(사)한국원예학회(회장 정병룡)는 지난 5일 원예산업신문 등의 후원으로 ‘2020 한국원예학회 제112차 추계학술발표회’를 개최해 주요내용을 요약했다. 이번 추계학술발표회는 코로나19로 인해 한국원예학회 홈페이지를 통해 온라인 방식으로 진행됐다.

# 맞춤형 파이토슈티컬 연구·개발 중요
 
▲이기원 서울대학교 농생명공학부 교수 ‘맞춤형 파이토슈티컬 플랫폼’ = 파이토슈티컬(Phytoceuticals)은 생리활성을 가진 식물유래 화합물을 이용한 바이오 제품, 즉 기능성 식품 및 화장품 그리고 의약품 등을 의미한다. 파이토슈티컬은 전 세계적으로 오랫동안 사용해온 경험이 있는 식물유래 물질로 상대적으로 안전하며 지속적이고 장기적으로 예방 및 치료 효과를 기대할 수 있다는 이점이 있다. 본인은 이러한 파이토슈티컬 개발을 위한 ‘파이토-바이오융합(Phyto-bioconvergence) 연구’를 수행해왔으며 여기에는 △질환 예방 또는 치료용 파이토슈티컬의 후보 및 최적 물질 발굴 기술 △파이프라인별 파이토슈티컬의 표준화 및 소재화 기술 △다양한 질환 모델을 활용한 파이토슈티컬의 효능 및 작용기전 규명 기술이 포함된다. 앞으로는 개인마다 더 나은 삶을 영위하기 위한 요구들이 더욱더 다양해짐에 따라 맞춤형 파이토슈티컬을 연구·개발하는 것에 대한 중요성이 매우 부각될 전망이다. 이러한 다양한 수요를 충족시키기에 전통적인 방법으로는 시간과 비용이 많이 들고 효율성이 떨어지는 등 한계점이 많이 존재하기 때문에 새로운 전략이 필요하다. 더 나아가 기술뿐만 아니라 이러한 기술을 실용화시키기 위한 시장에 대한 분석도 필수적이다. 이를 위해 저희 연구팀은 빅데이터를 활용해 소비자의 수요를 분석하고 최적의 파이토슈티컬을 도출할 수 있는 인공지능 기술, 파이토슈티컬이 증대된 작물 개발을 위한 바이오팜 기술, 파이토슈티컬 흡수 및 생체 내 전달률을 높이기 위한 나노기술 등 다양한 미래 지향적인 창발기술들을 융합함으로써 ‘맞춤형 파이토슈티컬 플랫폼(Personalized Phytoceutical Platform)’ 기술 및 파이프라인을 구축해 나가고 있다.

# 화훼, 영농형 태양광발전과 협업 유용

▲정재학 영남대학교 화학공학부 교수 ‘농업, 원예분야와 태양광 발전의 협업을 위한 솔라쉐어링-영농형 태양광 발전’ = 국가가 더 이상 태양광발전에 투입할 땅이 부족하고 또 농가는 더 이상 소득을 올릴 수 있는 방편이 부족한 상황에서 태양광발전에 의한 전기생산과 농촌소득 증대에 따른 농촌 공동화를 막는 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 방법이 바로 영농형 태양광발전 사업의 보급이다. 이 정책을 잘 활용한다면 그동안 경작을 하지 않던 논밭을 경작지로 탈바꿈시킬 수도 있고 또 매년 1~2%씩 줄어드는 농지를 보존할 수도 있어 영농형 태양광발전이 농업과 식량 증산에 반대된다는 가설은 틀린 것이며 오히려 식량 증산에 도움이 되고 또 우리가 지켜야 하는 식량 안보를 제대로 지킬 수 있는 유일한 정책이 될 수 있다. 한국의 경우 2016년 솔라팜사가 최초로 영농형 태양광발전시스템을 아이템으로 사업을 시작해 현재 영농형 태양광 산업 협회를 구성하기에 이르렀다. 본격적으로는 2017년부터 지난 약 3년간 많은 연구기관들이 영농형 태양광 발전시스템을 실증하고 있으며 주로 남동발전, 동서발전, 중부발전, 한수원 등 한국전력 발전 자회사 중심으로 실증 연구지원이 일어나고 있다. 연구기관은 녹색에너지연구원과 영남대학교가 연구에 심혈을 기울이고 있다. 꽃을 제배하는 화훼분야 또한 영농형 태양광발전과의 협업이 유용할 것이다. 여러 종류의 화훼도 햇빛과 그늘이 필요할 것이며 특히 화훼는 성장시기에 따라 햇빛을 가려주거나 햇빛을 충분히 주어야 색과 크기 등에서 고급품을 제배할 수 있다.

