농림수산식품산업 전략수립 연구
1.10 녹색성장을 위한 식물공장의 분자농업 산업화 가능성 연구분자농업 산업화 가능성 연구
연 구 자: 김창길, 김윤형, 장정경, 김태훈 연구기간: 2011. 1. ～ 3.
1. 연구의 목적
○ 본 연구는 농업분야 녹색성장을 위한 핵심 녹색산업화 사례로 전라북도에서 식물공장을 활용한 의약제재 원료생산 등 분자농업의 산업화 가능성을 검토 하고 전라북도의 미래 성장동력으로 식물공장을 활용한 분자농업의 산업화 전략을 제시하기 위해 수행되었음.
2. 연구개발 내용
○ 연구의 목적 달성을 위해 국내외 문헌을 기초로 관련분야 자료 정리 및 전문 가 면담조사를 통한 사업추진 가능성에 대한 의견수렴을 하였으며 식물공장 을 활용한 분자농업을 선도하는 연구기관을 방문하여 관련정보를 정리하였음.
3. 연구결과
○ 최근 IT(정보통신)·BT(바이오)·NT(나노) 등 융합기술을 기반으로 고부가가치 의 유용단백질을 식물에 접목하여 식물공장을 활용하여 기능성 또는 의료용 원료를 생산하는 분자농업(plant molecular farming)의 산업화에 대한 관심이 커지고 있으며 농업 부문의 새로운 미래동력 산업으로 발전하기 위한 기반 마
련이 필요함.
○ 정부는 식물공장 상용화의 필요성을 인식하고 공장운영 관련 핵심부품인 LED-IT 개발을 위해 노력 중이며 국내에서는 전라북도, 경기도 광주시, 남양 주시, 부천시가 식물공장 사업을 선도적으로 추진하고 있는 상황임. 특히 전라 북도는 LED 기술을 농업·생물·식품·부품소재 분야와 융·복합해 부가가치를 높이는 차원에서 식물공장 사업을 추진하고 있음.
○ 일본의 경우 태양광을 이용하는 식물 공장은 1960년대에 실용화되었으며, 완 전 제어형 식물공장을 중심으로 활발한 연구가 진행되고 있음. 지역경제 활성 화와 기후변화 대응 차원에서 식물공장 사업을 추진하고 있으며, 보조금제도 도입을 통해 시장활성화에 총력을 기울이고 있음.
○ 미국의 식물공장은 초기 우주공간에서의 식량공급을 목적으로 개발되었으나, 최근에는 도심의 대규모 수직농장(vertical farm) 개념으로 진화됨. 유럽에서 는 현재보다 더욱 발전된 식물공장을 실현하기 위하여 농작업 공정자동화, 주 간조절 장치의 자동화 등의 분야에서 활발한 연구를 수행 중임.
○ 이와 같이 식물공장은 정밀농업(precision agriculture)의 성격을 가지므로, 일 반 농산물에 비해 안전성을 확보할 수 있고, 분자농업을 실현하는 중요한 수 단 및 개방시대 농업의 대안이 될 수 있을 것이며, 이를 위해 한국형 식물공 장 수익모델을 설계하고 이를 실제 운영하면서 그에 맞는 자동화를 추진할 필 요가 있음.
○ 분자농업은 식물을 통하여 신기능물질을 생산함에 따라 동물시스템에 비하여 인간에 감염되는 미생물이 없어서 안전선이 확보되며, 생산단가가 저렴하여 경제적이고, 대량생산 과정과 분리가 상대적으로 쉬운 장점을 가지고 있지만 향후 정제 및 발현 수준 향상을 위한 기술 개발이 필요함. 분자농업은 2025년 에는 전세계적으로 1,000억 달러 정도의 시장이 형성될 것으로 전망하고 있음.
○ 식물 공장을 통한 분자 농업은 LED기술 및 GMO(유전자조합) 기술 등이 복 합적으로 결합되어 운영되어야 성공할 수 있음. 전북의 경우 농생명 관련 LED 특화지역으로서 식물공장 및 분자농업 분야의 국내 연구성과 가운데 상 당한 비중이 전북대와 전북소재 유관 연구기관 전문가에 의해 이루어짐. 또한 농촌진흥청 등의 농업관련기관의 전라북도 전주시로의 이전으로 인한 시너지 효과 창출이 예상되므로 전문성 보유와 입지적 우위성을 가지고 있음.
○ 분자농업 산업화가 정착되기 위해서는 상당한 시간이 소요될 것이므로 2020년 을 목표연도로 설정하고 초기육성단계(2011～2013), 도약단계(2014～2016), 정 착단계(2017～2020) 등 3단계로 나누어 단계적으로 접근하는 것이 바람직함.