식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연 식물보호제 이규하 Page 1 / 12 BRIC View 2020-T14
식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연
식물보호제
이 규 하
전북대학교
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요약문 식물보호제의 사용은 농산물의 생산량을 비약적으로 증가시켜주는 데 많은 공헌을 하였다. 식물보호제의 사용 전/후 곡류, 채소, 과수의 생산량은 41%에서 89%의 차이를 나타냄으로써 식물보호제가 농산물 생산량에 큰 역할을 한다는 것을 알 수 있다. 하지만 인류발전에 큰 기여를 한 식물보호제는 지구의 환경오염, 생태계, 인간 건강을 위협하는 다양한 문제점들이 제기되어 이를 보완할 수 있는 대안이 필수적으로 요구되어져 왔다. 대표적으로 천연식물 보호제는 화학농약에 가장 큰 문제점인 저항성을 갖는 잡초나 병해충에 대해서도 우려가 없으며, 토양 해충 방제에 있어서도 구제 효과를 보여주었다. 또한 독성이 낮고 안정성 면에서 화학농약보다 우수하기 때문에 정부규제나 유통 문제에 큰 이점을 가지고 있다. 따라서 본연구리포트는 식물보호제의 문제점을 토대로, 이를 해결하기 위한 대안으로 천연식물 보호제의 장/단점 및 이의 동향에 대해서 파악하고자 하였다. Key Words: 살충제, 살충제 저항성, 살충제 유해성, 천연식물 보호제 목 차 1. 서론 2. 본론 2.1 식물보호제의 종류 2.2 살충제 저항성 2.2.1 살충제 저항성 대책 2.3 천연식물 보호제 2.3.1 미생물 농약 2.3.2 생화학 농약 BRIC View 동향리포트식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연 식물보호제 이규하 Page 2 / 12 2.4 천연식물보호제 장단점 2.5 천연식물보호제 산업 동향 2.5.1 세계 천연식물보호제 산업 동향 2.5.2 우리나라 천연식물보호제 산업 동향 3. 결론 4. 참고문헌
1. 서론
오랜 기간 동안, 인간은 의식주 해결을 위해 식물의 육종 환경을 변화시키거나, 과육을 다량 맺게 하는 등 인간에게 유리하게 변화시켜왔고, 오늘날 재배를 통해 이용되고 있는 작물들은 야생에서 발견되는 작물들의 원형과는 차별성을 보인다 (그림 1). 식물들의 우수한 형질을 위하여 선발 육종 과정을 통한 재배 방식은 역사적으로 기후와 재해 등의 문제로 인해 발생한 식량부족의 문제를 해결하고 풍부한 재배량으로 음식의 개념을 “살기 위해 먹는다”에서 “먹기 위해 산다”는 개념으로 변화시키는 등 삶의 많은 부분을 변화 시켜 왔다. 이러한 식물의 재배 과정에 있어서 가장 큰 문제는 작물들이 메뚜기 등의 해충에 의해 피해를 받는 것으로써 해충에 의한 작물 손실은 생산량의 절반에 육박할 만큼 매우 큰 부분을 차지하고 있기 때문에 필요 생산량 두 배를 심는 것이 일반적인 관행이었다. 그림 1. 1600 년대 야생 수박의 모습을 그린 그림. (Giovanni Stanchi (1645-1672)) 따라서 식물 보호제, 즉 농약의 개발은 농산물의 생산량 증가를 통해 인류를 위해서 식량부족 문제를 겪지 않을 수 있도록 큰 공헌을 하고 있다. 식물 보호제를 사용하지 않은 경우 출하 가능한 농산물은 일반적인 생산량 대비 각각 채소 44%, 곡류 59%, 과수 11% 수준밖에 되지 않으며, 이는 식물 보호제가 생산량의 확대를 위해 매우 큰 역할을 하고 있다는 것을 보여주고식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연 식물보호제 이규하 Page 3 / 12 있다. 이러한 식물 보호제의 사용으로 농업에서의 노동력은 매우 효율적으로 높아졌으며 다른 산업 분야 발전에도 이바지했다고 판단 할 수 있다 [1, 2]. 하지만 다음과 같이 농업 분야 발전에 있어 크게 이바지해 온 식물 보호제는 근래에 와서 환경오염 및 생태계 파괴, 건강 위협에 의한 삶의 질 하락 등 인류의 삶에 있어서 문제를 나타내고 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 EU, OECD 국가들은 식물 보호제의 화학성분과 관련하여 규제를 강화하고 있으며, 소비자들의 소득 수준을 고려하여 유기농 식품과 같은 친환경 농산물에 대한 수요 증가로 이에 대한 시장규모는 커지고 있다. 아래 그림 2 는 다음과 같은 소비자들의 잔류 농약에 대한 관심도를 나타내는 것으로 친환경농산물(유기, 무농약, 저농약 농산물) 중에서 무농약 농산물 출하량의 비중이 지속적으로 증가함에 따라 이를 입증하고 있다 [3]. 그림 2. 친환경농산물 출하량 비중. (국림농산물품질관리원 친환경인증통계정보 참고문헌) 따라서, 농약이 갖는 유해성의 문제를 해결하기 위해서 천연 식물 보호제에 대한 관심은 끊임없이 증가하고 있으며 이에 대한 시장성 역시 매우 확대됨에 따라 이에 대한 연구에 힘을 기울여야 할 때이다.
