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신박한 아이디어로 농업을 빛내는 '국립농업과학원'곤충산업, 치유농업, 기능성물질 등 농업 발전 위한 신기술 산파 역할해

무더운 여름에 갈증을 날려주는 먹거리 중에 수박만한 게 있을까? 하지만 잘 익은 수박을 고르는 일은 전문가들에게도 거의 ‘복불복(福不福)’인지라 웬만해서 성공확률을 장담할 순 없다. 그런데 그런 고민과 실패 후유증(?)을 없애줄 기술을 개발한 곳이 있어 화제인데, 바로 국립농업과학원이다.

농촌진흥청 국립농업과학원은 수박의 최적 식감, 즉 먹을 수 있는 최적의 상태를 눈으로 확인할 수 있는 색변화 스티커 센서를 개발했다. 이같은 센서는 주로 식품산업 분야에서 사용돼 왔지만 수박 같은 농산물에 적용한 사례는 없었다. 뇌과학에서는 흔히 말로 설명하기 곤란한 주관적인 느낌을 ‘퀄리아’라고 한다. 국립농업과학원의 이번 연구는 누구에게나 주관적일 수 있는 수박의 맛, 즉 퀄리아를 과학으로 규명해 실용화한 사례라고 할 수 있다.

다수의 사람들을 대상으로 수박의 식감이 가장 좋았던 온도를 설문한 결과 9℃∼11℃에서 가장 식감이 좋다는 응답이 도출됐다. 그래서 스티커 센서를 9℃∼11℃에서 붉은색이 나타나도록 만들어 육안으로 확인하고 수박을 최적의 맛일 때 먹을 수 있도록 만든 것이다. 6℃ 이하에서는 보라색, 13℃ 이상에서는 회색으로 변하는 스티커 색깔을 보고 사람들은 누구나 가장 맛있는 상태에서 수박을 먹을 수 있게 된 것이다. 이 같은 연구결과는 수박 브랜드화를 통한 고부가가치 창출에 큰 도움이 될 것으로 보인다. 또한 6차 농산업의 새로운 마케팅 전략이 될 것으로 기대를 모으고 있다.

국립농업과학원은 과학을 통해 농업에 신박한 아이디어와 성장동력을 제공하는 역할을 해내고 있다. [사진=국립농업과학원]

◇ 잘 익은 수박, 맛있는 수박을 눈으로 확인할 수 있는 스티커 센서 개발

국립농업과학원이 해낸 일은 더 있다. 신박한 아이디어로 농업을 빛내고 있는 것이다. 농촌진흥청 국립농업과학원은 농도별 작물 성장과 기능성물질 합성을 구명해냈다. 공기 중의 이산화탄소 농도가 새싹채소의 성장과 기능성물질 합성에 미치는 영향을 과학적으로 밝혀낸 것이다. 이산화탄소는 인간에게는 해로울 수 있지만 식물에게 있어서는 광합성에 필요한 필수요소.

국립농업과학원의 이 연구는 새싹채소의 성장과 기능성물질 합성에 최적의 이산화탄소 농도를 찾아낸 쾌거라고 할 수 있다. 연구결과 배추·무순·홍빛열무싹 등의 채소는 이산화탄소의 농도가 700ppm일 때 배추 크기는 1.9%, 홍빛열무싹은 3% 이상 커지는 것으로 나타났다. 4000ppm에서 배추는 21%, 무순은 5.3%, 홍빛열무싹은 15% 높아졌다.

재배시설에 이산화탄소를 공급할 때 일부 작물의 생육이 촉진된다는 사실은 이미 알려져 있었다. 하지만 과학적으로 그 과정과 적정 농도가 밝혀진 것은 이번이 처음이라는 게 국립농업과학원측의 설명이다. 관계자는 스마트팜 같은 시설재배환경에서 이산화탄소를 천연비료처럼 사용할 수 있는 기반 기술을 갖춘 것으로 평가할 수 있다고 말했다.

