차세대 바이오그린21사업을 통해 미래의 식량을 확보한다. 가속화되는 지구 온난화와 기상 이변 등과 산업화, 환경재해에 따른 절대농지의 부족현상이 심각해지면서 기아대책이 전 세계적으로 시급한 현안이 되고 있다. 우리나라의 경우도 그동안 산업위주 정책에 따라 OECD국가 중 양곡자급율이 26~27%에 머무를 정도로 낮은 수준에 머물고 있어, 이에 대한 대책마련도 시급한 실정이다. 서울대학교 농업생명과학대학 식물분자육종사업단은 바로 이러한 문제해결을 위해 지난 2011년부터 2020년까지, 독자적 종자확보와 관련 기반기술 개발을 목표로 설립됐다. 국가전략에 부응하는 한편 식량안보를 강화하겠다는 것이 주요 목표이다.
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목표 초과달성 99편 SCI, 26편 비SCI 논문 발표
고희종 박사팀이 이끄는 서울대 식물분자육종사업단은, 국가원천기술 기반을 마련하고 생명공학의 실용화, 미래 선도기술의 개발, 인프라구축과 그 지원사업을 목표로 하고 있다. 이를 위해 사업단은 유용 농업형질 연관 분자표지 개발 및 유전자 분리, 관행육종 및 분자육종 접목을 통한 신품종 개발, 식량안보 및 기후변화에 대응한 형질전환작물 개발에 힘쓰고 있다. 연구목표로는 주요 작물에서 유전체, 유전자, 분자표지 및 QTL정보를 개발, 전통육종의 기반위에 분자표지와 형질전환을 이용한 분자육종 기반을 확립하는데 있다. 또한 신종자 육성기술을 세계수준으로 발전시켜 초다수, 고품질, 고기능성, 내병성, 기후변화 대응 등 우수품종 육성을 지향하고 있기도 하다.
안정적 식량안보 기반을 확충하고, 농업생명산업의 중흥을 선도하겠다는 목표로 고희종 단장은 세계 최초로 고추 탄저병 저항성 품종을 개발하기도 했다. 연 1000억원에 이르는 농가피해를 감소시키는 한편 고추종자의 수출, 농약상요의 감소를 도모하여 안전한 먹거리를 제공하겠다는 취지이다. 아울러 Peptide interference(PEPi) 원리, 즉 단백질 억제원리를 이용한 유전자 기능 조절 연구도 진행 중이다. 이는 식물의 저온 저항성을 증진시키고, 산업화를 통한 고부가 스트레스 내성 작물을 개발하는데 목표를 두고 있다. 이것은 냉온의 직접적인 장해에 민감한 유수발육기, 특히 암술과 수술의 원기형성기, 생식세포 형성기 및 개화무분기에 있어 냉온으로 인한 세포조직의 파괴 장해에 대한 저항성을 키우는 것으로, 작물의 내성강화를 통한 생산량증대를 이루겠다는 목표이다.
이와 함께 식량안보를 위한 품종개발 측면에서도 기능성이 강화된 수퍼자미, 큰눈자미, 서농17호 등과 다수성 품종 화원6호를 개발했으며, 옥수수의 가공용 품종 오륜팝콘, 밀의 복합저항성품종 트랜스 및 내수발아 제빵용 중간모본 등을 육성 출원하기도 했다. 야생벼 특성 이입 계통, 벼 일대잡종용 친 계통 예비선발 등에도 상당한 성과를 거두고 있다. 불과 2년여의 짧은 기간에도 불구하고, 식물분자육종사업단은 99편의 SCI 논문과 26편의 비SCI 논문을 발표하는 한편, 성과물 중 6건을 유상기술 이전함으로써, 3억 원 이상의 유상기술료를 발생시키기도 했다. 더욱이 최근, 차세대바이오그린21사업과 골든 시드프로젝트 등 관련 국책 연구개발 사업이 진행되는 상황에서 사업간 상호 협력을 통한 시너지 창출이 기대되며, 종자 산업국으로서의 위치도 확보할 것으로 기대되고 있다.