2.본론
2.1 식물보호제의 종류
식물 보호제란 작물을 재배하는 중에 발생하는 유해한 생물들로부터 농작물을 보호하고 농작물 생육을 촉진하거나 억제함으로써 수확량의 품질을 높이는 약제를 의미하며, 저장 시에도 병해충으로부터 손실을 방지하기 위해서 사용된다 [4]. 작물 보호제의 법적 정의는 『농약관리법 제 2 조 1 항』에 따라 농작물을 해치는 균, 바이러스, 곤충, 선충, 응애, 잡초, 기타 농림 축산식품부령으로 정하는 동/ 식물의 방제에 사용되는 살균제, 제초제, 살충제, 기타 농림부령에서 정하는 약제(기피제, 전착제, 유인제)와 농작물의 생리기능을 증진 혹은 억제하는 데에 사용되는 약제를 의미한다 [5]. 표 1 에 나타낸 바와 같이 작물 보호제의 분류는 보통 사용 목적에 따라식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연 식물보호제 이규하 Page 4 / 12 분류하는 방법, 작용 특성에 따라 분류하는 방법, 화학적 조성에 따라 분류하는 방법 등 다양하게 나눌 수 있으며 이 중 사용 목적에 따른 분류 방법을 주로 사용하고 있다 [6]. 표 1. 사용목적 및 작용특성에 따른 농약의 분류 살균제 보호살균제 병원균 포자가 전반되어 식물체 내로 침입하는 것을 방지하는 약제로 병이 발생하기 전 작물체에 처리하여 예방을 목적으로 사용되는 것으로 보호살균제는 외부로부터 병원균 포자가 전반 되기 전 살포해 식물체 표면에서 얇은 피막을 형성하고 있어야 한다. 그러므로 보호살균제는 상당기간 식물체 표면에 부착된 상태로 있어야 하고 또한 미 분해된 약제 성분이 다량 작물체 내로 침투해 들어가 약해를 유발하지 않도록 주의해야 한다. 직접살균제 식물체내에서 병원균의 포자가 발아하여 균사의 신장, 병반의 형성, 또는 병반에서 포자의 형성과정에 직접 작용하여 병원균을 죽이는 약제다. 따라서 직접살균제는 병원균의 세포벽 및 세포막을 투과하는 성질이 양호하여야 하며 강력한 살균작용을 겸비하여야 한다. 기타 종자, 종묘에 감염된 병원균 방지를 위한 종자소독제, 토양중의 병원균을 살멸시키기 위하여 사용되는 토양소독제, 과실의 저장 중 부패를 방지하기 위한 과실 방부제 등으로 분류하며 더욱 세분화 하여 해충 종류에 따라 도열병약, 탄저병약 등으로 분류한다. 살충제 소화중독제 해충 먹이가 되는 식물 잎에 농약을 살포함으로써 부착시켜 해충이 먹이와 함께 농약을 소화기관내로 흡수하여 독작용을 나타내게 하는 약제이다. 접촉독제 살포된 약제가 해충 피부에 접촉되면 체내로 흡입되어 독작용을 나타내는 약제를 나타내는 것으로 직접 해충 피부에 약제가 직접 접촉됐을 때 뿐만 아니라 해충이 약제가 살포된 장소에만 접촉돼도 살충효과를 나타내는 것을 잔류성 접촉 독제로 구분 짓는다. 침투성살충제 약제를 식물의 잎이나 뿌리에 살포하면 식물체 내 흡수되어 식물체 각 부위에 분포됨으로써 흡즙해충에 독성을 나타내는 약제이다. 유인제 약제를 식물의 잎 또는 뿌리에 처리하면 식물체 내로 흡수 이행되어 식물체 각 부위에 분포시킴으로써 흡즙 해충에게 독성을 나타내는 약제이다. 기피제 유인제와 달리 애초에 농작물이나 저장농산물에 해충이 접근하지 못하도록 하는 약제이다. 