# 국내 농업분야 융·복합 연구실적 부진

▲이석하 서울대학교 식물생산과학부 교수 ‘미래 농업연구: 전망과 도전’ = 미래 융·복합 농업연구의 중요성에도 불구하고 현재 국내 농업분야의 융·복합 연구실적은 부진하다는 평가를 면하기 어렵다. 국내 융·복합 연구는 현재 공학 및 의료공학, 생명공학 쪽으로 편중돼 농업분야는 주류와는 거리가 있는 것이 현실이며 농업분야 내에서도 융·복합연구가 소극적으로 이루어지고 있다. 2018년 발표된 과기부의 제3차 융합연구개발 활성화 기본계획(’18-’27)에 따르면 농림수산식품분야의 융합연구 투자금액비율은 6.2%에 불과해 화학(29.9%)이나 생명과학(27.3%)에 비해 낮은 실정이다. 범부처 융합연구 활성화를 위해 구축된 다부처협력특별위원회에도 민간위원 중 농업계를 대변할 수 있는 인사를 찾아보기 어렵다. 농학분야에서 이처럼 융·복합 연구에 대해 소극적 태도로 일관하다가는 급속도로 성장하고 있는 세계 농업 융복합연구 분야의 주도권을 놓치게 될 수 있어 농학분야의 융·복합 연구를 구축해나가야 할 필요가 있다.

# 채소 계절성 극복 관측 고도화 시급

▲김성겸 경북대학교 원예과학과 교수 ‘기후변화 대응을 위한 채소 분야 적응’ = 현재 발생되고 있는 돌발적인 이상기상에 대한 채소작물의 생리반응과 생리장해에 대한 기작을 이해하고 근본적인 피해경감 기술을 개발해 농민에게 기술을 보급하는 것이 무엇보다 시급한 과제다. 이를 위해 배추·고추를 대상으로 고온, 가뭄, 침수 등의 불량환경에 따른 생리 반응, 생장 및 생산량에 미치는 영향을 평가했다. 재배기간 중 가뭄이 2주 지속되면 배추잎의 엽육조직이 붕괴되는 등 피해를 주며 4주 이상 가뭄이 지속되면 생산량이 약 60%가 감소됐다. 특히, 토양수분이 부족하게 되면 배추의 기공전도도가 급격히 떨어지며 이로 인한 광합성 및 증산부족에 의한 생리장해(칼슘 결핍 증상)가 발생하고 결구하기 위한 동화산물 축적 및 분배량도 줄어들었다. 토양수분 부족(10% 이하)에서는 배추의 기공을 닫고 이로 인해 세포 내 이산화탄소가 확산돼 들어가지 않는 것을 확인했다. 고추재배 시 20°C 이하의 저온조건이 지속되면 생육이 지연되며 낙화가 많아져 수량이 떨어지며 30℃ 이상의 고온에서도 생육이 지연되며 화분의 임성이 떨어졌다. 관행의 토양 관수량보다 50% 정도로 줄이면 고추의 수확량은 60%로 감소했다. 이와 반대로 잦은 강우에 의해 고추 지제부가 물에 잠겼을 때 광합성 속도는 침수 2일에 63% 수준으로 떨어졌다. 채소의 계절성을 극복하기 위해 중장기적으로는 채소작황에 대한 관측 고도화를 통한 정확한 생산량 예측이 필요하다.

