(사)한국원예학회(회장 임용표 충남대학교 교수)와 국립종자원(원장 오병석)은 지난 11일부터 14일까지 인천 송도컨벤시아에서 원예산업신문 등이 후원한 가운데 ‘2017 한국원예학회 제107차 추계학술발표회 및 국립종자원 공동 국제 품종보호 심포지엄’을 ‘대한민국 품종보호 20년 역사와 미래전략’이라는 주제로 성황리 개최했다. 심포지엄의 주요내용을 요약했다.
# 30작물 5천품종 분자표지DB 구축
▲이승인 국립종자원 종자검정연구센터장 ‘한국의 품종보호 분야 분자표지 연구·활용 현황’ = 국립종자원은 1998년 품종보호제도를 시작한 이래 식물신품종에 대한 지식재산권을 설정함에 있어 심사의 신뢰성과 정밀성을 높이는 데 노력해 왔다. 한편 국내외 품종보호 등록권리자의 보호수준을 높이기 위해 많은 노력을 기울였다. 이 점에서 기술적으로 가장 효과적인 수단이 분자표지(Molecular marker)로 알려져 있다. DAN를 검정대상으로 하는 분자표지 기술은 품종보호 분야에서 생육단계와 관계없이 신속한 특성평가가 가능하고 환경과 조사자 간의 차이를 무시할 수 있어 정확한 결과를 기대할 수 있는 장점이 있다. 국립종자원은 품종보호제도의 효과적인 수행을 위해 분자표지 개발에 노력한 결과 2016년 연말기준 대부분의 주요 식량‧채소작물을 포함한 30작물 5천여 품종 이상에 대해 분자표지 DB를 구축하여 활용하고 있으며, 일부는 민간기업에 기술이전을 실시한바 있다. 현재 국립종자원의 분자표지 기술은 품종보호뿐만 아니라 정부 보급종 품질관리와 종자 유통질서 확립 등 종자관리 전반에 걸쳐 보편적인 이용 수준에 이르고 있다. 그러나 최근 분자표지 기술이 더욱 보편화되고 적용 품종이 확대되면서 SSR 분자표지는 분석비용이 비싸고 대량분석이 어렵다는 단점이 부각됐다. 국립종자원에서는 차세대 품종식별 기술개발 사업으로 단일염기변이(SNP) 분자표지 개발을 추진하고 있다.
# DNA마커 품종분쟁 해결 활용
▲김윤성 농협종묘센터 부장 ‘종자기업에서의 품종보호를 위한 DNA 마커의 활용현황’ = 품종은 종자기업의 핵심자산으로 타회사나 개인의 부당한 사용으로부터 보호할 필요가 있다. 이러한 품종보호를 위해 품종보호출원을 하거나 특허출원을 하고 있다. 그럼에도 회사 간 혹은 회사와 개인 간 분쟁이 발생하고 있으며 이러한 분쟁해결에 DNA 마커가 활용되고 있다. DNA 마커에는 SNP(Single nucleotide polymorphism), SSR(Simplesequence repeat), CAPS(Cleaved amplified polymorphic sequence), SCAR(Sequence characterized amplified region), RAD(Restriction site associated DNA marker) 등이 있으며 재현성, 다형성, DB 구축의 용이성 등의 기준에 따라 최근에는 SNP, SSR 마커 등이 주로 사용되고 있다. 종자회사에서 DNA 마커는 순도검정, 품종판별, 고정도 검정,
계통선발, 역교배선발 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. DNA 마커로 품종진위 유무도 어느 정도 판별 가능하므로 품종보호나 품종관련 분쟁해결에도 활용되고 있다. 그러나 전체 게놈에 대한 DNA 마커의 대표성의 한계, DNA 마커와 형질검정결과와의 불일치 등 DNA 마커의 활용에도 한계는 있는 것으로 보인다. 이는 형질연관 DNA 마커 사용 등으로 일정부분 해결할 수 있을 것으로 생각된다.