생물농약 해충의 천적(병원균, 바이러스, 기생봉)을 이용함으로써 해충을 방제하는 약제로, 병원균에 길항하는 미생물 역시 일종의 생물 농약이다. 불임법 사해충을 불임화시킴으로써 자손의 번식을 막는 방법이다. 살비제 곤충에는 살충력이 거의 없지만 응애류에는 효력을 나타내는 약제이다. 살선충제 선충 구제에 사용되는 약제이다. 제초제 작물이 이용해야 하는 양분을 억제하거나 작물의 생육 환경을 불리하게 하는 것과 같이 작물 생육에 경쟁적 식물인 잡초 제거를 위하여 사용되는 약제로 작용 특성에 따라 선택성 제초제, 비 택성 제초제로 구분하고, 또한 작용 기작에 따라 광합성 저해제, 식물호르몬 작용저해제, 산화적 인산화 저해제, 광합성화에 의한 독물 생산제, 단백질 합성저해제 등으로도 구분한다. 또한 제초제는 사용 시기에 따라 발아 전 처리제나 발아 후 처리제로 구분하고, 이를 각각 토양처리제 및
식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연 식물보호제 이규하 Page 5 / 12 경엽처리제라고도 부른다. 식물 생장조정제 식물의 생장 촉진, 생장 억제, 개화 촉진, 착색 촉진, 낙과 방지, 낙과 촉진 등과 같은 식물의 생육을 조정하기 위해 사용되는 약제이다. 혼합제 사용목적이나 사용 특성이 다른 2종 또는 그 이상 약제를 혼합하여 하나의 제형으로 만든 약제로, 병과 해충을 동시에 방제하는 살균 살충제/ 2종 또는 그 이상의 병해 또는 해충을 동시에 제거하기 위해 혼합한 혼합 살균제/ 혼합 살충제 등이 있다. 보조제 위에서 제시 된 살균제, 살충제, 제초제 등과 같은 농약들의 효력을 증진시키기 위해 사용하는 약제이다. -전착제 : 농약 주성분을 병해충 또는 식물 등에 잘 전착시키기 위해 사용 -증량제 : 주성분 농도를 낮추기 위해 사용 -용제 : 약제의 유효성분을 녹이는데 사용 -유화제 : 유제의 유화성을 높이기 위해 사용하는 계면활성제 -협력제 : 유효성분 효력을 증진시킬 목적으로 사용
2.2 살충제 저항성
최근 들어 많은 농민들은 벌레들이 농약에 대한 내성이 생겨 농약을 뿌려도 죽지 않으며, 농약이 예전만 못해 더욱더 독하게 또는 몇 가지를 섞어야 효과를 볼 수 있다고 말하고 있다. 이러한 현상은 해충이 약제에 대해 저항성이 발달하면서 발생한 것으로, 약제 저항성은 과거 살충제를 살포했을 때 잘 죽던 해충이 현재에는 같은 종류 약을 같은 양으로 살포하여도 죽지 않게 되는 현상을 말한다. 해충의 집단 내에서는 서로 다른 유전자를 갖는 다양한 개체가 존재하며, 여기에 일정 종류의 살충제를 살포하면 그 약제에 내성이 있는 해충이 살아남게 되고, 그에 따라 살아남은 개체가 번식하게 된다. 따라서, 동일한 종류의 살충제를 뿌리면 해충의 대를 이어감에 따라 유전자의 교류가 일어나 해당 농약에 내성을 가진 더 많은 개체가 살아남게 되는데, 이러한 현상이 되풀이되면서 같은 살충제에 전혀 죽지 않는 집단으로 변하게 된다. 이때 해충이 죽지 않아 농약을 더 높은 농도의 농약을 뿌렸을 때, 더욱 내성이 강한 개체가 살아남아 증식됨으로써 더욱 강력한 저항성이 발달한다. 