# 마늘 홍산품종 한지·난지형 한계 극복
 
▲곽정호 목포대학교 원예과학과 교수 ‘조미채소 재배 생리와 육종’ = 고추, 양파의 경우 상용 일대 잡종 품종의 고도화라는 측면에서 육종연구가 활발히 이뤄졌는데 이는 웅성불임성 자원 및 다양한 유지친의 활용과 개발을 통한 고품질 품종의 고순도 종자 생산과 각종 분자표지를 활용한 병해충 저항성 및 내재해성 품종개발 등으로 이어졌다. 생리와 재배 연구 분야에서는 생산자 친화적 재배법 개발에서 소비자 지향적 재배법 연구로의 전환이 이루어졌는데 생산자 중심의 재배관리 용이성이라는 연구개발의 중심 가치가 안전한 먹거리 생산이라는 수요자 중심의 가치로 전환 됐음을 보여준다. 마늘관련 연구는 고추, 양파보다 반 세대 이상 늦은 상황인데 이는 국내 마늘 육종 연구가 1980년대 후반에서야 본격화한 탓으로 볼 수 있다. 늦은 시작에도 불구하고 상용 일대 잡종 품종(다산, 화산, 산대 등)을 개발했으며 조직배양 및 주아 재배를 통한 무병종구 생산과 각종 주산지별 생리장해 문제 해결에 여러 성과를 나타냈다. 특히 최근 민간에 활발히 보급되고 있는 홍산품종은 기존 한지 및 난지형 마늘 품종이라는 생태적 재배한계를 넘어 전국 어디에서나 쉽게 재배되는 특성을 보여 기존 한지형 재래종 마늘(의성, 단양, 태안)의 수량성을 극복하고 난지형 도입종 마늘(대서, 남도)에서 나타나는 여러 생리장해 문제를 해결할 수 있는 것으로 기대되고 있다.

# 국내 토성적합 정식방법 표준화 필요

▲김진국 경상대학교 원예학과 교수 ‘한국형 블루베리 재배시스템 개발을 위한 과수 연구’ = 블루베리는 북미가 원산으로 일반 작물보다 더 높은 물리적 환경이 요구되고 수량확보와 수세유지를 위한 관수, 시비, 전정 등의 기술적용이 필요하다. 블루베리가 도입된 후 10년간 많은 과원들이 폐원을 했으며 현재까지도 국내에 표준화된 재배기술 보급이 미흡한 실정이다. 한국형 블루베리 재배기술 개발에는 구체적인 목표가 설정돼야 할 것이다. 먼저 국내 토성에 적합한 정식방법에 대한 표준화가 필요하겠다. 국내에서는 현재 토경과 용기재배로 블루베리가 생산되고 있다. 토경의 경우 재식 전 예정지관리, 토양의 물리성 개선을 통한 배수 향상을 위한 작업들이 표준화돼야 한다. 용기 재배의 경우는 안정적 양수분 관리를 위한 보비력 확보와 이를 지속할 수 있는 용토 조성기술 및 자재 선발이 필요하다. 이어 기후변화에 따른 개화기 늦서리 피해, 생육기 고온에 의한 생리장해와 생육불량, 열과 등을 극복하기 위한 국내 지역별 적 품종 선발에 대한 깊이 있는 연구가 필요하다.

# 유럽, 생활원예용 꽃소비 80∼90%
 
▲김규원 영남대학교 원예생명과학과 교수 ‘생활원예의 시대별 활용 특성’ = 구한말과 일제강점기에는 꽈리와 분꽃 등의 정원용, 선인장, 소심란, 심비디움 등의 분화용, 장미, 카네이션 등의 절화용 화훼를 도입했다. 신식결혼식장은 화환, 분화, 꽃다발로 장식하고 신부는 부케를 들고 두 소녀는 신부 앞에서 산화를 했다. 해방 후 1960년대까지는 호텔, 고급식당 등에는 꽃으로 장식을 하고 여성들의 취미활동과 정서교육으로 꽃꽂이를 하고 입학과 졸업식 날에는 꽃을 선물했다. 1970년대부터는 돌잔치, 결혼식 등의 축하연, 장례식, 크리스마스, 석탄일, 각종회의, 축제 등에는 꽃 탑과 분화로 실외장식, 화환으로 식장입구장식, 실내의 꽃 장식, 주인공의 화관, 부케, 코사지로 몸과 의상 장식, 장례식장에서는 헌화를 하고 생일, 졸업식, 입학식, 어버이날, 스승의 날, 개업식 날 등에는 꽃바구니, 꽃다발, 분화 등의 선물이 관례화됐다. 이러한 특별한 날의 꽃 소비는 전체 꽃 소비의 80∼90%나 된다. 반면, 유럽에서는 생활원예용 꽃 소비가 80∼90%로 특별한 날의 꽃 소비를 압도한다. 꽃 문화의 선진모델을 실천하는 유럽인들은 자신의 정서함양뿐 아니라 꽃 소비확대에 크게 기여한다. 우리의 생활원예도 활성화되길 기대한다.

