축산농가 양돈 면역력 강화·농가 토양병해 막주는 이로운 미생물
친환경 농업 육성 ‘숨은 촉매제’로 대활약

미생물은 더 이상 언급할 필요가 없을 정도로 우리 생활의 많은 부분에서 활용되고 있으며 중요하게 받아들여지고 있다.

미생물은 물질을 순환시키고, 오염물질을 분해해 환경을 정화하는 등 생태계를 유지 보존하는데 있어 매우 중요한 역할을 하고 있다.

이러한 미생물의 이용은 예로부터 김치, 술, 장류 등 발효식품 제조에 이용할 뿐 아니라 항균물질 생성, 천연물질 생합성 등 여러 산업분야에 널리 이용되고 있다. 농업분야에 있어서도 이러한 기능을 일부 활용하는 것으로 토양에 양분을 공급하거나 작물생육촉진, 병해충 방제와 같은 부분에 널리 이용되고 있다.

현재 경기도농업기술원에서는 지난 2007년부터 연차적으로 미생물을 대량 생산할 수 있는 시설을 지원해 17개 시·군농업기술센터에 미생물을 설비를 완비했으며 2009년에는 4천t 가량의 미생물을 생산해 농가에 보급해오고 있다.

글싣는 순서

[1] 자색고구마 막걸리
[2] 장미·국화 신품종개발
[3] 미생물 개발 보급
[4] 김영호 경기농업기술원장 인터뷰

▲ 시·군농업기술센터 통한 친환경농업 선도

미생물에 대한 연구는 1676년 루벤후크의 현미경에 의한 소동물 발견을 기점으로 시작되었다고 해도 과언이 아니다. 뒤이어 효모의 알코올 발효, 젖산발효가 미생물에 의해 일어나는 것들이 밝혀졌으며 근래에 와서는 미생물로부터 페니실린과 같은 항생물질을 분리해 2차 세계대전시 유행하던 유행성 감기, 패스트 등과 같은 인간의 질병을 치료하는 획기적인 의약품을 개발해 인간 생활에 유용하게 이용해 왔다.

초기에는 축산농가에서 불쾌한 악취를 줄이는 환경개선과 생산성 향상의 목적으로 미생물제를 주로 이용했으나 요즘에는 상추, 시금치 등의 엽채류 농가 뿐만 아니라 과채류, 특용작물, 과수 농가에 이르기까지 그 요구와 사용범위가 확대되고 있다.

도농업기술원에서는 2008년 양돈농가에서 유산균을 사료와 혼합 급여하고 고초균을 돈사내부에 살포함으로써 악취의 주성분인 암모니아가스를 20% 줄이고, 아민 가스 24%, 황화수소 25% 감소시키는 결과를 얻었다.

또 42일간 육성한 자돈의 경우 체중이 미생물을 처리한 경우 미생물을 사용하지 않은 경우보다 20% 증가했고, 육성기간 내에 미생물을 사용하지 않은 경우보다 폐사율이 15% 감소한 결과를 얻었다. 아울러 육성기간 중에 사용된 항생제와 약품사용량이 11kg에서 6kg으로 크게 줄어 사용량을 45% 감소되는 효과가 나타났다.

도 농기원은 나아가 화학농약으로 방제가 어려운 채소의 토양병해를 친환경적인 미생물을 이용해 방제하는 방법 개발에 힘을 쏟고 있다. 시설상추의 경우 겨울철에 큰 피해를 주는 균핵병을 기술원에서 개발한 미생물 바실러스 GG95를 처리하여 89%라는 높은 예방효과를 보았다. 여름철 연작하는 농가에서 큰 피해를 주고 있는 상추 시들음병이 발생하는 농가에 GG95를 처리함으로써 농가의 포장내 시들음병이 대폭 줄어드는 효과와 함께 관행 농법에 대해 17% 수량이 증가하는 결과를 얻었다. 또한 고추 재배농가에서 큰 문제가 되고 있는 역병을 예방할 수 있는 미생물을 개발해 그 효과 구명과 함께 농가에서 활용할 수 있는 연구를 계속 진행중에 있다.

경기도는 2007년도부터 2009년도 까지 도내 17개소 60억원을 투입해 미생물제 대량배양 시스템을 위한 미생물배양실과 생산기자재 설치를 지원했으며 2010년에는 시·군농업기술센터에 전체 8억원 이상의 운영비를 지원할 계획이다.

