곤충의 산업적 이용

곤충산업의 영역과 가치는 농식품, 비농식품, 융복합 영역으로 구분할 수 있으며

<그림 1 참조>, 기술의 발달에 따라 다양한 분야로 확대되는 추세이다.

따라서 농촌진흥청에서는 2009년부터 농업 R&D연구를 과거의 방식에서 탈피하여 새로운 개념의 Agenda 중심으로 연구방향을 전환하여 현장중심의 연구를 강화하고 있 다. 이에 발맞추어 곤충산업도 시간적, 공간적 그리고 인력 투자가 적으면서도 큰 기 대효과를 낼 수 있는 산업으로서 육성하기 위해 다양한 분야의 관련기관과 거버넌스

3) 1봉군 꿀벌 200-300마리 정도.

체제를 구축하고 농촌진흥청에서 주관하는 각 시군 작목별(딸기, 토마토 등) 12개 특 성화 사업과 연계하여 추진할 계획이다.

3.1. 농식품 영역

농식품 영역으로는 천적, 화분매개, 사료, 식품분야에 다양하게 활용이 가능하다. 친 환경농업과 시설원예 확산으로 해충방제용 천적 곤충이 많이 활용되고 있는데, 1988 년부터 농작물에 피해를 주는 천적곤충을 상업적으로 활용해 왔다. 현재 35종의 천적 곤충이 연구개발 되었으며, 이 중 24종(토착 천적 16종)이 상품화되었다. 이렇게 개발 된 천적은 시설재배 작물의 주요해충인 진딧물, 응애, 가루이, 총채벌레 등의 방제에 활용되고 있다<그림 2 참조>. 현재 약 2,000여ha의 면적의 농가에 사용되고 있다. 농 식품부가 추진하고 있는 천적 지원사업이 2012년부터 중단되어 친환경 농업을 하는 농가에서는 그 면적이 조금 줄어들 것으로 전망된다.

그림 1 곤충산업의 영역

국내는 세계 3위 수준의 기술력을 보유하고 있는 업체를 포함하여 총 11개 천적 회 사가 천적 곤충을 생산, 판매하고 있다. 이에 농촌진흥청에서는 천적 대량생산 및 활 용을 위한 연구를 강화해 천적산업 발전 및 농가의 천적이용을 돕고 있다.

그림 2 생물적 방제에 활용되는 천적곤충

애꽃노린재 굴파리좀벌 콜레마니진디벌 칠레이리응애

뒤영벌(벌목 꿀벌과 벌)은 친환경 및 시설재배 작목의 다양화 등으로 활용되는 화분 매개 곤충이다. 우리나라의 경우 외국에서 수입한 서양뒤영벌에 의존해 왔다. 이에 1995년부터 연구를 시작해 2000년부터는 본격적으로 자체 생산기술 개발에 착수했다.

이 연구를 통해 토종 호박벌(bombus ignitus)에 대한 실내사육 환경, 인공월동 및 현장 활용법 등 주요 핵심기술을 확립했다. 후엔 호박벌보다 우수한 것으로 알려진 서양뒤 영벌(bombus terrestris)에 대한 추가 연구도 착수했다. 여왕벌의 냉장 존 기술, 교미환경 개선 등 연중사육기술 및 시설작목별 현장 활용법도 수립한 것이다. 이를 통해 생산업 체와 농가에 관련 기술을 지속적으로 보급해 왔다<그림 3 참조>.

그림 3 화분매개 곤충 실내 대량생산

<산란환경 개선> <사육환경 개선> <인공월동법 구명> <교미조건 구명>

이중온도 시스템 보급용 봉군 산업용 대량월동법 호박벌 교미

그리하여 2002년까지 전량 수입에 의존하던 서양뒤영벌을 2005년에는 50%까지 국 내 생산 뒤영벌로 대체했다. 현재 생산규모는 연간 1만 5천봉군⁴⁾을 상회하고 있다.

2007년에는 전국적으로 약 4만여 봉군의 뒤영벌이 보급되었는데, 그 가운데 2만 8000 여 봉군이 국내생산 뒤영벌로서 수입 뒤영벌 1만 2000봉군에 비해 약 70%까지 수입

4) 1봉군 뒤영벌 200-300마리.

대체효과를 높이고 있다.