# 춘란 연간 거래금액 4,000억원

▲이종석 서울여자대학교 원예생명조경학과 명예교수 ‘한국의 자생란-과거와 현재 그리고 미래’ = 우리나라 자생란이 상업적으로 거래되기 시작한 것은 1970년대 이전부터 진행돼 왔는데 제주한란을 비롯해 춘란, 풍란, 나도풍란, 해오라비난초, 자란, 석곡, 복주머니란, 새우난초류 등이 남대문시장의 난판매점을 중심으로 거래됐다. 1980년대 부터는 자생춘란이 상업화의 주종을 이루게 됐다. 현재 전국적으로 500여 개소 이상의 크고 작은 춘란전문판매장이 있으며 인터넷 판매망까지 계산한다면 대략 700여 개소 이상 되는 것으로 추정하고 있다. 연간 거래금액은 대략 4,000억원을 웃도는 수준인 것으로 알려져 있는데 2014년부터는 aT센터의 화훼공판장에서 매월 공식적인 춘란 경매가 진행돼 왔다. 경매는 최근 3년간 연평균 520여 화분, 금액으로는 약 43억원 정도 된다. 우리나라의 난 인구는 전국적으로 약 10여 만명에 이르는 것으로 추산하고 있으나 직접 재배를 하는 난애호가의 수는 약 1만명, 난동호인 단체수는 2020년 현재 약 700여 개가 있는 것으로 파악되고 있다. 난에 관한 문화행사로서는 매년 3월 무렵에 한국자생춘란전시회, 4월에는 새우난전시회, 10월과 11월에는 춘란엽예품전시회와 한란전시회가 전국 각지에서 개최되고 있다. 난전시회는 연간 100여회 정도가 개최되고 있으며 전시회를 통해서 품평회와 판매 및 교류가 이루어진다.

# 여성갱년기 개선 기능성소재 연구 긴요
 
▲강기성 가천대학교 한의과대학 교수 ‘기능성식물의 여성갱년기 효능 검증’ = 여성갱년기는 폐경을 전후해 여성의 생식능력이 감소하고 소실되는 전환시기로 신체적, 정신적으로 매우 불안정한 시기이다. 이 기간 동안 여성은 삶의 질을 저하시키는 안면홍조, 발한 같은 혈관운동증상과 그밖에 불면증, 과민, 신경질, 또는 질 건조증 등을 겪게 된다. 가장 빈번히 관찰되는 갱년기 증상은 혈관운동증상(홍조, 발한)이지만 신체조직이 노화하는 과정에서 난포 자극 호르몬이 증가하고 에스트로겐 분비가 저하되므로 에스트로겐 수용체를 가진 조직 및 기관이 영향을 받아 체지방량과 인슐린 저항성이 증가하고 간, 지방조직, 근육의 항상성이 깨지게 된다. 따라서 갱년기 여성은 당뇨병, 심혈관계 질환 등의 위험에 노출되는 것으로 보고되고 있다. 갱년기는 여성의 삶에서 결정적인 변화의 시기로 갱년기 여성들이 겪는 불편증상에 대한 단순한 이해를 넘어 갱년기 그리고 그 이후의 건강한 삶을 위한 대비가 필요하다. 갱년기 증상의 개선법으로 식이요법에서부터 운동요법, 호르몬 치료, 비호르몬 치료까지 다양한 방법이 소개된바 있으나 더 큰 파급효과를 일으키기 위해 갱년기 증상을 개선을 위한 기능성 소재 연구가 필요하다. 중국에서는 당귀를 여성 생식기 질환과 갱년기의 호르몬 조절을 위해 많이 사용하고 유럽에서는 승마(black cohosh)가 폐경기 환자의 치료에 많이 사용하고 있다. 한국에서는 인삼, 특히 홍삼을 많이 사용해왔고 동서양을 막론하고 들국화, St. John's wort, licorice, motherwort 등이 경험적으로 사용되고 있다.

