자연 진화에서 인공 진화로

• 야생벼들이 인위적이거나 물리적인 영향 없이 자연상태로 순화되고 적응하면서 재래벼로 발전
  • 벼는 오랜 역사 속에서 시대적 요구, 자연환경에 따라 자연스럽게 품종이나 재배방법이 분화·변천
  • 우리나라에 전래된 벼는 ‘수경(水耕)’, ‘건경(乾耕)’, ‘이앙(移秧)’의 재배방법에 따라 ‘육도작(陸稻作)’과 ‘수도작(水稻作)’으로 구별
    • 금양잡록(1492)에 27종(수도 24, 육도 3), 산림경제지(1682)에 36종, 고사신서(1771)에 29종, 임원경제지(1760-1845)에 68종이 기록
  • 형질개량 없이 재배되어온 재래벼들은 자연상태로 쉽게 번식되기 위하여 가뭄에 강하고 저온에서 잘 발아되며 탈립(脫粒)도 쉬움
• 인공적 진화는 사람들의 시대적 요구에 따라 먹거나 재배하기에 좋은 형태로 인위적으로 만들어 가는 ‘육종’ 과정
  • 재래벼에서 품종 개발을 시작한 일제강점기부터 1960년까지는 국가적인 배고픔을 해결하기 위해 증산에 주력
  • 1970년대의 식량자급 이후 품질과 맛의 고급화, 생력화 요구에 부응하는 자포니카 품종의 개발과 보급에 관심
    • ‘통일벼’ 개발 이후 통일형 품종의 재배안전성과 미질 보완
  • 급변하는 국제 여건과 소비자 요구에 부응하고 쌀 소비확대와 부가가치 증대를 위한 가공용·기능성 특수미 품종 개발에 노력
    • 찰벼 위주의 단순한 품종 개량에서 벗어나, 색과 향, 생리활성 물질과 미량성분 등의 특성을 보다 다양화

일제 강점기의 벼농사

• 일본은 본국에 필요한 농산물을 우리나라에서 조달하는데 목표를 두고 벼농사를 포함한 전체 농업정책을 운영
  • 제1기(~1930년 경)에는 토지조사사업과 산미증식계획으로 벼농사 위주의 농업구조를 형성하고 증산된 쌀을 일본으로 반출

    쌀 생산량 중 이출률: (’20) 13.8 % → (’25) 34.9 → (’30) 39.6 → (’34) 56.4

  • 제2기(~1938)에는 일본 내 경제 공황과 쌀 과잉생산으로 인해 미곡통제법을 만들어 한국의 쌀 생산과 이출을 조절
  • 제3기(~1945)는 제2차 세계대전의 군량미를 조달하고자 적극적인 증산을 강행하고, 생산된 쌀은 ‘공출’이라는 이름으로 징발

  군산항의 개항과 역할

  개항(1899) 이후 호남평야의 쌀을 반출하는 전진 기지 역할

  일본인 지주들의 소작료 징수로 모인 곡물이 모두 집결하여 ‘쌀의 군산’으로 불릴 만큼 반출이 활발했던 항구

  부산·인천에 이은 3대 항구이나 쌀 수출로는 부산 다음을 기록

  
  

• 벼 품종 개발은 권업모범장(현 농촌진흥청) 설립 이후, 일본품종을 재래종과 비교시험하며 시작되어 광복 전까지 8개 품종을 육성
  • 1910년대 ‘조신력(早神力)’, ‘곡량도(穀良都)’ 등 일본 품종이 급속 확대
    • 재배되는 품종의 종류가 감소하고 소수 품종으로 수렴되는 경향

      도입품종 보급률: (’12) 2.8 % → (’20) 52.8 → (’30) 73.6 → (’35) 82.2

  • 우리 재래종은 1,451종에 달했지만, ‘재래벼 폐지, 일본 벼 도입’ 정책으로 급격히 쇠퇴하여 1935년에는 55종 17.8%만 재배

    재래벼: 논벼 1,259종(메벼 876, 찰벼 383)과 밭벼(메벼 117, 찰벼 75)