# 다국적기업 국내특허 높은비율 증가세
▲최규환 그린국제특허법률사무소 대표 ‘한국 내 식물특허 현황 및 전망’ = 식물특허는 우수한 농작물의 신품종이나 신계통을 육성하는 권리를 보호하거나 보급을 도모할 목적으로 정한 제도다. 특허 출원 시 특허법과 식물신품종보호법 공히 보호요건에 상업적 신규성이 요구되지만 특허법은 진보성 및 반복재현성이 함께 요구되며 서류심사로만으로 심사가 이루어지는 반면, 식물신품종보호법은 균일성, 안정성, 구별성이 함께 있으면 보호요건을 충족시킬 수 있다. 보호받고자 하는 신품종 식물 혹은 종자 자체가 ‘생물’이므로 서류심사 외에 재배심사를 필요로 한다. 따라서 식물신품종 육성자는 특허법과 식물신품종보호법의 취지와 차이점을 이해하고 적절한 출원을 진행하는 것이 필요하다. 최근 9년간 국내 출원 혹은 등록된 식물 특허 동향을 보면 2008년 128건 출원, 1건 등록에 머물렀던 식물특허가 2014년에 이르러 115건이 출원되고, 107건이 등록되는 급속한 증가추세를 보이고 있다. 국내 식물특허는 주로 농촌진흥청에서 개발한 신품종 식물 및 국내 대학연구진에 의해 확인된 식물유래 유용형질 유전자 등의 특허가 다수인 반면, 미국, 일본, 네덜란드 등 다국적 기업들의 신품종 종자의 국내 시장 진입을 위한 국내특허도 높은 비율을 증가세를 나타내고 있어, 우리나라 종자시장의 시장성이 국제적으로도 매우 높게 평가되고 있다고 판단된다.
# 일본 사카다, 인도네시아 정부와 계약
▲구교영 (주)이암허브 대표이사 ‘나고야의정서 대비 품종보호 방안’ = 나고야의정서는 생물다양성협약(CBD)에 따른 유전자원의 접근과 이익 공유(ABS)에 관한 국제협약으로 지난 8월17일부터 국내에서도 발효됐다. 나고야의정서 발효와 함께 유용유전자원에 대한 접근 및 이용에 대한 패러다임의 전환에 대해 관심을 가져야 할 때이다. 우리나라의 경우 종자개발 등에 활용되는 생물유전자원의 약 70%를 중국, 인도, 남아공 등 해외에서 받을 정도로 해외의존도가 높다. 세계 9위의 종자기업인 일본 사카타는 인도네시아 정부와 토착 유전자원 이용에 관한 공식계약을 체결했음을 밝히고 매출액 중 일정 부분을 접근 및 이익공유 계약에 기초해 이익공유로 환원하고 있다. 로열티 또한 인도네시아 정부와 공유하고 비금전적 이익공유로 기술이전 또한 수행한다고 밝히고 있다. ESA(Europe Seed Association), FAO와 공동으로 생물다양성, 유전자원이용 및 식물육종회사를 위한 협업체계를 구축하고 있다. 신뢰구축을 기반으로 현지 공공·민간·국제기구 등과의 접근협력으로 지속가능한 생산, 연구 인프라에 대한 비금전적 이익공유와 지속 가능한 상업적 이익공유 모델을 구축하고 글로벌 유용유전자원의 적극도입과 토종유전자원의 재발견으로 인한 기능성, 경쟁력 있는 품종개발, 국제 협력사업 비즈니스 시스템을 구축해야 할 때이다.
