[르포] "개인맞춤형 농산물 시대 다가옵니다"...적정량만 생산해 사회 혼란 방지

미래농업 빚는 농진청 연구동 사람들

내년 농림위성 발사...美중서부 옥수수밭까지 찍는다

지난 5일 전북 전주에 자리한 농촌진흥청을 찾았다. 이곳 지명인 '농생명로'답게 청 본부를 각 소속 연구동(과학원)이 드넓게 에워싸고 있었다. 연구동 사람들은 미래농업 가꾸기에 한창이었다.

다소 희한한 장면이 방문 직후부터 눈을 사로잡았다. 컨베이어 벨트 위의 작물들이 엑스레이실을 줄지어 들락날락하고 있던 것. 농진청 국립농업과학원의 김남정 부장(농학박사)은 "여러 각도에서 영상 센서로 사진을 찍어, 작물 종자의 특성과 생육 정보를 신속하게 분석하고 데이터화할 수 있다"고 말했다.

유전체 정보와 재배환경에 대한 정보는 이미 다량 확보돼 있다. 이에 반해 유전형과 재배환경의 상호작용에 의해 결정되는 표현형은 그간 수작업에 의존하고 많은 시간과 노력을 요하는 탓에 관련 정보 확보가 더딜 수밖에 없었다. 이후 지난 2017년 이 '표현체 연구동'이 준공됐다. 연구동 스마트온실 내에 가시광, 근적외선, 형광 등의 센서를 컨베이어 시설 및 로보틱 자동화를 통해 구축해 놨다. 최대 1012개체를 한 번에 촬영할 수 있는 국내 최대 규모이다. 이는 국내 디지털 육종(품종을 개량하거나 새로운 품종을 개발하는 일) 기술의 도약에 밑거름이 될 것이란 게 농진청 측 전망이다.

농진청은 표현체 인프라를 활용해 밀양23호와 기호벼의 교배를 시도했다. 이어 2~4주 자란 어린식물에서 유전자 위치를 찾아내 수확량과의 연관성을 확인했다. 또 콩 종자 특성을 영상으로 측정해 크기, 매끄러운 정도의 분석방법도 알아냈다. 이러한 성과는 해외 논문 SCI에 게재되는 등 국제적으로 인정받고 있다. 표현체 연구는 생명공학 기술에 정보통신(IT), 이미지영상, 로봇공학, 인공지능(AI) 등이 융합적으로 결합돼 있다. 종자를 비롯해 농기계, 분석서비스 등의 농산업 발전을 견인한다는 평가를 받는다.

디지털 육종을 통해 기후변화에 적합한 재배품종을 예측할 수 있다. 따라서 안정적인 식량 공급과 적정량의 생산이 가능해진다. 농진청에 따르면 이는 농산물 파동(쌀 과잉 생산 등) 같은 사회적 손실을 방지하는 데에도 크게 기여할 전망이다. 김 부장은 "미래엔 개인의 정보와 식물의 정보를 이용해, 기호 및 건강에 적합한 농산물을 생산·소비하는 '맞춤형 농산물 생산 시대'가 열릴 것"으로 내다봤다.

김 부장은 국내 디지털 육종 기술이 글로벌 기업과 비교해서는 갈 길이 아직 멀다고 했다. 바이엘社 등은 소규모 작물을 포함한 다양한 자원의 빅데이터까지 확보해 놓은 상태다. 이제 걸음마 단계이지만, 농진청 주도로 벼와 콩 등 주요 작물의 유전체 정보·표현형 정보의 빅데이터를 생산하고 딥러닝(각종 데이터를 입력해 인공지능 컴퓨터를 학습시키는 방법)을 통해 표현형의 예측 정확도를 높여 가고 있다.

우리나라는 1년쯤 후 농림위성을 발사할 예정이다. 벼, 콩, 양파, 마늘 등 주요작물의 재배면적 및 생육을 추정하는 기술과 관측체계를 보유하게 된다. 올해 5월 문을 연 '농업위성센터'는 사전준비 작업에 돌입했다. 농업위성이 찍어 보낼 영상들은 농림축산식품부의 농산물 수급 정책에 큰 보탬이 될 것으로 보인다.

센터 관계자는 농림위성이 미국 중서부 지방의 옥수수와 콩 재배면적·생육상황 등도 찍어 보낼 것이라고 밝혔다. 미주리, 미시간, 아이오와주 등이 속한 미 중서부는 '콘벨트'라 불리는 광활한 곡창지대다. 우리 농촌과 비교하는 데 쓰일 것이란 설명이다.