[김문년박사칼럼] 기후위기 적응, 대마(Hemp)유래 미생물

사회부 0 314 2024.09.22 10:04

국민대학교 테크노디자인전문대학원 겸임교수 보건학박사 김 문 년

지구온난화 예방, 케이바이오 친환경 대마(Hemp) GMR 미생물 개발 화제

경북 봉화군 사과농장(대표 정해윤) 친환경 GMR 미생물 사과 출시 인기

기후변화란 인간 활동으로 인하여 대기 중 온실가스(CO2) 농도가 변화함으로써 오랜 기간 관찰되어 온 자연적 기후변동에 추가적으로 일어나는 기후체계의 변화를 일컫는다. 최근 기후변화는 농업계는 물론 사회 전반적으로 중요한 관심 사항이 되고 있다. 2024년 들어 발생한 주요 과일 가격의 폭등도 작년에 발생한 이상기후 때문에 생산량이 30% 이상 감소했기 때문이다.

한국은 1993년 유엔기후변화협약(UNFCCC)에 가입하고 기후변화 방지를 위한 국제사회 노력에 동참하고 있다. 2021년 8월 기후위기 대응을 위한 탄소중립녹색성장기본법을 제정하여 2050년 탄소중립 목표설정과 이행을 위하여 세계에서 14번째로 2050 탄소중립 비전과 이행체계를 법제화 했다. 국립기상연구소에 따르면 한반도는 2000년 대비 2020년대 1.2℃, 2050년대 3℃, 2090년대 5℃ 가량 기온이 상승하고, 강수량 역시 11∼17% 증가할 것으로 예상하고 있다.

한국 온실가스 인벤토리 보고서는 국내에서 인간 활동으로 인해 발생하는 교토 의정서에서 규정한 6대 직접 온실가스인 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SF6)의 배출･흡수량을 보고한다. 온실가스는 종류에 따라 대기 잔류기간 동안 방열 수준이 서로 다르므로, 배출량의 수준 파악 및 상호 비교를 위해서 지구온난화지수(GWP)를 사용하여 계산한 CO2 환산량으로 국가 총배출량을 산정하고 있다.

기후변화의 영향으로 작물의 재배 적지가 변화하고 있다. 사과는 ‘호냉성(好冷性) 작물’로 불린다. 서늘한 기후에서 잘 자란다는 뜻이다. 기온 상승으로 인해 사과와 복숭아는 전통적인 주산지가 경북 지역에서 강원도로 북상하고 있고, 감귤도 제주도에서 전남 고흥, 경남 진주 등으로 재배지가 북상하고 있다. 생태계 측면에서는 병해충 발생, 개체군 이동, 생물 다양성에도 변화를 주고 있다. 기후변화로 인해 발생한 농업부문의 생산 변화는 농산물 가격에도 영향을 미치고 있으며, 생산량의 감소는 농산물 가격을 상승시킬 것으로 예상되고 있다. 지구온난화가 지금 추세대로 지속된다면 2050년쯤이면 사과 재배가 불가능할 것이라는 전망도 나오고 있다.

2021년도 농업 분야 온실가스 총배출량은 약 21.4 백만 톤(CO2)으로 국가 총배출량의 3.2%를 차지했는데, 이는 1990년과 유사한 배출량 수준으로, 전년 대비 1.1% 증가했다. 하지만 축산과 관련된 장내발효 부문 배출량은 1990년 대비 1.9 백만톤으로 65.8% 증가했고, 가축분뇨처리 부문 배출량은 1990년 대비 2.5 백만톤으로 89.1% 증가했다. 분야별 N2O 배출 추이를 살펴보면, 2021년 농업 분야의 배출량이 1990년 대비 45.5% 증가했는데, 주요 원인은 가축사육 두수가 증가함에 따라 가축분뇨처리 부문 가축분뇨 처리량과 농경지 토양부문 가축분뇨 사용량이 늘었기 때문인 것으로 유추된다.

한국농촌경제연구원이 지난 1월 발표한 ‘농업전망 2024’를 보면, 2033년 사과 재배 면적은 3만900㏊로 올해 면적(3만3800㏊)보다 8.57%(2900㏊) 줄어들 것으로 전망했다. 9년 동안 축구장(0.714㏊) 4천개 규모의 사과밭이 사라지는 셈이다. 같은 기간 사과 생산량은 50만2천t(2024년)에서 48만5천t(2033년) 으로 감소한다 것이 연구원의 전망이다.

경상북도농업기술원에 따르면 경북의 평균기온은 지난 45년 동안 0.63℃ 상승해 아열대 기후로 변화하고 있으며 포항·경주·영덕·울진 같은 동해안 지역 4개 시·군은 지난해 월 평균기온이 10℃를 웃도는 달이 8개월 이상 달해 이미 아열대 기후에 진입한 것으로 파악됐다. 통계청에 자료에 의하면 1995년 대구·경북의 사과 재배면적은 3만4470㏊였지만 2024년엔 1만9621㏊로 재배면적도 크게 감소했다. 뿐만 아니라, 지난해 사과 재배면적 69%에 해당하는 1만3851㏊에서 이상기후로 인한 피해가 발생했다.