과거부터 곤충은 식용으로 이용되고 있는 데, 국내에선 메뚜기와 누에번데기 정도 가 식용곤충으로 알려져 있다. 특히 누에의 경우 병이 들면 하얗게 굳어 생기는 백강 잠은 옛날부터 한방 약제로 널리 쓰여 왔다. 동남아시아 및 중국은 우리나라보다 더욱 많은 종류의 곤충을 식용 및 약제로 이용하고 있다<그림 4 참조>.

그림 4 식용․약용 곤충

누에 동충하초 꽃무지 유충(굼벵이)

3.2. 비농식품 영역

비농식품 영역으로는 정서(애완·교육·예술·관광), 의약, 환경정화 분야 등에서 활용 되고 있으며, 최근 애완·학습용 곤충분야는 가장 빨리 성장하는 분야이며 곤충을 주제 로 한 체험관광, 예술작품, 문화콘텐츠가 증가하고 있다. 그리고 음식물 쓰레기 등 유 기성 폐기물의 친환경적 처리를 위해 환경정화 곤충이 활용되고 있으며, 곤충 유래 물 질에서 기능성 의약품 소재 개발이 증가하고 있다.

도시․산업화는 인간을 자연과 멀어지게 만들었다. 이에 도시인들은 다양한 방법으 로 자연을 대처할 무언가를 찾는다. 그 중 도시의 대부분을 차지하는 소가족 또는 독 신들이 가장 많이 선택하는 방법은 애완동물을 키우는 것이다. 과거에는 개와 고양이 가 가장 흔한 애완동물이었지만 최근엔 각자의 취향에 따라 그 종류가 매우 다양해졌 다. 경제발전과 더불어 애완동물시장이 커졌기 때문이다. 곤충 역시 혐오스럽다는 고 정관념을 벗고 애완용으로 증가하고 있는 종이다. 특히 왕귀뚜라미는 아름다운 자연 의 소리를 들을 수 있다는 점에서 인기다. 즉 곤충 역시 인간의 삶과 정서를 개선해 주는 역할을 하는 것이다.

정서․애완곤충시장(농림수산식품부, 2009)은 국내 대표적 곤충산업으로 규모는 400

그림 5 나비류(호랑나비, 배추흰나비, 암끝검은표범나비)

억 원 정도로 추정되고 있다. 그러나 이웃 일본의 경우 사슴벌레 시장만 2,000～3,000억 원 규모로, 취급점도 1,000여 곳이다. 또한 8cm 사슴벌레가 1억 원에 팔릴 정도다. 국내 는 아직 일본만큼은 아니지만 국민들의 정서 및 문화에 대한 욕구가 높아짐에 따라 수 요가 증가하고 있는 추세다. 그래서 함평군에서는 호랑나비, 배추흰나비, 암끝검은표범 나비 등을 인공 사육하여<그림 5 참조> 매년 함평 나비축제를 개최하고 있으며, 그리 고 무주 반딧불축제와 같이 지자체의 관광 상품과 연계 및 학습생태원으로 관광벨트화도 가능하다. 이는 곤충시장의 한 분야로 확대 및 발전 가능성은 매우 높게 평가되고 있다.

곤충 중에는 썩은 동물질과 식물질, 동물의 배설물 등의 부식성 물질을 먹이로 이용하 는 종류가 매우 많다. 이들은 자연에서 항상 발생되는 썩은 물질을 분해시켜 쾌적한 환경 을 유지하게 하는 분해자로서 역할을 수행한다. 이 같은 습성을 가진 곤충군 중에서 집약 농업이나 인위적인 활동을 통해 발생되는 폐기물을 적극적으로 정화하거나 그 같은 활동 에 투여할 수 있는 능력을 지닌 곤충을 환경정화 곤충이라 한다<그림 6 참조>.

그림 6 아메리카동애등에 (Hermetia illucence, Black Soldier Fly)

가축의 배설물 및 음식물 쓰레기 처리는 환경보전 차원에서 심각한 문제점으로 대 두되고 있다. 이들 문제를 해결하기 위해서 국립농업과학원에서는 파리와 동애등에를 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 즉 집파리 대량생산 기술을 개발하여 산업체 에 기술이전 하였으며, 동애등에를 이용한 음식물 쓰레기의 친환경적 분해시스템 개 발 연구를 산업체와 공동으로 추진하고 있다. 뿐만 아니라 이들의 분해 산물 및 파리, 동애등에 유충을 이용한 사료화, 퇴비화 등의 연구도 활발히 진행되고 있다<그림 7 참조>. 되고 있다. 이들 문제를 해결하기 위해서 국립농업과학원에서는 파리와 동애 등에를 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 즉 집파리 대량생산 기술을 개발하여 산업체 기술이전 하였으며, 동애등에를 이용한 음식물쓰레기의 친환경적 분해시스템 개발 연구를 산업체와 공동으로 추진하고 있다. 뿐만 아니라 이들의 분해 산물 및 파 리, 동애등에 유충을 이용한 사료화, 퇴비화 등의 연구도 활발히 진행되고 있다.

