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원예작물 바이러스, 진단키트로 빠르고 쉽게 진단■ 연구실 노크- 농촌진흥청 원예특작환경과 조인숙 연구사
기형서 기자  |  0103653@naver.com
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승인 2021.10.29  11:31:34
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바이러스병 조기 예방해 안정생산 기반 마련
자체기술력으로 개발해 국내외 경쟁력 확보

   
▲ 조인숙 연구사

바이러스 진단키트 개발·실용화 선구자
“한해 농사는 바이러스 감염 여부를 신속히 파악하는 게 성패를 좌우한다고 할 수 있습니다. 그만큼 기후변화 등에 따른 농작물 생육환경이 열악해졌다는 예기지요. 인간이 아프면 병원에서 진찰을 받듯이, 농작물도 이상 증상이 나타날 때 진단이 정확히 이뤄지면 바이러스뿐 아니라 병해충의 확산을 미연에 방지할 수 있습니다. 또한 이상 증상에 대한 잘못된 진단으로 인한 무분별한 농약 오남용도 막을 수가 있지요.”

최근 기후변화와 농작물의 시설재배 면적 확대로 농업환경이 급변하면서 이에 따른 병해충 발생이 갈수록 증가하고 있다. 이중 바이러스 감염으로 인한 농작물 피해액은 연간 1조 원에 이르는 것으로 추정된다. 하지만 식물 바이러스병 치료 약제는 세계적으로 아직 개발된 것이 없는 상황이다.
농촌진흥청 국립원예특작과학원 원예특작환경과 조인숙 연구사(48)는 농작물 바이러스의 조기 예방만이 최선의 방제대책인 현실 속에서 원예작물 바이러스 진단키트 개발과 현장 실용화를 꾸준히 추진해온 연구자다.

조 연구사는 그동안 ‘박과 작물에서 발생하는 황화바이러스(CCYV) 국내발생 보고’ 등 논문게재 14건과 학술발표 28건 등을 비롯해 ‘자두곰보바이러스의 검출을 위한 고리매개 등온증폭 프라이머 세트와 이의 용도’ 등 2건의 산업재산권출원, 그리고 ‘작물 수분스트레스 기반 자동관개시스템 설치 효과’ 등 영농활용 24건, 정책자료 7건, ‘원예작물 바이러스병 증상과 진단키트 사용 매뉴얼’ 등 4건의 기술보급서 저술, 원예작물 바이러스병 예방관리 등 56건의 현장기술지원 등 수없이 많은 연구와 정책개발 등에 힘써왔다.
조 연구사는 이 같은 공로로 2019 농림축산식품 분야 ‘현장중심 우수 연구개발 10선’ 장관상 등 다수의 수상도 했다.

바이러스병 조기 예방과
국산제품 개발로 수입 대체 효과

진단정확도와 유효기간 대폭 향상
“저와 동료들은 영농현장에서 쉽고 빠르게 원예작물 바이러스병을 진단할 수 있는 진단키트를 개발·보급하고, 국가관리 고위험 바이러스병에 대한 발생 예찰과 과수 무병묘 안전생산 기반 구축을 통한 예방관리 연구를 수행함으로써 고품질 농산물의 안정 생산과 농가소득 증대에 기여하고자 했던 것이 연구의 출발이었습니다.”

2003년 고추의 칼라병이라고 불리는 토마토반점위조바이러스병이 처음 발생된 이후 현재는 전국으로 확산돼 고추뿐 아니라 토마토, 국화 등 다양한 작물에 큰 피해를 주고 있는 것이 현실이다.

“채소와 과일, 원예 등에 무차별적으로 확산되는 바이러스 예방이 가장 시급했습니다. 그래서 개발한 채소작물 바이러스 진단키트는 농업현장에서 2분 이내에 바이러스 감염 여부를 확인할 수 있고, 기존 막대종이처럼 생긴 스트립 형태에서 진단키트의 보존성 등의 문제점을 개선해 현장진단키트와 같은 카세트형으로 개발했습니다. 이로써 채소작물 바이러스 진단 정확도를 95% 이상 높이고 진단키트 유효기간을 6개월에서 1년으로 늘렸죠.”

농가피해 줄이는데 큰 자부
조 연구사와 동료들은 국내외 최초로 박과작물 3종 바이러스(오이녹반모자이크바이러스, 수박모자이크바이러스, 호박황화모자이크바이러스)를 한 번에 진단할 수 있는 다중진단키트도 개발했다. 단일진단키트보다 진단 시간을 4분 단축하고 비용도 22% 절감시켰다.

또한, 진단 방해물질이 많은 과수작물의 바이러스 진단의 한계점을 극복하고 극소량으로 존재하는 바이러스도 정밀하게 진단할 수 있는 실시간유전자 정밀진단기술을 개발했다. 아울러 현장에서도 유전자 진단이 가능한 등온증폭기술을 개발해 기존에 3시간 이상 걸리던 진단 시간을 1시간 이내로 단축시키는 성과를 이뤄냈다.

“새로운 진단기술 기반의 차세대염기서열분석(NGS, Next-generation sequencing)을 이용해 고위험 바이러스병을 예찰하고, 국내 과수 우량묘목을 생산하는 바이러스 진단기술 개발에 활용했다는 것도 의미가 크다고 생각합니다.

원예작물 이상증상에 대한 원인분석을 과학적인 방법을 통해 구명함으로써 농가의 애로사항을 해결하고, 바이러스병을 생리장해 등 유사증상으로 잘못 판단해 무분별하게 뿌려지는 비료나 약제 오남용에 의한 농업생태계 오염을 막는 데도 기여했습니다. 개발한 기술은 ‘자두곰보바이러스의 검출을 위한 고리매개 등온증폭 프라이머 세트 및 이의용도’ 등으로 특허 출원했고, 앞으로 기술이전을 통해 산업화에 나설 계획입니다.”

조 연구사는 이 같은 공로로 농림축산식품분야의 현장중심 우수연구개발로 선정돼 장관상을 수상하기도 했다.
“농진청에서 개발해 전국으로 보급한 바이러스 진단키트는 연평균 400억 원 이상의 농가 피해를 줄인 것으로 나타나고 있습니다. 영농현장에서는 적기적소에 진단키트를 활용해 바이러스병을 효과적으로 예방하는 한편, 국내 유입이 우려되는 새로운 문제 바이러스와 국가관리 고위험 바이러스에 선제적으로 대응하는 등 병 확산과 농가 피해를 줄이는 데 크게 활용되고 있다는데서 자부심을 느낍니다.”

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