따라서 한 종류의 약제를 연용하고 농도만 높여 사용하게 되면, 해충이 농약에 대한 저항성이 빨리 생기고 오히려 더 강한 저항성을 유발시키는 결과가 된다. 우리나라의 해충 방제 실태에 따르면 많은 농민들이 어떤 약제를 살포하여 우수한 방제 효과를 보면 몇 번이고 또 몇 년에 걸쳐 그 농약만 사용하려 하고 그 주위 농민이나 마을, 부락 단위로 동일 살충제를 사용하여 약제 저항성 발달을 가속화시키고 있다. 표 2. 포장개체군에서 살충제 저항성 발현에 관여되는 요인들 유 전 자 ① 저항성 대립유전자 빈도, ② 저항성 대립유전자 수, ③ 저항성 대립유전자 우성도 ④ 저항성 대립유전자 투과성 상호작용, ⑤ 예전의 약제선발, ⑥ 적응성 생 물 적 Ⅰ. 생물적 (① 세대경과, ② 세대당 자손, ③ 교미, 처녀생식)식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연 식물보호제 이규하 Page 6 / 12 Ⅱ. 습성 (① 격리, 이동, ② 교미, ③ 생존개연성, 회피) 방 제 적 Ⅰ. 농약 (① 살충제 성질, ②이전에 사용한 농약과의 관계, ③ 잔류와 제형) Ⅱ. 처리 (① 처리수준, ② 선발수준, ③ 발육단계, ④ 처리방법, ⑤ 처리공간, ⑥ 교차선발) 해충의 살충제 저항성에 영향을 미치는 요인들에는 이 외에도 살충제 작용점의 불감성, 살충제의 체벽투과인자, 해독분해 효소 등의 활성증가 등이 있다 (표 2) [7]. 다음과 같은 식물에서의 살충제 저항성에 대한 대책으로는 농약의 농도, 병해충의 종류, 방제 시 사용됐던 품목명 및 품목이 속하는 농약 계열 군을 고려해야 하며, 이에 근거를 토대로 농약 종류의 선택 및 방제 시기 선택, 농약 처리 공간 선택 등 방제 목적을 확실히 해야 한다. 이러한 합리적인 선택은 농약 저항성 발달을 지연시키기 위해 매우 중요한 인자들이며 이에 대한 근본적인 대책이 필요하다. 2.2.1 살충제 저항성 대책 식물 내에서 해충의 살충제 저항성 문제를 해결하기 위해서 인간은 새로운 기작의 살충제의 개발을 통해서 해충의 저항성 발달 속도보다 앞서 나갔지만, 이는 농약 등록 시 수반될 수 있는 환경 관련 시험이나 약효 관련 시험을 고려했을 때 매우 어려운 문제이다. 따라서 아래와 같이 신 농약의 개발을 위한 시간 및 비용을 절감할 수 있는 효율적인 개선 방안이 필요하다 [8, 9]. Ⅰ. 살충제 혼용: 살충제 혼용은 위에서 나온 제초제, 살균제, 살충제 등과 같은 성질이 다른 화합물을 섞어 노동력을 절감하거나 방제 적용 범위를 넓히며, 저항성 해충을 방제할 수 있다. 또한 해충의 살충제 저항성 발달을 지연시킬 뿐만 아니라 농약 주성분의 양을 현저히 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다. Ⅱ. 농약의 교호 살포: 농약의 교호 살포는 두 가지 또는 그 이상의 살충제에 대해 동시에 저항성을 나타내는 저항성 유전인자 비율이 한 약제에 비해 현저히 적다는 가설에 근거를 두고 있으나, 약제의 교호 살포는 해충 방제를 실용화하기 위한 성적이 아직은 없다. Ⅲ. 