또 설치된 배양시스템을 이용해 2009년도에는 액상미생물 기준 4천t을 생산해 농가에 보급했다. 2010년도에는 5천t 생산을 목표로 하고 있다.

농기원-고려바이오㈜ 17S·25R 특허 이전 협약서
25R 칼슘흡수 촉진 미생물로 세계 최초 공식 발표
다기능성 복합미생물 개발·보급시 경제적 무한대

▲ 축산 넘어 전 농업분야로 확대 보급

경기도농업기술원과 고려바이오㈜는 지난 9월 15일 고려바이오 주식회사에서 유용미생물 슈도모나스(Pseudomonas)속 17S와 25R의 특허 이전 협약서를 체했다. 농업기술원에서는 1998년부터 2004년까지 6년여에 걸처 토마토 뿌리에서 식물생장촉진과 병 방제효과가 높은 미생물을 찾아내어 슈도모나스 17S와 슈도모나스 25R로 명명해 특허를 획득했다.

특허 미생물인 17S는 각종 식물병에 대한 방제 효과가 뛰어나고 식물병에 대한 면역력을 강화시키는 역할을 하는 미생물로 토마토, 고추 등 가지과작물의 시들음병, 풋마름, 역병 등에 90%의 방제 효과가 있다. 25R 미생물은 생체중의 26%증가, 칼슘이온의 15% 흡수촉진 등의 무기 이온 흡수를 촉진해 식물의 생장을 촉진시키는 작용을 하는 미생물로 알려져왔다.

17S는 세계적으로 유명한 학술지인 미국식물병리학회지에 2007년 발표했으며 25R은 올해 유럽식물병리학회지에 칼슘흡수를 촉진시키는 미생물로 세계 최초로 공식적으로 발표했다.

그동안 미생물 농약개발을 목적으로 병방제 효과에 대해서 많은 연구가 되었으나 17S 미생물과 같이 식물병에 대한 저항성을 유도해 면역력을 강화시키는 효과가 있다는 보고는 많지 않다. 또한 25R 미생물은 아직까지 보고되지 않은 미분류된 미생물로 토마토의 칼슘흡수를 촉진해 생장을 촉진하고 식물병균의 생육을 억제하는 다양한 능력을 가지고 있는데 이러한 칼슘 흡수 촉진 미생물은 세계적으로 처음 보고된 사례라 할 수 있다.

2012년까지 국내 친환경 자재 및 미생물 농약시장은 약 500억원 규모로 두 가지 특허 미생물의 경제적 가치가 차지하는 비중은 약 5% 정도 예상되며 앞으로 인도시장을 목표로 제품제발을 진행중이다.

도농업기술원은 다기능성 복합미생물 제제 형태로 개발해 보급 할 경우 경제적 이득 효과는 대단할 것으로 기대하고 있다.

특허 유용미생물의 산업화를 추진하고 있는 고려바이오㈜는 1997년에 설립된 회사로 미생물제제 등 친환경유기농자재를 27품목 등록한 전문회사로 생물농약 관련 특허 8건을 보유하고 있다. 또 농촌진흥청으로부터 생물농약 품목등록 공인시험연구기관으로도 지정돼있다.

앞으로 경기도농업기술원과 고려바이오㈜는 공동으로 특허 균주의 제형화기술을 개발하고 각종 채소 작물의 생육촉진 병발생 억제용 친환경 자재로 등록해 농민에게 조기에 보급할 예정이며 토마토 시들음병 등 각종 토양병해를 경감시킬 수 있도록 최선을 다하기로 협의 했다.

미생물이 이처럼 많은 분야에 다양하게 이용되고 있음에도 이는 지구상의 전체 미생물중 밝혀진 미생물은 1%미만으로 추정되고 있다.

앞으로도 새로운 미생물 분리 및 배양기술개발이 미래산업의 동력이 될 수 있는 소재가 충분하며 이러한 부문은 미생물의 농업적 이용에 적용할 수 있는 가능성 또한 밝게 열려있다는 것을 말해 준다.

경기도농업기술원 관계자는 “앞으로 미생물제를 축산농가는 물론 친환경재배 농가들에 확대 보급해 친환경 농업의 초석이 되도록 지속적으로 노력해 나가겠다”고 밝혔다.

공동기획 : 경기도농업기술원