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“세계시장을 겨냥한 장기적 투자와 연구개발 필요”
고희종 박사는, 이러한 종자산업의 미래 발전을 위한 선결과제로 “종자산업에 대한 정확한 이해와 이에 상응하는 투자 확대, 보다 장기적인 안목, 세계시장을 겨냥한 곡물 종자산업의 민간참여 활성화, 전문인력 양성을 위한 투자확대 등이 이루어져야 한다.”고 강조한다. 아직은 초기단계로서 이에 따른 자본과 전문인력 확보가 시급한 현안으로, 반도체나 다른 산업과 달리 종자개발은 우수형질 유전자를 누적시켜 품종을 만드는 데만 4~5년 이상 걸리고 품종의 성능을 여러 환경에서 평가해야 하는 시간성에 따라 보다 거시적 관점의 진행이 선행되어야 한다는 점을 설명한 것이다. 조급한 성과위주 결과물 추출은 오히려 종자산업 발전을 저해할 수 있다는 측면에서 장기적 관점의 진행이 이루어져야 하며, 이를 위해 사업단은 현재 4가지 핵심기술 확보를 서두르고 있다.
먼저 분자육종 기술 분야로, 분자표지 및 염기서열을 이용하는 선발 기술과 야생종 또는 이종 게놈 데이터베이스를 이용하여 신품종을 육성하는 것이다. 관행 교배육종에서 DNA 정보를 활용하여 정밀하게 선발을 시행하는 기술로서 목표 형질에 대해서 상시 적용이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 두 번째로 사업단은 분자표지를 개발하는 기술로서 종간 또는 종내 유전체 정보를 이용하여 유용형질 분자 표지를 개발하는 것이다. 유용형질의 유전자 지도를 작성하고 QTL을 동정하는 것에 주안점을 두고 있다. 최근 분자표지를 유전체기반으로 대량 발굴함으로써 개발효율을 높이는 이유이다. 그리고 고품질, 고생산성, 기후변화 대응에 관여하는 유용 유전자를 도입, 발현시켜 형질전환체 작물을 생산하는 기술과 농업적으로 유용한 형질 및 기후 변화와 환경스트레스에 관여하는 유전자를 대량으로 발굴, 기능을 검정하는 기술에 주력하는 것이다.
서울대 식물분자육종사업단은 바로 이러한 4대과제와 도약기술로 구분, 연구개발을 추진하고 있으며 2011년부터 2014년까지 1단계에서 분자육종 지원 기반기술 확립, 2017년까지 2단계 분자육종 상용화 및 품종 육성, 3단계로 2020년까지 산업화 및 실용화에 중점을 두고 있다. 고희종 박사는 “종자산업은 연구개발, 품질관리, 마케팅으로 구분 기반 연구부터 마케팅 단계까지 체계적 연결”이 중요하다고 강조한다. 세계적인 종자기업 신젠타가 연 12억 달러를 투자하여 비싼 종자를 만들어 내는 상황에서, 현재 우리나라의 농업연구 투자규모 6000여억은 작은 규모로 이에 대한 보완이 시급함을 지적했다.
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아울러 2012년 기준 “세계 종자산업 시장 규모는 450억 달러, 무역 규모 100억 달러로 연평균 6~7%의 성장세에 곡물 종자의 비중이 70%에 이른다”며, 우리나라가 종자 산업을 주도하기 위해서는 민간참여는 필수적으로 이에 대한 정책적 배려도 필요하다고 강조했다. 미래 식량자원 확보는, 현재 전 세계적으로도 초미의 관심사로 부상하고 있다. 특히 아프리카 등 기아문제와도 연결되어 있어 그 중요성이 더욱 커지고 있다. 농업생산성이 우수한 것으로 평가받는 한국의 경우도, 이러한 종자산업의 미래를 준비해야 한다는 점은 자명한 사실이다. 무엇보다 투자대비 회수성이 늦고 전문지식과 경험습득에 상당한 시일이 소요된다는 측면에서 우수 인재확보는 필수상황. 그래서 사업단은 인력양성을 위하여 정부와 민간이 모두 노력해야 한다고 강조한다. .
종자산업의 발전과 직결되는 인력육성, 더욱이 우리나라와 같이 인적자원이 우수한 국가에 적합한 지식기반 산업이라고 말하는 고희종 박사는, 제도 및 정책적인 보완과 체계적인 지원 확대를 통해 종자산업이 창조경제 시대의 신 성장동력 산업으로 거듭나기를 기대했다.
권태홍 기자