저항성 해충의 감시체계: 과실을 재배하는 과수원이나 시설채소 재배지와 같은 농산물들에 있어서 농약 종류는 너무 다양하여 선택의 어려움이 있으며 개개인의 농가에서 사용된 농약의 종류나 횟수, 교차 저항성이나 천적의 밀도가 모두 다르기 때문에 모든 약제가 특정 지역에서 높은 방제 효과를 기대하기 어렵다는 문제가 있다. 따라서 개인 농가에서는 방제하고자 하는 해충을 뚜렷이 파악하고 이에 따라 적절한 약종을 선발하는 시험을 수행 한 후에 방제를 하는 것이 적절하다. Ⅳ. 살충제 저항성 천적 이용: 해충을 방제하기 위해 사용되는 살충제는 해충뿐만 아니라 해충의 천적 역시 살충제 저항성을 나타낸다. 따라서 기존 살충제들이 해충에 대해서 저항성에 의해 효력이 떨어질지라도 천적에도 역시 영향이 적을 수 있다. V. 해충 저항성 유전자를 삽입시킨 생명공학 작물: GM (Genetically Modified) 작물은 미래의 식량 문제를 해결하기 위한 매우 각광받는 대안으로 인간이 이용할 수 있는 농경지의 한정과 화학 비료
식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연 식물보호제 이규하 Page 7 / 12 및 농약에 의한 잔류농약 안전성 문제 등을 해결 할 수 있다. 또한 GM 작물은 제초제에 대한 저항성 및 병충해 저항성과 함께 영양성분에 강화나 수확량 증대를 기본으로 생산성 향상에 이바지 할 수 있다.
2.3 천연식물 보호제
‘천연식물보호제’는 동물, 식물, 진균, 세균, 바이러스 등에서 추출된 유기화합물 또는 무기화합물을 유효성분으로 하여 제조한 것으로 농작물에 피해를 입히는 해충이나 잡초를 방제해주는 식물 보호제이다. 이러한 천연식물 보호제는 자연계에 존재하는 대상으로부터 추출했기 때문에 환경에 주는 영향이 매우 적음으로 화학 농약들이 주는 문제점들로 인한 걱정이 없다. 천연 식물 보호제는 아래 그림 3 과 같이 크게 생물학적 농약과 비 생물학적 농약(기타 기생체 또는 천적 등)으로 나눌 수 있으며, 이러한 생물학적 농약은 미생물 농약과 생화학 농약으로 나눌 수 있다. 그림 3. 식물보호제 작물보호제의 분류 2.3.1 미생물 농약 미생물 농약은 세균, 바이러스, 진균, 원생동물 등을 이용한 방제제라고 할 수 있으며, 이러한 미생물농약 기작은 특정 해충 및 병원균에 대해서만 적용되기 때문에 인체나 환경에 대한 독성이 거의 없다. 따라서 화학 농약의 상용에서 제기되는 환경에서 위험성에 대한 우려가 거의 없다는 장점이 있지만, 적용 범위가 제한적일 수 있다는 단점이 있다. 2.3.2 생화학 농약 생화학 농약은 자연계에서 비롯된 천연화합물을 추출하거나 비독성학적 기작에 의한 생물통신물질을 이용한 농업용 생물질이나 생약 방제제를 의미하며, 독성으로 농약 역할을 하는 것이 아닌 병해충이나 잡초 등의 성장과 번식을 방해하는 것이다. 따라서 이의 독성은 매우 작거나식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연 식물보호제 이규하 Page 8 / 12 거의 없으며 이러한 성장 및 번식의 억제가 분명히 독성이 아닌 것인지 어떠한 기제로 인해 가능한 것인지 밝히기는 쉽지 않다.
