우리얘기

방사선 돌연변이 육종(radiation mutation breeding) 기술은 식물 종자나 묘목에 방사선을 조사해서 유전자나 염색체 돌연변이를 유발한 뒤 후대에서 우수한 형질을 갖는 돌연변이체를 선발, 유전적인 고정 과정을 거쳐 새로운 유전자원을 개발하는 기술입니다.

자연 상태에서도 낮은 빈도로 돌연변이가 발생하는데 방사선 자극을 통해 돌연변이 발생 빈도를 높여주는 육종 기술로, 인위적으로 외래 유전자를 집어넣는 유전자변형기술(GMO)과 달리 안전성이 입증돼 벼, 콩 등 식량작물 개량과 화훼류 및 과수류 신품종 개발에 활발하게 이용되고 있습니다.

한국원자력연구원 첨단방사선연구소가 방사선 돌연변이 육종 기술로 개발해 국가품종목록으로 등록한 신품종 벼 및 콩 종자를 전국 농가 및 기관에 무상 분양합니다.

품목은  벼 10종(원평, 원광, 원미, 원청, 원추, 원품, 원해, 원명, 흑선찰벼, 녹원찰벼) 1629㎏, 콩 1종(조생서리) 37㎏ 등 신품종 종자 11종 약 1.7t으로 전년 대비 60% 증가했습니다.

수혜 대상은 농가 170곳과 시군 농업기술센터 등 15개 기관입니다.

첨단방사선연구소는 육종시험장에서 자체 증식한 종자를 대상으로 지난해 12월부터 올 2월말까지 분양 신청을 접수 받았으며, 종자량의 제한 때문에 1개 농가 또는 기관 당 벼는 품종별 5㎏, 콩은 1㎏ 씩 분양합니다.

올해 분양 신청은 지역별로 보면 정읍, 김제 등 전북이 114건으로 절반 가량 차지했고, 다음으로 충남, 전남, 부산, 경기도 순이었습니다.

품종별로는 녹색 찹쌀인 녹원찰벼에 대한 신청이 가장 많았고, 흑갈색 찹쌀인 흑선찰벼와 내염성이 강한 원해벼가 그 뒤를 따르고 있습니다.

한국원자력연구원 첨단방사선연구소 방사선육종연구팀은 방사선 돌연변이 육종 기술을 이용해서 신품종 종자를 개발, 국가품종목록에 등재한 뒤 2006년부터 농가에 무상 보급하고 있습니다.

방사선육종연구팀은 벼, 콩 등 식량작물 이외에도 화훼류 및 신품종 자원식물을 비롯한 새로운 유전자원 보급도 진행 중입니다.

방사선 돌연변이 육종 기술로 개발한 분재용 무궁화 '꼬마'에 대한 품종실시권을 기업에 이전해 해당 업체에서 상업화를 추진하고 있으며, 신품종 국화(ARTI-queen, ARTI-purple 등)의 경우 올해 농가 실증 재배를 추진할 예정입니다.

최근 친환경 산업소재로 각광 받고 있는 케나프의 경우, 국내에서 채종 가능한 신품종 '장대' 개발이 완료돼 품종보호권 획득을 위한 품종심사가 진행 중으로, 품종 등록이 완료되면 종자 보급과 함께 대단위 재배단지 조성을 추진할 계획입니다.

<연도별 방사선육종 신품종 종자분양 현황(2006～2012)>

<2012년도 지역별 종자분양 현황>

방사선 돌연변이 육종 벼 신품종

KAIST 신소재공학과 백경욱 교수가 최근 미국에서 열린 ‘2012 범태평양 마이크로일렉트로닉 심포지움’에서 최우수논문상을 수상했습니다.

백 교수는 이번 심포지움에서 ‘이방성전도접착제 기술의 재료와 공정 측면에서의 발전(Recent Advances in Anisotropic Conductive Adhesives Technology : Materials and Processes)’ 논문을 발표했습니다.

백 교수가 발표한 이 논문에는 지난 15년 간 연구한 디스플레이, 반도체 전자 패키징 기술의 핵심재료인 이방성전도접착제(ACAs) 재료와 공정기술에 대한 연구결과가 집대성되어 있습니다.

이 같은 연구결과는 새로운 이방성전도접착제 재료와 초음파 접속장비 분야에서 매우 혁신적인 기술로 평가 받았습니다.

