정영륜 교수, 간척지 작물 염해피해 경감기술 첫 개발
-토착 미생물 이용한 농ㆍ생명공학 기술
-농촌진흥청 농생물게놈활용사업단 지원 받아
-생육 불가능하던 벼에 미생물 종자ㆍ엽면살포 처리로 정상화
-세계적인 학술지 논문 발표와 특허 출원 준비 중

충남도 안희정 지사는 지난 6월 “서해안 간척지 벼농사의 염해피해가 심각해 대책을 마련할 것”이라고 밝힌 바 있다. 충남도는 2024년까지 7년 동안 3개 분야 13개 사업에 2조 1523억 원을 투입하겠다고 밝혔다. 언론 보도에 따르면, 충남 천수만 지역에서만 벼농사가 봄 가뭄과 염해로 500억 원의 피해를 입었다.

최근 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 기후 변화로 인한 가뭄으로 토양의 염류 농도가 높아져 식량 작물 재배에 심각한 문제로 대두되고 있다.

이런 가운데 토착 미생물을 이용한 농ㆍ생명공학 기술로 서해안 간척지 작물의 고염류 피해를 줄일 수 있는 기술이 개발돼 큰 화제를 불러일으키고 있다.

국립 경상대학교(GNUㆍ총장 이상경) 대학원 응용생명과학부 정영륜 교수팀은 산학협동 (벤처기업 제일그린산업 공동) 연구로 지속적인 가뭄으로 인해 염해 피해가 많은 서해안 간척지 작물의 고염류 피해를 줄일 수 있는 새로운 농ㆍ생명공학 기술을 개발하였다고 밝혔다.

연구진은 지난 3년간 농촌진흥청(청장 라승용) 농생물게놈활용사업단의 지원으로 신규 식물 프로바이오틱 세균의 병ㆍ해충 방제 및 내염성 기작에 대한 연구를 추진한 결과 이 세균이 작물의 고염류 스트레스에 대한 내성을 유도함을 밝혀냈다.

연구진은 “간척지 벼의 모내기 당시에는 염류 농도가 높아 재배가 거의 불가능할 것으로 보였으나 미생물의 종자 및 엽면 살포 처리로 정상적으로 벼가 생육되었으며, 현재 상황으로 보아 충분히 평년작 수확을 예상하고 있다.”며 “무처리 논의 벼는 발병으로 벌겋게 된 상태로 쭉정이가 많아 수확량이 30% 이상 감소될 것으로 보인다.”고 밝혔다.

정영륜 교수는 “이 세균은 벼에서 분리된 신규 내생 세균으로 유기농 병해 관리제로 개발되었는데 (농림식품기획기술기획평가원 지원: 2010~2013년), 이 미생물의 작용 기작 연구 진행 중 고농도 소금(100mM, 0.6%)이 첨가된 배지에 미생물을 동시에 접종하면 무처리구에 비하여 벼, 무, 배추, 콩이 더 잘 생장되는 것을 발견하였고, 우선적으로 염해 피해가 심한 간척지 논에 처리하여 그 효과를 확인하였다.”고 설명했다.

또한 정영륜 교수는 “동시에 애기장대 돌연변이주를 이용하여 작용기작 연구를 수행한 결과 이 미생물이 작물 조직 내에 소금 농도가 높아지면 그것을 퍼내어 소금 농도를 생육이 가능한 수준으로 낮추어 주는 펌프 작용을 하는 유전자를 활성화시키는 것으로 확인하였다.”고 한다.

연구진은 이러한 결과를 바탕으로 세계적인 학술지 논문 발표와 특허 출원을 준비 중이다. 연구진은 또한 내년도 이 기술의 확대 실증 시험을 거쳐 매년 피해가 많이 발생하는 간척지 지역 농가의 작물 피해를 다소나마 줄이는 데 도움이 되기를 바란다고 밝혔다.

[그림 1] 간척지 논의 벼 처리구(왼쪽), 무처리(오른쪽)

[그림 2] 소금 농도별 배추의 미생물 처리 효과. 미생물 YC7007 처리(아래), 무처리(위)

[그림 3] 애기장대 미생물 처리에 의한 식물 조직 속의 Na+ (나트륨 이온: 녹색) 농도 비교(소금농도 200mM/ 무처리: 왼쪽, 미생물 처리: 오른쪽)

⊙ 내용 문의: 정영륜 교수 055-772-1326