2.4 천연식물보호제 장단점
천연식물보호제는 앞에서 설명하였듯이 환경오염과 인간의 건강을 위협하는 문제들을 가지고 있는 화학농약을 대체하기 위해 각광받고 있다. 이러한 천연식물보호제의 장단점을 화학농약과 비교해 봤을 때, 화학농약은 그 독성으로 인해 병해충이나 잡초 이외에 곤충, 조류, 포유류 등 넓은 범위의 생물들에게 영향을 미친다고 알려져 있다. 하지만 천연식물보호제는 목표로 설정된 병해충 및 밀접하게 관계되어 있는 일부 생물에게만 영향을 주며 이에 따라 환경에 대한 피해가 화학농약에 비해 거의 없다고 볼 수준이다. 이러한 천연식물보호제의 가장 큰 장점은 앞에서 언급했듯이 병해충을 독성으로 방제하는 것이 아닌 병해충 생육환경 조절이나 신진대사를 방해하는 방식으로 낮은 독성을 갖기 때문에 잔류 농약에 대한 문제가 없다는 것이다. 또한 천연식물보호제는 화학농약에 가장 큰 문제점인 저항성을 갖는 잡초나 병해충에 대해서도 우려가 없으며, 토양 해충 방제에 있어서도 좋은 효과를 낼 수 있다는 장점을 갖는다. 특히 토양 병해충은 식물 뿌리 부근에서 해를 입히기 때문에 흙 속 깊이 있어 발견이나 예방이 쉽지 않으며, 화학농약은 흙 속까지 투입이 어렵기 때문에 유효성분이 제대로 침투하기 힘들고 토양에만 흡착되어 토양 병해충 방제에 어려움이 있다. 하지만 천연식물 보호제는 뿌리에 서식하는 미생물에 의해 발생 된 향균 물질을 사용하면 보다 좋은 구제효과를 나타낼 수 있으며, 화학농약은 개발기간이 7 년에서 10 년으로 평균적으로 매우 긴데 반해 천연식물 보호제는 평균 3 년의 개발기간으로 개발 비용도 절감할 수 있다. 천연식물보호제는 독성이 매우 낮고 안전성이 높음에 따라 화학농약에 비해 등록절차나 유통, 그리고 사용에 대한 규제가 간소화되어 있다는 장점도 있다. 표 3. 천연식물 보호제와 화학농약의 비교 구 분 천연식물 보호제 화학농약 원 료 동물, 식물, 박테리아나 바이러스 및 특정 무기물에서 추출 된 성분 인공적으로 합성 된 화학물질 적절한 사용방법 병해충의 예방적 구제를 위한 사용에 적절 종합적 병해충 관리의 일환으로서 다른 방제법과 통합적인 사용에 적절 즉각적이고 강력한 구제를 위한 사용에 적절 비 용 개발 비용: 상대적으로 낮음 생산•사용•저장 비용: 높음 개발 비용: 높음 생산•사용•저장 비용: 낮음 약효의 지속성 지속적인 약효 약효 지속성 낮음 약효의 안정성 불언정적 약효(기후, 사용시기 등 다양한 원인으로 인한 영향) 안정적인 약효 독 성 독성문제 없음 독성문제 발생식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연 식물보호제 이규하 Page 9 / 12 하지만 이러한 많은 장점에도 불구하고 천연식물 보호제가 가지는 단점도 분명히 존재한다. 저비용으로 대량 생산 가능한 화학농약의 비해 아직 천연식물 보호제는 고비용이며, 목표 대상이 한정적임에 따라 다양한 종류의 개발이 필요하다는 단점이 있다. 이와 같은 화학농약과 천연식물 보호제의 원료, 사용방법, 비용, 약효의 지속성, 약효의 안전성, 독성, 및 생태계 영향 등과 같은 각각 특징들을 정리하면 다음 표 3 과 같다 [9].