그림 7 동애등에의 활용

지구상의 수많은 생물체는 주변 환경으로부터 스스로를 보호할 수 있는 면역체계를 지니고 있다. 곤충은 몸에 상해를 입으면 체내에 항균성 화학물질을 만들어 침입하는 미생물에 대항한다. 때문에 내성이 없는 천연 항생제 소재로 의료용 및 식품보조제로 의 응용이 가능할 것으로 기대된다. 소똥구리에서 항균펩타이드인 ‘코프리신’을 분리 하여 항균성이 강한 천연연고제를 개발 중에 있으며, 이 외에도

꿀벌 부채명나방 유충으로부터 항진균 단백질을 분리한 것은 물론, 다양한 곤충으 로부터 항균펩타이드 및 면역에 관련된 유전자를 발굴해 기능을 밝히고 있다.

그림 8 코프리신의 항균활성 및 포도상구균에 대한 상피세포 재생확인

Escherichia coli (대장균)

Staphylococcus aureus (포도상구균, 화농성 질환)

Pseudomonas aeruginosa (가지마름병, 세균성 갈색무늬병)

MRSA Escherichia coli

(대장균)

Staphylococcus aureus (포도상구균, 화농성 질환)

Pseudomonas aeruginosa (가지마름병, 세균성 갈색무늬병)

MRSA Escherichia coli

(대장균)

Staphylococcus aureus (포도상구균, 화농성 질환)

Pseudomonas aeruginosa (가지마름병, 세균성 갈색무늬병)

MRSA

3.3. 융복합 영역

곤충의 기능을 다양한 영역으로 활용하기 위해 생명공학 분야뿐만 아니라 생체모방 공학을 이용하고 있으며, 생명공학의 발달과 기술의 융․복합 추세에 따라 곤충을 활 용한 유전학 연구와 곤충의 생체모방 기술이 확산되고 있다.

생명공학 기술이나 나노 기술, 전자ㆍ통신 기술이 발전하면서 생물(생체) 모방 기술 도 새로운 재료와 물질의 개발, 센서 개발, 로봇 개발 등에 나서고 있다. 뿐만 아니라 전산망 설계나 특정한 문제 해결을 위해 동물들의 행동 양식을 적용하는 등 다양한 분야에서 연구가 이뤄지고 있는 데, 이런 생물 모방 기술에서 가장 주목을 받고 있는 것이 곤충이다.

생체모방 기술은 산업, 군사 분야를 넘어서 보건, 환경, 사회분야 등 커다란 시장으 로 확대될 것이다. 인구 고령화, 기후변화 등의 메가트렌드에 자연모방의 대세가 기여 할 여지가 매우 크다. 따라서 미래 학자들은 미래 고령사회에는 ‘노인은 없을 것’이라 고 예측한다. 이는 60세 이상의 고령자를 대상으로 기능이 약화된 조직이나 기관을 대 체, 보완하는 재생의학 기술의 발달을 의미한다.

현실적 여러 어려움에도 불구하고, 생물체의 능력을 따라 배우는 기술의 가능성은 무한하다. 아직도 인간의 손길이 미치지 않는 신의 발명품이 수없이 많고, 인간이 아 무리 생명체를 만든다 해도 이미 만들어진 생명체의 다양성을 따라 잡을 수 없는 일 이다. 자연에서 아이디어를 얻고 자연을 닮아 가면서 바이오칩이나 초고감도 바이오 센서 등 꿈의 신기술을 만들어 낼 수 있을 것이다. 생명체를 둘러싼 비밀의 문이 열린 다면 질병의 고통에서 벗어나고 곤충을 닮은 기계는 물론 사람을 닮은 기계를 만드는 것도 어려운 일이 아닐 것이다. 우리나라의 생체모방 기술 연구개발은 단기적 가능성 이 높은 산업화 과제에 집중하고 있는데, 앞으로 적극적 사고로 기술, 개념에 대한 원 천에 접근하고 새로운 더 큰 시장을 선점하기 위해 노력할 필요가 있다.