곤충산업에 대한 과학적인 연구도 국립농업과학원의 몫이다. 농촌진흥청은 강남세브란스병원 박준성 교수팀과 공동 연구를 통해 식용곤충 고소애(갈색거저리)의 장기 복용의 이로운 점을 밝혀냈다. 특히 수술을 받은 암환자의 영양 상태가 개선되고 면역력도 좋아짐을 확인했다. 고소애의 영양 성분은 단백질 53%, 지방 31%, 탄수화물 9%. 불포화 지방 함량도 높다. 연구결과 고소애는 항치매, 항암활성, 항염증, 모발 촉진, 항당뇨 효과도 있는 것으로 밝혀졌다.

농촌진흥청 국립농업과학원 방혜선 곤충산업과장은 “고소애가 수술 후 환자의 근골격 형성, 면역력 개선 등에 효능이 밝혀진 만큼 환자식, 건강기능성식품, 의약품 소재로도 활용될 것으로 기대한다”고 말했다. 실제로 국내 곤충시장 규모는 2011년 1680억 원에서 2015년 3039억 원으로 두 배 가까이 커졌다. 2020년에는 5363억 원 수준이 될 전망이다.

곤충산업에 대한 과학적인 연구도 국립농업과학원의 몫이다. 농촌진흥청은 강남세브란스병원 박준성 교수팀과 공동 연구를 통해 식용곤충 고소애(갈색거저리)의 장기 복용의 이로운 점을 밝혀냈다. 특히 수술을 받은 암환자의 영양 상태가 개선되고 면역력도 좋아짐을 확인했다. [사진=국립농업과학원]

◇ 이산화탄소를 천연비료처럼 사용하고, 고소애 항암치료제 활용법 규명

국립농업과학원이 하는 일은 더 있다. 최근엔 기능성 불포화지방산인 '감마리놀렌산'과 '스테아리돈산'을 합성하는 유전자를 발견했다. 유지작물에서 이 지방산을 얻을 수 있는 기술도 개발했다. 감마리놀렌산은 달맞이종자유에 특히 많고 피부 질환 개선에 효과가 있다. 이 기술은 기능성 산업·의약품 소재 등의 국산화에 큰 도움이 될 전망이다. 또한 스마트팜과 연계한 미래 농업의 활력소가 될 것으로 보인다. 국립농업과학원 관계자는 이 연구가 DHA(주로 등푸른생선에 많이 함유된 탄소 수 22개, 이중결합 6개의 ω(오메가)-3계열의 고도불포화지방산) 같은 기능성 지방산 대량 생산의 기초가 될 것으로 기대한다고 말했다.

농촌진흥청 국립농업과학원은 우리나라 토종 팥 유전자원 223종의 종자와 잎을 분석한 결과, 팥잎에 항산화·당뇨 억제 효과가 있는 성분이 풍부한 것을 밝혀냈다. 팥은 최근 기능성식품으로 주목받고 있는데, 조선시대 의학서에도 당뇨 치료에 처방되어 왔다. 이번 연구를 통해 항당뇨 능력에 있어 팥잎이 종자보다 2.3배 높다는 게 밝혀졌다. 또한 팥잎이 미백 효과도 더 뛰어난 것으로 확인됐다. 농촌진흥청 국립농업과학원 관계자는 토종 팥잎의 생리활성 관련 연구 결과가 식의약소재 개발을 비롯한 바이오산업에서 주요 기반 정보로 활용될 것이라고 기대감을 나타냈다.

이처럼 국립농업과학원은 과학을 통해 농업에 신박한 아이디어와 성장동력을 제공하는 역할을 해내고 있다. 상용화할 수 있는 기반정보와 기술을 밝혀내 농가와 기업에 제공함으로써 농업을 떠받치고 있는 것이다.

이광조 기자  lgj@youngnong.co.kr

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