2.5 천연식물보호제 산업 동향
2.5.1 세계 천연식물보호제 산업 동향 세계 작물보호제(농약) 시장은 지속적으로 성장하고 있으며 이러한 식물 보호제 시장은 농사와 함께 그 해 날씨의 영향을 많이 받음에도 불구하고 끊임없이 상승하고 있다. 특히 전 세계적으로 인구증가와 함께 중국, 인도, 브라질 등의 신흥경제국들을 중점으로 세계의 식물보호제 시장은 지속적으로 성장하고 있다 [10, 11]. 식물보호제 시장의 성장과 함께 천연식물보호제 시장 역시 빠르게 성장하고 있지만, 여전히 화학농약 시장에 비해 작은 규모의 시장을 유지하고 있다. 국가별 천연 식물 보호제 정의는 조금씩 차이를 보이고 있으며 아직 공식적인 통계가 제대로 이루어지고 있지는 않다. 하지만, 세계 식물보호제 시장 내에 천연식물 보호제 비율은 약 2~4% 정도 수준으로 추정되고 있다. 그러나 위에서 언급된 바와 같이 화학 농약의 문제점들로 규제가 강화됨에 따라 천연식물보호제 시장은 빠르게 성장하고 있고, 화학농약 시장 점유율은 점차 감소될 것으로 예상된다. 세계 천연식물 보호제 시장의 규모는 2012 년 기준 약 22 억 달러로 추정하고 있으며, 다른 연구에서 보고된 바에 따르면 세계 천연식물 보호제 시장규모가 2020 년까지 62 억 달러로 성장할 것이라고 예측하고 있다. 이렇게 천연식물보호제 시장이 급속한 성장을 이룰 것이라는 예측에 대해 다음과 같은 이유들을 정리할 수 있다 [12]. Ⅰ. 화학농약에 규제 강화의 따라 화학농약 개발 비용이 크게 상승할 것이다. 화학농약은 강화된 규제로 인해 여러 종류의 위험성 검사를 강화하고 이에 따라 엄격한 기준이 적용되고 있으며, 복잡한 인증 절차를 통해 개발비용이 상승했다. 반면, 천연식물 보호제 평균 개발 비용은 화학농약의 약 1/ 10 수준이다. Ⅱ. 소비자들의 친환경 농산물 수요 증가이다. 앞서 나타낸 바와 같이 잔류 농약, 환경문제와 같은 화학농약 위험성에 대한 소비자들의 인식이 높아지고 있으며, 건강에 대해서도 관심이 높아짐에 따라 많은 농업인들이 천연식물 보호제의 개발을 위한 농업에 관심을 가질 것이다. 환경호르몬 환경호르몬 문제없음 환경호르몬 약제 보고 생태계 영향 목표 대상에게만 영향을 주어 생태계 영향 적음 환경오염 및 생태계 파괴 문제식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연 식물보호제 이규하 Page 10 / 12 Ⅲ. 기술발전을 통한 천연식물 보호제 성능의 개선 및 가격 절감이다. 실제로 화학농약 사용량을 강제적으로 줄이려는 정책들이 시행됨에 따라 많은 식물보호제 생산 기업들은 화학농약에서 천연식물 보호제로 방향을 돌리기 시작했으며, 이미 세계적으로 많은 기업들은 기존 천연식물보호제보다 효능이나 단가가 개선된 제품을 개발하고 있다. 2.5.2 우리나라 천연식물보호제 산업 동향 세계 천연식물보호제 시장은 끊임없이 성장할 전망이라는 견해에도 불구하고 국내 식물보호제의 산업은 경기 침체로 인한 영농 인구 감소, 소비위축, 경지면적 감소 등과 같은 문제들로 인해 침체되고 있으며 이러한 상황은 유지될 전망이다. 특히 FTA 타결을 통한 영농 인구는 끊임없이 감소할 것으로 예상되고 있으며, 국내 식물보호제의 사장은 갈수록 경쟁이 심화되고 있다. 우리나라의 식물보호제 산업에 있어 원제 대부분은 수입되고 있어 높은 원제 개발비용으로 인해 중국이나 인도 등의 저가 원제와의 경쟁에서 국산 원제 경쟁력이 많이 뒤쳐지고 있다. 이러한 원제 개발에 대한 경쟁력을 갖추기 위해 연구 개발에 투자를 늘리는 것은 쉽지 않으며, 이러한 상황에서 화학농약 규제 강화와 천연식물보호제의 장려 정책은 천연식물보호제 산업에 있어서 중요한 분기점이 될 것이다. 우리나라 천연식물 보호제 시장은 매우 초기의 형성 단계이며, 벤처기업이나 중소기업들과 같은 소 기업들을 중심으로 소수 제품으로만 시장이 구성되어 있다. 그러나 여전히 대부분 다른 나라에서도 화학농약 시장점유율이 높은 수준을 차지하고 있으며, 우리나라와 비슷하게 천연식물보호제 시장은 초기 단계를 유지하고 있다 [13]. 