[르포]"인삼열매가 1년에 두번씩 열려요"…KIST '강릉식물공장'

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작성일 : 19-07-14 01:40

[르포]"인삼열매가 1년에 두번씩 열려요"…KIST '강릉식물공장'

글쓴이 : 시애틀N

식물의 특정 성분을 높이기 위한 일종의 '레시피' 개발 한창
레시피 만들어지면 실증·품질관리까지 가능해

#일반 밭(노지)에서는 '인삼열매'(진생베리)가 1년에 1번 열린다. 인삼열매가 맺히려면 4계절을 모두 지내야 하기 때문이다. 하지만 올해 초 과학기술연구원(KIST) 강릉분원 천연물연구소는 4계절을 완벽하게 통제해 인삼열매가 13개월 만에 2번 맺히도록 하는데 성공했다. 이렇게 재배된 인삼열매의 유효성분은 기존과 차이가 없는 것으로 확인됐다.

지난 12일 찾은 강원도 한국과학기술연구원 강릉분원 천연물연구소 식물공장 '스마트 유팜'(Smart U-FARM)은 갈색 벽돌의 일반적인 건물이지만 옥상에 유리온실이 올려져 있는 모습이었다. 건물 안으로 들어서니 각자 역할이 다른 재배실 3개를 마주할 수 있었다.

첫 번째 재배실은 붉은 LED 빛으로 가득찬 '기능성식물 최적생육환경 연구실'(재배실1)이다. 방문 당시 붉은빛을 띠고 있던 이유는 식물에 대한 파장 실험 중이었기 때문이다. 이곳은 빛·온도·습도·양분 등을 조절해 최적의 생육 모니터링 시스템을 개발하고 이를 산업화 연료로 사용할 수 있도록 공정 시스템을 마련하는 것을 목표로 한다.

박재억 KIST 스마트팜융합연구센터 박사는 "기존에는 식물을 얼마나 대량으로 늘리냐에만 초점을 두고 있었다면 이곳에서는 식물이 가진 성분에 초점을 두고 있다"면서 "일종의 식물 생육 '레시피'를 만드는 곳으로, 완벽한 레시피로 만들어진 식물은 기능성 화장품이나 천연물 식·의약품을 만드는 데 활용할 수 있다"고 설명했다.

재배실1은 최근 인삼열매를 약 1년에 2번 생산할 수 있는 레시피를 개발한 곳이기도 하다. 기존 노지에서 만들어지는 열매들보다 농약이나 제초제에 노출될 위험을 없앨 수 있다. 연구진이 유효성분을 확인한 결과 노지 인삼열매보다 성분의 차이는 크게 없었으며 일부 유효성분은 더 높은 것으로 나타났다.

또 재배실1에서는 이달 초부터 산업용으로 활용할 수 있는 '대마'와 관련한 연구도 본격적으로 시작했다. 진통제나 마취제 등 의학적으로 대마를 사용할 수 있는 방법을 연구해 산업용 대마 활용에 기여하기 위해서다.

재배실1을 지나 마주한 '기능성식물 대량생산시스템 연구실'(재배실2)은 재배실1에서 만든 레시피를 직접 실증해 보는 곳이다. 인삼열매 레시피도 지난 5월까지 이곳에서 실증이 진행됐다. 모바일 로봇·재배단 승강 시스템을 이용해 스마트 재배 관리가 이뤄지고 있었다.

기자가 방문한 당시 재배실2에서는 청경채·비트·케일을 재배하고 있었다. 캐나다와 공동으로 진행 중인 연구 때문이다. 일반적으로 평균 수명이 낮은 캐나다 원주민들이 주로 섭취하는 청경채·비트·케일 등 식물에 당뇨나 비만을 줄이는 성분을 높이는 등 건강증진을 위한 연구를 진행하고 있다.

마지막 재배실인 '기능성식물 생육품질 관리 연구실'(재배실3)은 정보통신(ICT) 기술을 기반으로 식물 뿌리나 식물 주변 환경은 모니터링해 식물의 품질을 관리할 수 있는 곳이다. 매일 식물의 잎 면적을 영상으로 관찰·계산해 병해충 예찰, 영양결핍·과잉을 분석한다. '인도어 피노타이핑'(자동식물 영상측정 분석시스템) 기술을 통해서다. 이로써 고부가가치 식·의약·향장 원료 식물 재배품질을 관리할 수 있다.

KIST 강릉분원 천연물 연구소 식물공장 '스마트유팜(SmartU-FARM)(KIST 제공)© 뉴스1© 뉴스1

지난 2015년 준공된 식물공장 '스마트 유팜'은 이처럼 통제된 시설 내 식물의 생육환경(빛·공기·온도·양분)을 인공적으로 제어해 작물 생산을 자연환경에 영향받지 않고 공산품처럼 계획생산이 가능하다. LED·바이오·센서·환경제어시스템·로봇자동화 공정 등 첨단 기술이 집약된 곳이기도 하다.

KIST 분원에는 스마트 유팜이 아닌 또다른 '스마트 티-팜'(Smart T-FARM·실증팜)도 있다. 이곳은 스마트 유팜처럼 완전히 폐쇄돼 관리되는 곳이 아닌 반폐쇄환경으로 수경재배(양액재배), 토경재배가 가능하다. 자동 순환식으로 재배 식물에 양액을 공급할 수 있는 시스템이 구축돼 있는 게 특징이다.

양중석 스마트팜융합연구센터장은 "스마트팜융합연구센터는 스마트팜 활용 과학기술농업분야의 선도연구센터가 되기 위해 데이터 기반의 기능성 식물 생육-환경 영향 기작을 규명하고 농업기술과 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 인공지능 등 4차 산업혁명 기술을 접목해 최적의 생육환경을 자동으로 제어하는 시스템을 구축하겠다"고 강조했다.

지난 2003년 설립된 KIST 강릉분원은 스마트 연구센터 외에도 천연물연구소재연구센터, 천연물 인포매틱스연구센터로 이뤄져 있다. 천연물 전주기 연구의 혁신플랫품을 구축하는 것을 분원의 목표로 두고 있다.

하성도 KIST 강릉분원 천연물연구소 분원장은 "'천연물로 인류에 행복을'이라는 비전으로 강릉지역 과학기술 인프라를 구축하고, 지역경제 활성화에도 기여할 뿐만 아니라 지역 산학연간의 연구협력과 연구인력 양성을 위해 힘쓰겠다"고 포부를 밝혔다.

KIST 강릉분원 천연물 연구소 식물공장 '스마트유팜(SmartU-FARM)(KIST 제공)© 뉴스1

기사제공=뉴스1(시애틀N 제휴사)

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