# 온실 기자재 표준화·국산화 절실
 
▲이중섭 국립원예특작과학원 시설원예연구소 연구관 ‘시설원예 국제 경쟁력 향상을 위한 연구개발 방향’ = ICT 기술을 접목해 농산물을 생산하는 농가(법인)는 도시에서 다른 일을 보면서 원격으로 현장을 제어할 수 있기 때문에 최소 노동력으로 농장을 운영할 수 있으며 자동으로 온?습도 및 환경제어를 통해 균일하고 품질 좋은 농산물을 생산할 수 있다. 그러나 현재 우리나라는 스마트팜의 보급률이 낮고 기술수준 역시 초기단계이기 때문에 향후 기술개발이 활발하게 이루어져 농가가 스마트팜 도입을 확대할 수 있게 하고 개발 분야도 생산부문 이외에 유통, 소비, 농업?농촌 부문까지 확대할 필요가 있다. 시설원예 스마트팜 연구개발에서 ‘스마트팜 기자재 및 시설 표준화와 국산화’ 부분의 항목별 중요도를 살펴보면 ‘온실 기자재 표준화와 국산화’ 부문이 중요도가 가장 높게 나타나고 있다. 그 다음 ‘온실 설계 표준화 및 품질보증’ 순으로 이는 상대적으로 스마트팜 보급률이 높은 과채류 등 원예작물의 중요성과 기술개발 필요성이 높음을 보여주고 있다. ‘노지작물 ICT 적용 기술’ 부문 중에서는 노지 작물의 특성을 반영해 ‘관수 관비 자동화’ 기술이 시급하고 중요하며 ‘병해충 예찰 및 방제기술’ 보급과 ‘작황 예측 평가 기술’ 개발 분야 역시 지속적으로 연구개발이 필요하다. 또한 첨단온실과 연계해 비닐온실과 유리온실과 관련 기술개발에는 산업체와 협력을 통해서 우선 추진돼야 할 것으로 판단됐다. 또한 첨단온실 및 스마트팜의 설계와 시공 등 주요 원예 산업의 기반이 외국 기술을 대체할 선진 국내 기술의 육성과 지원이 시급한 것으로 나타났다. 이와 같은 기술개발과 관련해서는 ‘첨단온실’, ‘시설현대화’ 및 ‘에너지이용효율화’ 사업 등과 연계해 추진하는 것이 바람직하다. 또한 첨단과학기술 및 원예기술 등의 발전도 수반해야하므로 정부 협력과 지원이 수반된다면 보다 빠르게 효율적으로 추진될 수 있을 것이다.

# 일반토양 토양수분센서 활용 연구 부족
 
▲김종윤 고려대학교 식물생명공학과 교수 ‘토양수분센서를 이용한 효율적 토경관수 방안’ = 토양수분센서는 작물이 수분을 흡수하는 근권부 수분함량 측정을 통해 현장에서 관수의사를 결정하는데 활용될 수 있으며 이를 통해 특정 수분함량에서 관수를 할 수 있도록 하는 다양한 자동관수시스템들이 개발됐다. 토양수분센서를 활용하기 위해 원예용 상토를 기반으로 한 연구는 많이 이루어진 반면 국내 원예생산 농가들의 많이 사용하는 일반토양을 이용한 토경재배 기반의 토양수분센서 활용 연구는 부족한 실정이므로 생산 현장에 알맞은 토양수분측정 기술을 적용하기 위해서는 각 재배토양에 알맞은 토양수분센서 활용방안 구축이 필요하다. 이를 위해 현재 사용되고 있는 TDR, FDR, tensiometer, gypsum block 등과 같은 다양한 방식의 토양수분센서 중 각 생산농가 토양의 토성에 따라 알맞은 토양수분센서의 선정이 필요하며 토양수분함량을 알맞게 측정할 수 있도록 토양수분센서의 보정작업이 우선돼야 한다. 또한, 작물 종 및 작물의 뿌리 분포에 따른 알맞은 센서 설치방법에 대한 방안이 요구되고 이는 관수방법(스프링클러, 점적관수, 지중관수 등) 및 관수시설 설비상황에 따라 달라질 수 있으며 이를 통해 적정 수준의 관수결정주기, 관수시점, 관수량 등을 고려할 수 있어야 한다. 또한, 작물 종 및 작물의 생육단계에 따라 관수시점 등을 변경하도록 해 작물의 최적생육을 이끌어 낼 수 있는 최적관수방안의 연구와 활용이 필요하다. 이를 통해 토경재배 시 토양수분센서를 이용한 자동관수시스템을 통해 물 자원을 효율적으로 사용하고 효과적인 수분관리를 통해 작물의 생산량 및 품질을 향상시킬 수 있는 최적관수방안의 연구와 현장 활용이 더욱 발전할 수 있을 것으로 기대한다.

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