고온·건조 환경에서도 자라는 신작물 개발 사례

기후 변화 대응을 위한 신작물 개발의 필요성

전 세계적으로 기후 변화가 심화되면서 고온 및 건조 지역이 빠르게 확산되고 있습니다. 이러한 환경 변화는 농업 생산성 저하로 이어지며, 특히 개발도상국을 중심으로 식량 안보 문제를 유발하고 있습니다.

 

 

 

이에 따라 고온과 건조 환경에서도 생존하고 생산이 가능한 신작물 개발의 중요성이 날로 증가하고 있습니다. 기존의 주요 작물들은 고온 스트레스나 수분 부족에 취약하여, 단기간의 기후 이상 현상만으로도 수확량이 급격히 감소하는 경향이 있었습니다.

 

따라서 연구자들과 농업 기술자들은 고온 및 건조에 강한 품종을 개발하거나 유전자 개량을 통해 기존 작물의 내성을 강화하는 작업에 착수하였습니다. 이는 단순한 품종 개량을 넘어, 기후 적응형 작물 개발이라는 새로운 농업 혁신의 일환으로 평가받고 있습니다.

 

이 같은 기술은 사막화가 진행 중인 지역이나, 연평균 강수량이 적고 고온 건조한 지역에서도 지속 가능한 농업 실현을 위한 핵심 수단으로 자리 잡고 있습니다.

 

 

고온·건조 지역에서 성공한 신작물 개발 사례

대표적인 사례로 “국제건조지역농업연구소(ICARDA)”에서는 고온과 가뭄 조건에 강한 렌틸콩, 병아리콩, 귀리 품종을 개발하여, 중동과 북아프리카 지역에 보급하였습니다.

 

 

 

이들 작물은 기존 품종에 비해 수분 이용 효율이 30~50% 더 높고, 고온 환경에서도 광합성 작용이 저하되지 않는 특성을 갖고 있습니다. 특히 병아리콩은 토양 질소 고정 능력이 높아 비료 투입 없이도 안정적인 수확이 가능하다는 장점이 있어, 농민들에게 큰 호응을 얻고 있습니다.

 

아프리카 사하라 사막 인근에서는 "사탕수수와 밀을 교배한 고내성 밀 품종(Durum wheat)"이 도입되어 성공적인 수확을 기록하였습니다. 이 품종은 40도 이상의 기온에서도 정상 생장을 유지하며, 낮은 강수량에서도 뿌리 깊이로 수분을 흡수하는 구조를 갖추고 있어, 실제 수확량이 기존 품종보다 20% 이상 증가한 사례가 보고되었습니다. 이러한 사례들은 고온·건조한 환경 속에서도 농업이 가능하다는 실증적 근거를 제공하고 있습니다.

 

생명공학 기반의 내건성 작물 연구 동향

최근에는 “유전자 편집 기술(CRISPR)”과 같은 생명공학 도구를 활용하여, 작물의 내건성 및 내열성 유전자를 직접 조작하는 시도도 활발하게 진행되고 있습니다.

 

미국의 농업 생명공학 기업인 Monsanto와 Bayer는 “옥수수와 콩 품종에 drought-tolerant gene(DTG)”을 삽입하여, 50% 이상의 수분 부족 상태에서도 생존할 수 있는 작물을 개발하였습니다.

 

이는 기후 변화로 인한 농업 피해를 최소화하고, 안정적인 식량 공급을 가능케 하는 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 또한 일본의 농업기술연구소에서는 CAM 광합성 유전자를 일반 작물에 적용하려는 연구가 진행되고 있습니다.

 

CAM 방식은 주로 선인장류에서 나타나는 메커니즘으로, 야간에 이산화탄소를 흡수하고 낮 동안 기공을 닫아 수분 증발을 최소화하는 방식입니다. 이 기술이 성공적으로 적용된다면, 일반 작물도 극단적인 고온·건조 환경에서 생존율을 획기적으로 높일 수 있게 될 것입니다. 이처럼 생명공학 기반의 접근은 향후 기후 적응형 농업의 미래를 견인할 핵심 기술로 자리 잡고 있습니다.

 

고온·건조 환경 대응 농업 기술의 확산과 과제

고온·건조 환경에 적응 가능한 신작물의 개발이 이어지면서, 이를 실제 농업 현장에 효과적으로 보급하는 체계 구축이 중요한 과제로 떠오르고 있습니다.

 

작물 자체의 생존력이 뛰어나더라도, 지역 농민의 기술 이해도, 재배 습관, 토양 환경 등에 맞춘 교육과 지원 정책이 수반되지 않으면 실제 수확으로 이어지기 어렵습니다.

 

특히 아프리카와 중동, 남아시아와 같은 개발도상국에서는 인프라 부족으로 기술 확산이 더디게 진행되는 문제점이 존재합니다. 이를 해결하기 위해 국제기구 및 비영리단체들이 협력하여 지역 맞춤형 농업 기술 전파 및 재배 교육 프로그램을 운영하고 있으며, 일부 지역에서는 모바일 앱 기반의 스마트 재배 관리 시스템이 도입되어 호응을 얻고 있습니다.

 

또한 지속 가능한 농업을 위해, 토양 보호, 수자원 재활용, 생물 다양성 보존과 같은 환경 고려 요소가 함께 반영되어야 합니다. 결론적으로, 고온·건조 환경에 적응 가능한 신작물 개발은 기후 변화 시대의 필수 전략이며, 이를 현장에 효과적으로 정착시키는 지속적인 정책과 기술 투자가 병행되어야 합니다.