백 교수는 이번 심포지엄에서 새로운 이방성전도접착제의 재료분야에 대한 두 가지의 혁신적인 기술을 발표했습니다.

그중 하나는 나노파이버 기술을 이방성전도접착제에 접목한 것으로, 이 기술은 기존 디스플레이용 극미세피치 반도체 전기 접속의 한계를 극복하고, 나노기술을 성공적으로 전자패키징 재료에 적용한 것입니다.

현재 이 분야 원천특허를 바탕으로 상용화가 진행 중으로, 상용화에 성공하면 일본 제품이 주도하는 세계시장을 석권할 수 있을 것으로 기대받고 있습니다.

또 다른 하나는 솔더 입자를 사용해 기존 이방성전도접착제의 기술적 한계였던 전류 흐름성에 대한 한계와 신뢰성을 대폭 개선한 것으로 이 또한 휴대전자제품용으로 상용화를 추진 중입니다.

이와 함께 기존 열 압착 공정을 새로운 초음파공정으로 성공적으로 대체하는 공정 분야의 혁신적인 사례를 함께 보고해, 앞으로 모든 열 압착 장비를 대체할 수 있는 파급 효과가 매우 큰 연구 성과로 인정받았습니다.

초음파 공정개발 역시 곧 상용화 될 전망입니다.

백 교수는 지난 10여 년 동안 이방성전도접착제 분야에서 최다 논문을 게재하는 등 국내외적으로 전자패키징 재료 및 공정기술 개발에 핵심적 역할을 수행하고 있습니다.

<백경욱 교수> 1. 인적사항 ○ 소  속 : KAIST 공과대학 신소재공학과 2. 학    력 ○ 서울대학교 금속공학과 학사 1979 ○ KAIST 재료공학과 석사 1981 ○ Cornell University 재료공학과 박사 1989 3. 경력사항 ○ 2011. 7.~현재 KAIST 연구 부총장 ○ 2008. 2.~2010. 7. KAIST 학생처장 ○ 2004. 9.~현재 KAIST 교수 ○ 1999. 3.~2004. 8. KAIST 부교수 ○ 1995. 3.~1998. 2. KAIST 조교수 ○ 1989. 7.~1995. 2. 미국 General Electric 연구센터 책임연구원 ○ 1985. 8.~1989. 6. 미국 Cornell University 연구조교 ○ 1982. 3.~1985. 7. 한국과학기술연구원 (현 KIST) 연구원 4. 주요연구실적 ○ 2002 ECTC Best Poster Award 수상 IEEE/CPMT ○ 2004 ECTC Outstanding Paper Award 수상 ○ 2009년 11월 13일, 특허청과 교과부 후원 "공공 R & D IP 협의회 창립총회" 전국 대학기술이전수입 상위 연구자 중 전국 5위 수상 ○ 2003.01.01-2003.12.31 Embedded Capacitor 재료 개발 및 특성평가, 유망 전자 부품 기술개발사업(산자부) ○ 2003.03.01-2006.02.28 내장형 커패시터 및 내장형 레지스터를 이용한 기판 제작 공정, 우수연구센터(한국과학재단) ○ 2003.09.01-2006.08.31 반도체 알루미늄 패드에 형성된 니켈 필름의 전자 패키징 활용에 대한 연구, 특정기초연구사업(한국과학재단) ○ 2004.08.01-2005.07.31 스크린 프린팅을 이용한 내장형 커패시터 제작용 polymer/ceramic 복합체 재료 기술 지원, 부품소재종합기술지원사업(부품소재통합연구단) ○ 2004.07.31-2006.07.30 유전체 세라믹/고분자 하이브리드 소재의 유전특성 및 시뮬레이션 기술개발, 핵심연구개발사업/한국과학기술연구원(KIST) ○ 2004.08.01-2007.07.31 무연솔더 볼 잉크분사 공정재료 개발, 청정생산기술개발사업(산자부) ○ 2005.07.01-2008.06.30 ACF/NCF 소재에 따른 CCM용 COF접합 공정의 품질평가와 최적화 기술 개발, 중기거점기술개발사업(산자부) ○ 2005.08.01-2006.07.31 폴리머/세라믹 복합체 내장형 커패시터 필름 개발 및 공정 개발, 부품소재기술개발사업(부품소재진흥원) ○ 2006.03.01-2009.02.28 3-D stack SIP용 decoupling/bypass용 내장형 커패시터 재료 및 공정 기술 개발, 우수연구센터(한국과학재단) ○ 2006.05.01-2007.04.30 Cu/SnAg 더블 범프 플립칩 개발을 통한 Cu/SnAg 범핑사업 지원, 부품소재종합기술지원사업(한국부품소재산업진흥원) ○ 2006.03.01-2009.02.28 ACF/ACP적용 웨이퍼 레벨 패키지 개발, 선도기반기술개발사업(정보통신부) ○ 2006.07.31-2007.07.30 유전체 세라믹/고분자 하이브리드 소재의 유전특성 및 시뮬레이션 기술개발, 핵심기술개발사업(산자부) ○ 2007.03.01-2009.02.28 Fabrication and characterization of embedded capacitor & resistor materials for system in package(SIP), 선도기반기술개발사업(정보통신연구진흥원) ○ 2007.06.01-2008.07.31 차세대 반도체 패키지용 Fine Pitch Au Bonding wire, 부품소재기술개발사업(부품소재진흥원) 5. 출판 ○ 약 130여편의 국제 학술 논문 및 수십 건의 국제 및 국내 특허 보유