# 2005년 이후 6건 품종침해 법원판결
▲고희종 서울대학교 교수 ‘한국에서의 식물 지식재산 침해 예방 및 분쟁해결 방안-식물품종보호를 중심으로’ = 종자산업은 종자개발과 생산 및 영업으로 구분된다. 그중 우수한 종자개발은 종자산업의 가장 핵심부분이지만 경비와 시간이 많이 소요되기 때문에 간혹 타사의 육종재료 또는 보호품종을 도용하는 유혹에 빠지는 경우가 있다. 보호품종을 무단복제 또는 무단증식하든지, 상업용으로 자가채종하거나 명칭을 도용하는 등 품종보호권을 침해하는 행위는 종자산업의 존립기반을 위태롭게 한다. 품종침해 행위에 대해 보호권자나 실시권자는 침해한 자에 대해 “권리 침해에 대한 금지 또는 예방 청구권”이나 “손해배상 청구권”을 법적인 절차에 의해 주장할 수 있다. 식물신품종보호법은 관련 규정들을 명시하고 있는데 사건이 발생했을 경우 우선 ‘종자위원회’를 통해 당사자들 간에 원만하게 해결할 수 있도록 중재하고 있다. 해결이 안 될 경우 법원의 소송을 거치게 되면 침해 시 7년 이하의 징역 또는 1억원 이하의 벌금을 부과토록 하고 있으며 사업의 지장으로 초래되는 손해 배상은 별도의 판결로 부과하고 있다. 우리나라의 경우 2005년부터 지금까지 6건의 품종침해 사례가 법원의 판결을 받았다. 이 판결 내용 중 일부는 종자 전문가의 관점에서 볼 때 상식을 벗어난 판결도 있어 향후 오심이 재발되지 않도록 관련 제도와 법 정비가 필요해 보인다. 우리나라 종자산업의 건강한 발전과 세계화를 위해서는 침해 사후 처벌보다는 예방이 중요하기 때문에 이를 위한 법과 제도의 정비가 필요하다.
# 시설형태 선진국 비슷하나 경험 의존
▲박혼동 (주)이지팜 팜클라우드연구소장 ‘4차 산업기술에 의한 시설원예산업 발전방안’ = 시장개방 확대, 농업인구의 감소와 고령화로 인해 우리 농산물의 가격경쟁력은 점점 떨어지고, 노동력이 부족하여 기존 관행적으로 이루어져 온 규모화된 농업방식이 한계를 맞고 있다. 규모화된 농장에서 가장 큰 애로는 노동인력을 확보하는 것이며, 특히 노지작물에서는 봉지싸기, 적과, 수확기 등에 대규모로 필요한 인력을 구할 수 없어 규모를 줄이는 경우까지 발생하고 있다. 또한, 외국인 노동자가 농업에 상당수 투입되면서 의사소통의 문제, 숙련되지 않은 노동력으로 인한 학습의 문제 등도 발생하고 있다. 시설농업의 규모화가 진전되면서 네덜란드식 유리온실도 많이 도입됐으나 생산성은 1/2∼1/6에 불과할 정도로 생산성이 낮은 수준이다. 시설형태는 선진국과 비슷해졌으나 대부분 경험과 직관에 의존해 작물을 생산하고 있어 농업자재·에너지 과다 투입 및 불필요한 노동력 투입도 증가하기 때문이다. 미국의 경우 미국 농촌에 농업의 미래를 획기적으로 바꿀 제3의 혁명으로 ‘처방(Prescription)농업’이 크게 확산되고 있다. 1960년대 1차 녹색혁명은 관개시설 확충ㆍ화학비료 공급확대와 품종개량 덕분이었고, 90년대 2차혁명이 유전자 변형(GMO) 혁명이었다면 최근 시작된 3차혁명은 고도로 발달된 첨단 정보통신기술이 바탕이 되고 있다. 농기계와 농경지 이곳저곳에 센서를 장착하고 이들이 쏟아내는 방대한 자료를 ‘빅데이터’ 기법으로 분석, 해당지역에 최적농법을 처방하는 방식이 그것이다. 농업에 ICT가 결합된 우리 농업은 노동력의 부족, 외국인 노동자의 관리, 귀농한 초보농업인의 원활한 정착, 청년들의 창업 무대로서의 농업, 해외로 진출하는 글로벌 농업의 실현 등 기존 농업 구조를 깨고 창의적이고 혁신적인 새로운 농업세상을 열어가는 단초가 될 것이다.