우리나라에서 주된 식물보호제 생산기업은 상당한 수준의 기술력과 함께 투자 인력이나 예산대비 제품의 개발 성과가 높은 편으로 평가되고 있으며, 아직 천연식물보호제 분야에서 국내의 수준은 외국 회사들 제품을 모방하고 도입하는 정도의 수준으로 보이지만 식물보호제 제품개발을 통해 얻어진 오랜 경험, 기반시설을 통해 충분한 성장 잠재력을 지니고 있어, 기존 화학농약 연구 개발에 있어서 정부와 기업의 합작으로 성공 사례가 나타나고 있다. 오랫동안 기술이나 경험을 통해 농약 생산업체들 중심으로 연구 및 개발이 지속적으로 이루어지고 있으나, 계획이 다소 산발적이고 장기적으로 지속적인 투자계획이 부재하다. 또한 해외에서 화학업체들의 투자로 해외 제품들의 국내시장 진출은 빨라지고 있기 때문에 이에 대한 대책 마련이 시급하며, 이에 따라 국내 천연식물보호제 산업 SWOT 분석은 다음 그림 4 과 같이 나타낼 수 있다 [14].
식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연 식물보호제 이규하 Page 11 / 12 그림 4. 천연식물보호제 산업 SWOT 분석. (중소기업청.[2014 중소기업 기술로드맵]) 다음과 같이 우리나라의 천연식물 보호제 산업은 우수사례와 함께 충분한 기반 시설이 구축되어 있음에도 불구하고 국내에서 지원은 미미한 수준이다. 이에 따라 보다 장기적인 관점에서 충분한 성장 가능성과 기본 역량 및 기본 시설이 갖추어진 천연식물 보호제 산업에 대한 연구 개발에 많은 지원을 고려해야만 한다.
3. 결론
인간의 삶에 있어서 작물 재배는 풍부한 식량을 위해 매우 중요한 요인이다. 하지만 이러한 작물 재배에 있어서 해충에 의한 피해는 매우 크며, 이로 인한 작물 손실은 생산량 절반에 미칠 만큼 매우 심각한 수준이다. 이를 해결하기 위해 다양한 식물 보호제(농약)들이 개발되어 사용되었지만, 환경오염 및 생태계 파괴, 건강 위협에 의한 많은 문제들로 인하여 잔류 농약에 대한 소비자들에 관심도가 증가해오면 천연식물 보호제에 대한 많은 연구개발이 이루어지고 있다. 이러한 천연식물 보호제는 화학농약에 가장 큰 문제점인 저항성을 갖는 잡초나 병해충에 대해서도 우려가 없으며 토양 해충 방제에 있어서도 좋은 구제 효과를 나타낼 수 있다. 또한 평균 개발 기간이 화학농약보다 매우 짧으며 독성이 낮고 안전성이 높기 때문에 등록 절차나 유통, 사용에 대한 규제가 간단하다는 장점을 갖는다. 물론 천연 식물 보호제 시장은 화학농약 시작에 비해 아직 초기 단계이지만 화학농약 규제 강화에 따른 화학농약 개발 비용 상승, 소비자들의 친환경 농산물 수요 증가, 기술발전을 통한 천연식물 보호제 성능 개선 및 가격 절감 등을 고려하였을 때 급속한 성장을 이룰 것이라고 판단된다. 따라서 장기적인 관점으로 볼 때 충분히 성장 가능성과 기본 역량, 기본시설이 갖추어진 천연식물 보호제 산업에 빠른 발전을 위해서 국내에서 많은 연구개발에 지원이 고려되어야 한다.4. 참고문헌
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[12] Mohamed A. Ibrahim et al. (2010) Bacillus thuringiensis: A genomics and proteomics perspective [13] Phillips MacDougall (2014) Industry overview-2014 Market
[14] 중소기업청 (2014) 2014 중소기업 기술로드맵
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이규하(2020). 식물에서의 살충제 저항성 및 유해성에 따른 천연 식물보호제. BRIC View 2020-T14 Available from https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=report&id=3477 (Apr. 07, 2020) Email: member@ibric.org