대덕특구 벤처기업 ㈜비케이가 수돗물 정수과정에서 발생하는 슬러지을 이용해 악취 개선효과가 뛰어난 탈취제 개발에 성공했습니다.

이번에 개발된 기술은 폐 부산물에 포함된 실리카와 알루미나 성분이 흡착기능과 촉매기능을 활성화시켜 다양한 종류의 악취발생원을 효과적으로 제거하는 것이 특징입니다.

특히 이번에 개발한 탈취제는 새집증후군의 원인으로 지목되고 있는 VOC(휘발성유기화합물)의 제거도 가능한 것으로 공인시험 결과 확인됐습니다.

 이번 기술개발로 매립에 의존하던 정수시설 부산물을 친환경 녹색제품의 원료로 사용함에 따라 매립비용 및 공간문제 해소는 물론 제조원가의 절감효과와 수입대체효과도 기대되고 있습니다.

실제 대전시상수도본부의 정수 슬러지 처리비용은 연간 2억 원에 달합니다.

㈜비케이는 이번 기술개발에 대해 특허 취득하고 환경부 녹색기술인증도 받았습니다.

녹색기술 인증을 받으면 기술보증 확대, 우수제품 인증, 특허심사 우대 등의 정부지원이 강화됩니다.

㈜비케이는 또 탈취제로 악취를 제거한 가축분뇨를 고열량 난방연료로 만드는 기술을 개발하고 특허를 출원한 상태입니다.

㈜비케이는 현재 가정용 '오도-캅'과 산업용 '엑스-데오' 제품을 생산 중입니다.

유전자변형작물 GMO는 유전자재조합기술을 이용해 어떤 생물체의 유용한 유전자를 다른 생물체의 유전자와 결합시켜 특정한 목적에 맞도록 유전자 일부를 변형시킨 생물입니다.

GMO는 우리 생황과 이미 밀접한 식량작물 외에도 가축사료나 의약품, 에너지원 등을 만드는 데 광범위하게 사용되고 있습니다.

그러나 유전자변형식품에서 아직 발견하지 못한 독성이 가져 인체에 해를 끼칠 수 있다는 논란이 계속되고 있습니다.
 
□ 실제 지난 2002년 영국에서 GMO 사료를 실험하는 과정에서 T-25 유전자조작 옥수수 사료를 먹은 닭의 사망률이 일반 닭보다 2배나 높았다고 보고된 바 있습니다.

또 앞서 1998년 영국에서는 쥐에게 GMO 감자를 먹인 푸스타이 박사의 실험이 일반에 공개되면서 충격을 준 바 있습니다.
 
이 실험 결과, 태어나면서부터 110일간 GMO 감자를 먹은 쥐들에게서 면역기능 저하와 함께 뇌 수축과 주요 장기 손상이 나타났습니다.

그런데 더욱 놀라운 것은 발표 후 해당 연구소가 푸스타이 박사를 해고한 것입니다.

그리고 최고 권위의 영국왕립학회마저 실험 설계가 부적절하고 실험 대상이 불확실하다며 푸스타이 박사 실험 결과를 애써 외면하려 했습니다. 

