■ 국립농업과학원 유기농업과 심창기 연구사

병 억제, 생육촉진, 품질향상 등을 과학적으로 밝혀내
소비자는 건강먹거리에 만족, 농민은 소득증대에 미소

“충북 단양군은 지난 2008년부터 지역농산물의 브랜드화를 위해 100여 농가가 사과를 중심으로 클로렐라를 농사에 활용하고 있었어요. 그런데 클로렐라가 작물에 어떻게 작용하고 어떤 효과가 있는지에 대해서는 정확히 모르고 있었죠. 이에 농가들이 농촌진흥청에 클로렐라 작용 기작과 효과에 대한 과학적 검증을 요청해왔습니다.”
농촌진흥청 국립농업과학원 유기농업과에 근무하는 심창기 연구사는 클로렐라 연구를 시작하게 된 배경을 이렇게 설명했다. 농촌진흥청은 2012년부터 공동연구사업과제로 클로렐라 처리에 따른 유기농 작물의 병 억제 효과, 생육증진, 품질향상 효과 등을 과학적으로 검증해 고품질 유기농산물 생산과 농가소득 증대에 기여하기 위한 연구를 시작했다. 그 연구의 중심에는 심창기 연구사가 있었다.

백지에서 시작한 클로렐라 농업연구
클로렐라는 식물플랑크톤, 또는 미세조류의 일종으로 알려진 미생물로 광합성을 하는 담수녹조류다. 이산화탄소, 물, 빛, 미량원소만 있으면 무한적으로 번식하는데, 클로렐라의 세포 내에는 단백질과 미네랄, 엽록소, 비타민 등 각종 영양소가 균형 있게 함유돼 있어 기능성 식품소재로 널리 알려져 있다. 최근에는 새로운 생물소재로서 식품·의약산업, 축산, 바이오에너지산업, 농산업 분야의 연구가 활발하다.

심 연구사는 2011년 한국생명공학연구원으로부터 클로렐라 표준 균주를 유상으로 분양받아 배양 방법, 처리농도에 따른 상추·오이·고추 등에 대한 종자 발아, 생육효과 등 예비실험에 들어갔고, 이듬해 8월부터 연구과제의 일환으로 본격적인 연구에 돌입했다.
그는 먼저 작물 병해 억제와 생육 촉진 등 활용성이 높은 클로렐라 균주 4개를 선발했다. 이어 영농현장에서 작물에 활용할 수 있도록 실내실험과 포장실험, 현장실증시험 등을 거치며 작물별 효과를 밝혀내는 데도 주력했다.

그 결과, 클로렐라가 작물의 생체 보호막을 형성하고 병 저항성을 발현하는 등 병해 발생이 억제되는 기작을 밝혀냈다. 실제 딸기의 흰가루병이 90% 억제되고, 상추의 노균병도 79% 감소하는 효과를 확인했다.
상추, 배추, 양파, 고추, 옥수수 등 여러 작물의 생육이 촉진되고 수량이 증가했으며, 딸기의 당도와 경도, 식미는 물론, 엽채류의 신선도가 향상되는 마법 같은 효과를 보이기도 했다.

농가소득 22% 높이는 ‘보약’
이러한 클로렐라의 효과를 밝혀낸 심 연구사는 2017년 ‘농업용 클로렐라 품목별 현장활용 방법’이란 책자를 발간해 원예작물과 식량작물에 클로렐라를 확대 적용하기 위한 표준매뉴얼을 제시했다. 이 같은 클로렐라의 효과에 고무된 전국 각지에서는 클로렐라를 소재로 한 사과, 딸기, 복숭아, 콩나물, 부추, 배추 등 특화된 농산물을 생산하기에 이르렀다.
신기술시범사업으로 농가에 클로렐라를 적용했더니, 작물의 식물병 억제와 품질향상으로 농가경영비를 절감하고 농가소득을 22% 향상시켰다는 평가도 나왔다. 농업기술실용화재단의 평가에서도 기술가치총액은 939억4800만 원, 생산유발효과는 457억6천만 원, 고용유발효과는 1787명으로 그 가치를 크게 인정했다.

심 연구사는 클로렐라의 영농활용을 높이기 위해 클로렐라 전용배양배지와 광배양기를 공동으로 개발해 산업재산권을 출원하고 업체 기술이전을 통해 농가에 보급했다. 또한 클로렐라를 활용한 작물 생산단지 시범사업으로 전국 69개 시·군 농업기술센터를 통해 약 3119개 농가에 클로렐라 활용기술을 보급하기도 했다.

클로렐라 시범사업에 참여한 농가들은 작물의 수량 증가, 당도와 경도 등 상품성 향상, 저장기간 연장, 병 발생 감소 등 다양한 효과를 확인하며 84.2%가 만족한 것으로 나타났다.
“충남 논산 노성농협의 킹스베리 수출작목반은 2018년 20개 시범농가에게 클로렐라를 처리하게 한 결과, 흰가루병 발생이 억제되고 딸기 과육의 경도가 증가하는 등 만족스러운 결과를 얻었다고 합니다. 그래서 올해부터 본격적으로 대만과 태국 등 동남아 6개국에 1억 원어치의 킹스베리 딸기를 수출하는데 성공했고, 내년에는 미국, 중국 등으로 수출을 확대한다고 하네요.”

“세계적인 클로렐라 연구기관 만들 터”
“클로렐라 연구는 무에서 유를 창조하는 일과 같았습니다. 농업용 미생물에 대한 효과를 잘 알고 있었던 농업인들이 클로렐라를 농업용 자재로서 농작물에 활용하기 보다는 건강보조식품이라 안전할 것이라는 호기심으로 접근하는 경우가 더 많았기 때문입니다. 그래서 클로렐라에 대한 개념을 농업인들에게 이해하기 쉽게 전달하는 것이 어려웠어요. 무엇보다 효과는 좋지만 작물에 주기적으로 처리해야 한다는 애로사항을 농가에 이해시키기는 게 가장 힘들었습니다.”

이미 사람이 먹는 건강보조식품의 기능성 소재로서 널리 알려져 있는 클로렐라의 기능이 사람이나 동물뿐만 아니라 식물에서도 다양하게 나타난다는 것을 알게 됐다는 심 연구사. 그는 아직 전 세계적으로 클로렐라의 농업적 활용연구가 농촌진흥청만큼 다양한 작물에 활용하고 작물과의 상호작용기작연구 등 다양한 기초연구가 이뤄진 곳이 없다고 단언한다.
최근에는 농진청 안에서 기관 간 협업연구로 클로렐라를 이용한 가축분요의 인산과 질소 저감 연구, 새싹보리의 고온기 생육개선과 기능성 물질 향상 연구를 원하고 있어 클로렐라가 환경오염 저감과 고부가가치 농산물 생산에 더 많이 활용될 것으로 기대하고 있다.
클로렐라의 활용 범위를 확대하기 위한 연구가 지속됐으면 하는 바람을 전하는 심창기 연구사의 녹색마법은 현재도 진행 중이다.