# 선진국 수입 시설자재 상당수준 국산화
▲박경섭 국립원예특작과학원 시설원예연구소 연구사 ‘4차 산업혁명 기술과 스마트 온실 연구동향 및 발전방안’ = 정보통신기술(ICT), 스마트팜, 4차 산업혁명과 같이 새로운 기술의 적용을 통해 시설원예의 생산성을 극대화하고, 네덜란드의 시설원예와 동등한 수준으로 빨리 나아가기 위한 전략적인 선택이라 볼 수 있다. 4년 동안 스마트팜에 대한 전략적인 선택과 집약적인 투자를 통해 국산화 및 기술 자립화라는 상당한 기술의 진전을 이루었다. 예를 들어 스마트 스케일, 삼중발전시스템, 자동생육측정시스템, 마이크로 물관유동량 측정(Sap flow) 시스템과 같이 선진국에서 수입해야하는 시설 자재들을 상당한 수준까지 국산화를 달성했다. 각 제품마다 상업화 정도가 다르지만, 국가주도의 상당한 집약적인 연구기술 개발을 통해 빠른 기술 진전을 보이고 있다. 지금까지 개발한 기술을 기초로 생육 및 생체 정보, 에너지 및 환경 정보, 양·수분 정보를 모아 빅데이터를 분석하고, 작물에게 적합한 환경 및 양수분 관리 정보와 방안을 제시할 수 있다면 온실 작물의 생산성 향상과 환경부하 감소라는 혁명과 같은 친환경적인 성장을 달성할 수 있을 것이다.
# 스마트팜, 농업경쟁력 강화 유일 수단
▲양종열 농림수산식품교육문화정보원 신기술융합실장 ‘빅데이터 기반 스마트 농업의 기대와 과제’ = 스마트 팜은 온실에 ICT, 빅데이터 분석기술을 접목하여 기상정보와 온실 환경정보, 작물의 상태정보를 분석하고 그 결과에 따라 시설 내부의 환경을 최적의 상태로 제어하는 재배시설을 뜻한다. 스마트 농업기술이 집약된 자동화된 농장인 셈이다. 이러한 스마트 팜에 대한 관심과 수요 증가에 발맞추어 기술개발부터 농가 보급까지 정부 지원이 다각적으로 이루어지고 있다. 농진청, 민간기업 등에서 토마토, 양돈 등 주요 품목별로 한국형 스마트 팜 모델을 개발 중이다. 농식품부는 기존 온실에 온습도·CO 센서, 복합환경제어 솔루션 등 스마트 팜 확산사업을 추진 중이다. 농림수산식품교육문화정보원에서는 ‘스마트 팜 2.0 서비스’를 통해 우수농가의 정보를 수집·분석해 개별 농가의 온실 환경관리 개선방안을 제시하는 컨설팅 서비스도 제공하고 있다. 하지만 아직은 나아갈 길이 멀다. 스마트 팜 핵심요소인 복합환경제어 솔루션은 네덜란드보다 정교하지 못하며 ICT 융복합 기기와 기존 온실 기자재와의 호환성 문제나 시설원예산업 전반에 대한 제도적 취약점도 해결해나가야 할 문제이다. 그럼에도 불구하고 스마트 팜은 농업인구 감소와 고령화, 시장개방의 확대, 이상기후 현상 등 농업이 직면한 여러 문제에 대응하여 우리의 농업경쟁력을 강화할 수 있는 유일한 수단일 것이다.
# 도심지역 항공법 규제 드론활용 불가능
▲김기석 서울대학교 교수 ‘드론을 이용한 신선물류 사례 연구’ = 국내 물류배송에 드론을 적용하는 데 가장 큰 걸림돌은 바로 규제이다. 전파법과 항공법에 따라 드론이 운행될 수 있는 곳은 전국적으로 몇 곳이 되지 않는다. 2016년 기준 18곳만이 가능한 실정이다. 드론 조정무선기기는 10메가와트 출력 이하로 규정돼 있으며 따라서 통제가능 거리도 100∼200m로 제한돼 있다. 특히 도심지역 내에서는 항공법에 의해 특정 높이 이상은 비행할 수 없게 돼 있다. 대부분 물류 배송지역은 사람이 많이 사는 도심지역이 대상임을 고려할 때 상당수 도심지역은 현재의 항공법 등으로 운행이 불가능해 드론을 활용한 물류 배송에 관한 연구는 실제 상용화가 되기 위해서는 많은 숙제가 남겨져 있다. 걸림돌에 있어서 규제만이 있는 것은 아니다. 비용 효율적인 측면에서도 드론을 활용하는 것보다 차량 운송이 더 나은 경우가 많이 있다. 또한 드론이 실어 나를 수 있는 물건의 무게가 현재까지는 많지 않다는 것도 물류에 대한 적용한계이다.
