발하는 등 미래 신성장 산업으로 영역을 개척하겠다는 계획이다.

지난 2016년 한 해 동안 농촌에서 비닐하우스·바닥 덮기 등에 사용한 비닐은 총 31만여 톤, 그러나 수거된 양은 전체의 65.5%에 해당하는 20만여 톤에 그쳤다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 농진청은 올해부터 5년간 ‘미생물을 활용한 농업환경 문제 개선기술 개발’ 사업을 추진한다.

이 사업은 토양오염의 주범인 농업용 폐 플라스틱과 잔류농약을 분해하는 미생물을 선발하고 이를 통해 분해를 향상시키는 기술을 개발하는 것이다.

둘째는 발효미생물 분야이다. 

발효미생물 분야에서는 국산 우수 종균(種菌, 씨앗미생물)의 자원화를 강화하고 기능성 신소재를 개발하는 등 연구의 폭을 넓힐 계획이 포함됐다.

특히 국산 우수종균의 자원화를 강화하고 기능성 신소재를 개발하는 등 연구의 폭을 넓힐 계획이다. 

이를 위해 발효식품의 기능성 확충과 실용화를 위해 양조용·식초용 등 품목별로 우수한 토착종균 발굴과 관련 기반 연구도 함께 강화한다.

또한 장내 미생물 군집을 활용해 ‘식품이 인체에 미치는 영향’을 조사하고 이를 발효 기술에 적용, 한약재 이용성 확대 등에도 주력할 계획이다.

셋째는 과수화상병 등 고위험 식물 병해충을 연구할 수 있는 생물안전 3등급의 차폐시설(BL3)을 설치해 신속한 전염경로의 파악과 함께 피해경감 기술도 개발해 나갈 예정이다.

관련 사업 예산으로 차폐시설 설치에 필요한 예산 250억원(기본 설계비 3억 원 포함)과 연구개발비 예산 240억원(2020~2024)은 과학기술정보통신부의 ‘2020년 주요 국가연구개발사업 예산 배분ㆍ조정’ 심의를 거쳐 내년 예산에 적극 반영해 나갈 예정이다.

이 밖에도 화학농약과 미생물을 결합한 하이브리드 농약 개발, 미생물을 활용한 가축의 면역력 증진 기술 등을 추진할 계획이다.
 
 

▲농업미생물 사업의 노력과 성과
 
연구ㆍ개발사업을 체계적으로 실행하기 위한 노력도 병행된다.

농진청은 토양, 작물, 발효식품과 같은 다양한 분야에서 ‘마이크로바이옴(미생물군유전체, Microbiome)’ 정보를 대량으로 확보해 맞춤형 활용 시스템을 구축할 계획이다.

마이크로바이옴이라는 새로운 차원의 연구영역은 ‘미생물군집’과 ‘유전체’의 합성어로 인간, 동·식물, 토양, 물, 대기 등에 공존하는 미생물군집과 유전체 전체를 의미한다. 

인간의 질병치료는 물론 작물ㆍ가축의 관리, 환경보존, 식품안전성 향상 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 

또한 식물체가 건강하게 자라고 병해충에 저항성을 가질 수 있도록 농작물 뿌리 주변의 미생물 군집을 인위적으로 만들 수 있다면 농업생산성 향상에도 크게 기여할 수 있다.

논, 밭, 과수원, 시설재배지 등 전국 농경지에 분포한 미생물을 데이터화해 작물별 맞춤형 핵심 마이크로바이옴을 구축할 계획이다.

또한 장류, 주류, 식초 등 전통 발효식품을 생산 단계별로 표준화해 이를 통한 마이크로바이옴 정보를 토대로 고른 품질과 안전성을 높이는 기술을 개발하게 된다.

이에 앞서 농촌진흥청은 미생물 자원 활용을 위해 지난 2008년 발효식품과 2010년 농업미생물과를 신설했다.

발효식품과와 농업미생물과에서는 미생물 자원의 효율적 관리, 병해충 방제 활용, 발효식품 개발 등을 위한 기초를 다졌다.

국립농업과학원에서 운영 중인 미생물은행에서는 지난해 기준으로 일반 미생물 2만3천456점, 특허미생물 1천919점, 발효 종균 87종을 확보해 보존하고 있다. 또한 3만8천931점을 산업체와 연구기관 등 외부기관에 분양했다.

농산업현장에 적용할 수 있는 농업용 미생물제와 발효종균 등에서 관련 특허를 69건 등록하고 15종을 산업화했다.

이 중 작물재배용 미생물제 ‘엑스텐’과 축산용 미생물제 ‘바이오프로’의 기술이전을 통해 각각 158억원, 21억원의 매출을 올리기도 했다.

특히 우수 토착 종균 자원화 노력으로 주류 제조 등에 쓰이는 수입 종균 비용을 1/4로 낮추는 성과도 거뒀다.

농촌진흥청 국립농업과학원 관계자는 “미생물은 국가적 난제를 친환경적으로 해결할 수 있는 미래자원이다. 또한 미생물은 군집을 이루고 있고 개체가 아닌 군집단위로 상호작용을 하고 특정기작을 보이기 때문에 마이크로바이옴 차원으로 접근하는 것이 시장가치 창출에 가장 빠른 길”이라며 “미생물을 이용해 농업환경 오염문제를 해결하고 마이크로바이옴 핵심기술을 선점해 미래 신성장산업으로서 미생물의 새로운 영역을 선제적으로 개척해 나가겠다”고 말했다.

/이신우기자 lsw@


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