바로 과학이 자본의 영향을 받았기 때문입니다.

이에 대해 지난 2006년 유럽 13개국의 저명 과학자 22명이 이 실험을 재연한 결과 푸스타이 박사의 연구 결과가 맞았음을 확인했습니다.

그러나 유전자조작을 경영 논리로 접근하는 기업이 있는 한 이 같은 문제는 더욱 심각해 질 것입니다.

□ 일례로 제초제를 개발하는 미국의 한 업체는 모든 녹색 식물을 죽이는 제초제를 개발한 뒤 다시 이에 견디는 GMO 콩을 개발했습니다.

그리고 시장에 이 제초제와 GMO 콩을 함께 판매하는 마케팅을 전개했습니다.

당시 사람들은 이 콩 말고도 다른 수 많은 종자들이 있기 때문에 이를 간과했습니다.

그러나 1996년 당시 이 콩의 미국 시장 내 점유율은 2%에 불과했지만, 2008년에는 점유율이 무려 90%까지 올랐습니다.

그러나 이 GMO 콩의 유해성은 지금까지 누구도 검증하지 않았고, 검증하기도 어려운 채 현재 가장 많이 팔리는 콩이 되었습니다.

자본이 자신들의 껄끄러운 사실을 숨기려하기 때문입니다.

국제 바이오안전성의정서에는 우리나라를 비롯하여 162개국이 가입했는데, 유전자변형작물 재배면적의 70% 이상을 점유하고 있는 미국, 아르헨티나, 캐나다, 우루과이, 호주, 칠레 등은 비당사국입니다.

이처럼 유전자변형작물(GMO)에 대한 유해성 논란이 갈수록 사회 이슈화되고 있는 가운데 우리나라 GMO개발과 재배, 인식 등을 망라하는 통계가 발표돼 주목받고 있습니다.

□ 한국생명공학연구원 바이오안전성정보센터(KBCH)는 웹사이트(www.biosafety.or.kr)를 통해 국내 유전자변형생물체의 연구개발, 위해성 심사, 수입 승인, 작물 재배, 공공인식 등 개발에서 소비에 이르는 주요 통계를 발표했습니다.
 
◆유전자변형생물에 대한 인식은

유전자변형생물체(LMO·GMO)는 유전자재조합기술 등 현대 생명공학기술을 이용해 새롭게 조합된 유전물질을 포함하고 있는 것은 제초제 내성 콩이나 해충저항 옥수수 등 식물, 형광물고기 등 동물, 효소생산 미생물 등 그 범위가 광범위합니다.

KBCH가 전국 성인남녀 1000명을 대상으로 지난해 말 실시한 인식조사를 보면, 우리나라 국민들의 유전자변형생물체(LMO)에 대한 인지도는 전년대비 4.6% 상승했습니다.

응답자의 대부분은 취급·보관·유통(88.1%), 표시제(88.1%), 수입(86.3%), 연구개발(77.8%) 등 유전자변형생물체에 관한 거의 모든 부분의 규제가 필요한 것으로 생각하고 있었습니다.

LMO의 필요성에 대한 인식도 의학 분야와 식료품 분야의 차이가 발생했습니다.

LMO 제품을 구입할 의사가 있는 제품으로는 산업바이오·바이오화학(57.6%), 의료·의약(57.4%), 바이오에너지(56.7%) 분야가 높았고 축산제품(17.5%), 식품·농산물(27%)의 구입의향은 매우 낮았습니다.

◆우리 주변의 유전자변형생물

생명연이 밝힌 유전자변형생물체 관련 연구시설은 지난해 말 현재 1936개소가 신고돼 그 중 1798개소가 운영 중입니다.

이 가운데 위해 등급이 높은 29개 연구시설은 엄격한 허가 절차를 받아 운영하고 있습니다.

지난해 시험·연구를 목적으로 국내에 수입된 유전자변형생물체는 쥐와 대두 등 총 239건으로 2008년 이후 매년 증가 추세에 있습니다.

또 지난해 GMO의 위해성 심사는 식품용으로 콩 3종, 옥수수 2종과 함께 미생물 1종이 처음으로 승인됐고, 사료용으로는 콩 3종, 옥수수 8종, 면실 2종이 심사 승인됐습니다.