# 식품변질시 포장색변화 식품상태 체크
▲이승주 동국대학교 교수 ‘지능형 식품 포장용 지시계 적용 연구 및 사례’ = 지능형 포장의 정보화 주요 도구로서 시간·온도 이력 지시계(timetemperature integrator, TTI), 신선도 지시계(freshness indicator, FI), RFID 등이 사용된다. TTI는 식품 포장에 부착되는 외장형 소형 라벨로서 식품이 변질하는데 작용하는 주요 외부 환경요소인 시간·온도 이력에 따라 색이 변화해 그 색의 진행 단계에 따라 식품의 상태를 알 수 있다. 핵심 원리는 식품이 변질할 때 온도에 대한 의존성과 유효기간이 TTI의 구성 물질인 색 변화 반응계(미생물, 효소, 고분자, 물리적 확산 등)의 성질과 동일해야 한다는 점이다. FI는 식품 포장의 내장형 소형 라벨인데 식품이 변질할 때 포장 내부 환경의 변화(암모니아가스, 에틸렌 가스, 이산화탄소 가스 등)에 의해 색이 변화하여 역시 식품의 상태를 지시계의 색으로부터 알 수 있다. 핵심 원리는 지시계의 구성 물질과 반응하는 포장 내부의 환경 물질이 포장 식품의 변질을 대변할 수 있어야 하고 이렇게 정해진 환경 변수의 변화를 정확히 색의 변화로 나타낼 수 있어야 한다. FI는 포장 내에 부착되므로 식품과의 접촉시 안전상의 문제가 없어야 한다. RFID는 포장에 외장 또는 내장되는 전기식 센서와 연동해 각종 환경 변수(온도, 습도, 이산화탄소, 산소, pH 등)의 상태를 디지털 정보로 제공할 수 있어 4차 산업의 요소가 될 수 있다. 현재 산업화 수준을 보면 TTI는 이미 상용화돼 있는 상태이고 FI나 센서 융합 RFID(smart RFID)는 포장에 내장되는 제한조건에 따라 파생되는 여러 부작용이 여전히 남아있어 아직 상용화가 미진한 실정이다.
# 컨테이너 내부온도 편차 최소화 기술 필요
▲문영식 동아대학교 지능형컨테이너연구센터 선임연구원 ‘ICT 기반 글로벌 신선물류 기술 개발’ = 동남아시아 국가 소득 증대와 삶의 질 향상과 함께 국내 신선농산물의 해외 수요가 늘어남에 따라 국내에서 생산되는 신선농산물의 해외 수출이 증가하고 있다. 현재 국내에서 생산되는 신선농산물은 정부의 해외운송 보조금을 받으면서 비싼 항공운송을 통해 해외로 수출되고 있다. 하지만 이마저도 2023년 정부에서 해외운송 보조금 지원을 중단할 계획이어서 이에 대한 대책 마련이 시급한 실정이다. 비싼 항공운송을 대체할 방안으로 대량의 신선농산물을 한 번에 운송할 수 있고 운송비용 또한 항공운송에 비해 1/10 수준인 해상운송이 있다. 하지만 긴 운송기간을 필요로 하는 해상운송을 통한 운반된 신선농산물의 경우 많게는 약 30% 가량의 신선농산물이 부패하거나 품질이 저하돼 상품으로써의 가치를 잃어 판매를 할 수 없는 상황이다. 현재 일부 딸기, 참외, 포도 등 신선과일의 경우 냉동 컨테이너를 이용하여 운송 중 일정온도를 유지하며 해상운송을 진행하고 있지만 냉동화물에 초점을 맞추고 제작된 냉동 컨테이너의 특성상 온도 유지를 위한 센서가 냉동 컨테이너 화물 적재부 외부에 위치하고 있어 정확한 화물 적재부 내부 온도 유지가 어렵다.
/이경한 기자