경북 봉화군 물야면에서 사과농사를 짓기 위해 귀농한 정해윤님은 탄저병 때문에 지난해 사과 수확량이 예상량의 절반도 결실을 맺지 못했다고 토로했다. 탄저병은 과일에 까만 점이 생기면서 점차 썩어 들어가는 병이다. 비가 많이 내리고 기온이 높은 고온다습한 환경에서 잘 확산한다. 여름철 강우기가 길어지기 때문에 탄저병은 더욱 확산될 수밖에 없다. 고온다습한 환경에서 벌어지는 병충해만이 문제가 아니다. 몇 년 전부터 일상이 되어버린 봄철의 너무 덥거나 추운 날씨도 심각한 문제다. 특히 지난해 사과 수확량이 크게 줄어든 데에는 봄철의 이상기온이 한몫했기 때문이다. 기상청 자료에 의하면 2023년 3월 전국 평균기온은 9.4℃로 기상관측 이래 최고온도를 기록했는데, 이는 평년보다 3.3℃가 높은 셈이다. 또한 봄(3~4월)에 사과꽃이 필 시기에 이상 저온이 이어지고, 6~7월까지 장마 기간에 평균 누적 강수량(292.2㎜)의 3배가 넘는 900㎜의 비가 왔기 때문이다.

이렇듯 기후위기는 친환경 농사를 짓는 농민들에게 반갑지 않은 소식이다. 농약은 물론이고 냉해 피해를 막기 위한 생장조절제도 사용하지 않는 친환경 농민은 이상기후 앞에서는 속수무책인 것이다. 게다가 병충해가 시도 때도 없이 찾아올 뿐만 아니라, 여름철에는 비가 자주 내려 농약이 씻겨 내려가기 때문에 농약을 자주 살포할 수 밖에 없는게 현실이다.

▲ 케이바이오 GMR 미생물 시범 농장(경북 봉화군 물야면 사과농장 대표 정해윤)

최근 케이바이오(대표이사/박사 최성연)가 국내 최초로 버려지는 대마 부산물(줄기, 뿌리 등)을 이용하여 친환경 대마 GMR(Korea God Microorganism Resurrection) 미생물로 온실가스(CO2) 저감 기술을 개발해 큰 화제가 되고 있다. GMR 미생물 최초 발견자는 부산장로회 신학대학교를 졸업한 강성두(76세) 은퇴장로이다. 케이바이오는 지난 2011년부터 지구온난화 예방을 위하여 축산 악취제거제, 가축 영양제(보조사료), 식물 영양제 등 3개 분야 적용시험을 거쳐 제품(단박) 출시 후 뉴질랜드를 비롯하여 전국적으로 유통되고 있다.

케이바이오 연구팀은 그간 딸기, 사과, 돼지, 닭, 염소 등 다양한 분야에서 적용실험을 거쳤다. 전국 최초로 사과밭에서 시범 사용한 농가는 경북 봉화군 물야면 정해윤님이다. 정해윤님은 “지난해와 달리 금년에는 친환경 대마 GMR 미생물을 사용한 결과, 탄저와 응애가 오지 않았을 뿐만 아니라, 수확량은 인근 농장에 비해 2배나 많았고, 사과가 윤기가 나고 깨끗해서 농협에 살균, 살충제를 모두 반납했다. 앞으로 토양을 살리는데 앞장서겠다”고 했다. 그리고 제주도 S 돈사(3,000두)와 Y 돈사(4,400두), 경북 A 돈사(1,100두)와 K 돈사(2,000두) 악취를 잡아 축산악취 제거 전문기업으로 알려지면서, 이제는 양계 농가와 염소농장 그리고 환경기초시설에서도 적용되고 있어 지구온난화 예방에 블루오션을 예고하고 있다.

이런 다양한 분야에서 효능과 효과를 인정받을 수 있었던 것은 대마가 지니고 있는 고유의 성분과 약리적 효능 때문일 것이다. 원래 대마는 재생 가능한 생물자원으로 잎, 줄기, 뿌리, 화분, 씨앗 등 어느 하나 버릴 것 없는 유용한 친환경 특용작물이다. 최근 대마유래 생체재료는 다양한 생물산업의 응용 가능성과 잠재적․치료적 이점으로 인해 수용이 날로 증대되고 있다. 대마는 칸나비노이드(cannabinoids), 테르페노이드(Terpenoids)와 플라보노이드(Flavonoids), 페놀(phenol)화합물 등 다양한 생리활성물질을 함유하고 있다. 이러한 성분들은 대마의 광범위한 생물학적 활동에 기여한다. 대마의 부위별 용도는 농업, 섬유, 식품, 화장품, 의약품, 동물용 영양제, 건축자재, 대체에너지, 온실가스(CO2) 저감 등 열거할 수 없을 정도로 대마의 효용적 가치는 무궁무진하다.

기후변화 현상과 영향, 취약성은 지역마다 다르게 나타난다. 노지에서 장기간 재배하는 과수작물은 기후변화에 직접적인 영향을 받을 수 밖에 없다. 그리고 축산분야 오폐수 처리시 발생되는 악취는 상수도원을 위협할 뿐만 아니라, 이로 인한 주위환경에 많은 불쾌감을 준다. 또한 오폐수 및 생활 폐기물에서 발생하는 악취는 생활환경을 열악하게 만든다. 따라서 가축분뇨의 고품질 퇴·액비 자원화와 온실가스 저감을 위한 친환경 대마유래 제품이 개발돼야 할 것이다. 특히, 친환경 대마 미생물 제제는 가축에게 위해를 가하지 않으면서도 근원적인 악취를 예방하고 저감시켜 주는 가장 효과적인 방법일 것이다.

기후변화에 대비하여 농·축산물 생산을 안정화시키고 생산자와 소비자를 보호하기 위해서는 기후변화에 대한 면밀한 분석이 필요하다. 아울러 버려지는 대마 줄기, 뿌리 등의 약성을 이용해 GMR 미생물 같은 신기술을 개발하여 지구온난화 예방에 기여할 수 있도록 국회와 정부는 R&D지원 등 특단의 대책을 강구해야 할 것이다. 지구는 조상에게 물려받은 것이 아니라, 후손들에게 빌려쓰고 있다는 것을 잊지 말아야 할 것이다.