이에 따라 2008년 이후 식품용으로는 7개 작물, 1개 미생물 등 총 76건에 대해 위해성심사 승인됐는데, 작물별로는 콩 8건, 옥수수 41건, 면실 14건, 감자 4건, 카놀라 6건, 사탕무 1건, 알팔파 1건 등입니다.

사료용으로는 5개 작물, 총 71건에 대해 위해성심사가 승인됐고, 작물별로는 콩 9건, 옥수수 40건, 면실 15건, 카놀라 6건, 알팔파 1건 등입니다.

전체 수입 규모는 지난해 콩, 옥수수, 면실 등 농산물 27억 달러(785만 t) 규모에 달합니다.

이 가운데 콩은 4.7억 달러(85만 t) 규모가 수입 승인돼 주로 식용유 제조에 이용됐고, 옥수수는 22억 달러(687만 t) 규모가 수입승인 돼 사료, 전분, 전분당 제조용으로 이용됐습니다.

우리나라는 지식경제부를 포함한 6개 중앙행정기관에서는 LMO법에 따라 용도별로 유전자변형생물체를 관리 중입니다.

이들 기관은 현재 제도의 운영상 나타난 일부 미비점 개선·보완 중이며, LMO법의 일부 개정안은 현재 국회에 제출된 상태입니다.

'2012년도 특구육성사업 시행계획'이 확정됐습니다.

올해 연구개발특구 육성사업에는 대덕 347억 원, 광주와 대구 각 70억 원 등 전년보다 13% 증가한 487억 원이 투입됩니다.

연구개발특구지원본부는 이를 통해 기술이전 100건, 향후 5년동안 매출액 2330억 원, 연구소기업 9개 설립 등 기술사업화 성과를 목표로 제시했습니다.

사업별로는 ▲연구소기업 육성, 특구간 공동기술사업화 등 특구기술사업화 부문 354억 원 ▲기술사업화 3-up교육 등 창업 성장지원 60억 원 ▲기술탐색이전, 기술사업화기획, 특구기술오픈마켓 등 우수기술 이전공급 부문 53억 원 ▲STP글로벌화, 네트워크 등 커뮤니티 및 글로벌 사업부문 20억 원 등입니다.

올해는 전년까지 5~6월경 시행되었던 사업공고 시점을 3월로 대폭 앞당겨 사업의 연내 수행 등 조기집행 여건을 조성하고, 적기에 차년도 사업을 기획하는 사업의 선순환 시스템을 구축한 것이 특징입니다.

우선 특구본부는 올해 성과중심의 사업추진을 위해 신규과제 평가에 있어 사업성을 대폭 중시할 방침입니다.

이를 위해 종전 R&D중심의 사업계획서 양식을 마케팅 로드맵 제시의무화 등 R&BD과제에 걸맞도록 보완하고, 과제선정 시 사업성 평가기준을 대폭 강화키로 했습니다.

또 각 특구별 특화분야를 중점 지원하고, 3개 특구를 연계하는 특구간 공동기술사업화 등 사업을 확대해 나갈 계획이다.

특히 올해에는 '이노폴리스캠퍼스 육성'과 융합기술연구생산센터 인프라를 활용한 '시작품 제작' 지원사업을 추진하고, '아이디어창업지원사업'을 확대하기로 했습니다.

이노폴리스캠퍼스 육성은 상대적으로 참여가 낮은 대학의 산학협력 역량을 활용해 기술애로지원 바우처사업과 창업아이템 검증사업 등 기업에 도움을 줄 수 있도록 하는 사업으로, 올해에는 2개 사업에 4개 대학을 선정할 예정입니다.

아이디어 기술창업지원 사업은 혁신적인 아이디어를 가진 예비창업자가 테크비즈센터(TBC)의 인프라와 각종 유무형 자원을 활용해 기술창업 성공률을 높이도록 지원하는 총체적 자원 제공 창업지원 프로그램입니다.

이 밖에도 금년 500억 원 등 3년간 총 1250억 원 규모의 특구펀드 조성을 통해 특구 기업이 겪는 기술금융애로를 해결하고, 특구육성사업과 연계지원을 통해 성과 극대화에 나선다는 방침입니.

상세한 내용은 지식경제부(www.mke.go.kr), 연구개발특구지원본부(www.innopolis.or.kr), 대덕테크인사이트(www.dit.or.kr) 홈페이지를 통해 확인할 수 있습니다.