  • 교배육종은 1916년 최초로 5조합을 만든 이후, 1945년까지 수원농사시험장(현 국립식량과학원)에서 총 504개 교배조합을 작성

보릿고개를 없앤 ‘통일벼’와 녹색혁명

• 광복 이후 격동의 1960년대까지 벼 육종연구는 수량성이 정체되어 국민들의 배고픔 해결이 미흡했던 시기
  • 부족한 육종기반에서 도입종과 재래종을 이용한 근연교잡 중심의 연구에 따라 수량성 증대는 부족

    당시 품종의 특징: 수량 300kg 내외/10a, 키 100cm 내외, 병충해에 취약

• 녹색혁명의 초석인 ‘통일’ 품종이 개발(1971)되어 국가적 숙원사업인 식량자급 달성의 기반이 마련되고, 마침내 자급자족을 달성(1977)
  • 농촌진흥청(작물시험장)은 국제미작연구소(IRRI)와 함께 필리핀·대만·일본의 벼를 삼원교배하여 ‘통일(IR667)’ 품종을 개발
    • 수량성과 재배 안정성을 높이기 위하여 혈연이 다른 생태형간 교잡불임성을 극복한, 당시로서는 획기적인 기술
  • ‘통일‘ 품종의 단점을 보완한 다수성 신품종을 지속 개발하여 보릿고개를 넘어 식량 자급자족을 달성

    쌀 수량성(kg/10a): (60년대) 304 → (’77) 494 (62% 증수)

    주요 통일형 품종: 통일, 조생통일, 유신, 밀양21호, 밀양23호, 노풍, 래경 등

  통일벼 개발이 지닌 의의

  교과부 등이 선정한 ‘국가연구개발 반세기의 10대 성과’ 중 1위(2009)

  식량 자급을 달성하고, 품종 육종기술이 발전하는 전환점을 제공

  생태조건이 서로 다른 지역(한국, 필리핀)에서 원하는 형질을 선발하고 잡종세대를 진전시키는 육종기술(Shuttle breeding)을 확립

  겨울에도 재배가 가능한 필리핀에서 종자를 생산하는 해외 종자증식체계 확립

  통일벼
  녹색혁명 성취를 기념하는 휘호
  통일벼 육종 기념비

양과 질의 두 마리 토끼 잡기

• 주곡 자급을 달성한 이후, 수량성뿐만 아니라 맛도 좋은 양질의 품종에 대한 요구가 증대되면서 통일형 품종의 재배면적이 감소
  • 통일형 품종은 수량성은 높지만 쌀 품질과 밥맛이 상대적으로 떨어지는 특성을 갖고 있어 ’80년 이후 재배면적이 급격히 감소
  • 새로운 도열병 변이균의 전국적 확산(’78)과 극심한 냉해(’80)를 겪으면서 통일형 품종을 이용한 수량증대 정책을 수정
    • ’92년 정부의 쌀 수매 대상에서 제외되며 역사 속으로 사라짐
• 통일벼만큼의 수량성을 유지하면서도 밥맛이 보다 우수한 품종을 만들어내기 위해 새로운 품종 연구방향으로 전환
  • 통일형 품종의 개발 경험과 기술을 바탕으로 수량성과 품질을 갖춘 자포니카 품종을 만들어내는 데 성공
    • 이전의 자포니카 품종에 비하여 벼의 키를 낮춰 쓰러짐을 방지하고, 시비, 병충해 방제 등 재배방법을 개선하여 품질도 개선

      주요품종: 주남벼, 대안벼, 계화벼, 간척벼, 주안벼, 일미벼 등

  • 벼의 내재해성과 주요 병에 대한 저항성을 지속적으로 복합화함으로써 재배안정성을 높여 수량성을 개선
    • 내도복성 증대, 내냉성과 저온발아성 향상 등 내재해성을 증진

      수량성 증대: (60년대) 383kg/10a → (80년대) 497 → (90년대) 521

      주요품종: 동진벼, 운봉벼, 오대벼, 화성벼, 일품벼, 화영벼 등

  벼 육종온실
  육종 포장
  ’90년 ‘일품벼’

맛으로 승부하는 벼

• 보다 더 까다로워지는 소비자의 입맛을 공략하기 위해, 본격적으로 수량이 아닌 맛으로 경쟁하는 시대가 도래
  • 가장 기본적인 식재료로서, 쌀의 고급화를 위해 쌀의 모양새, 씹는 느낌과 풍미를 두루 갖춘 품종에 대한 연구 수요가 증가
  • 농산물 수입자유화 추세에 따라 우리 벼도 생산성을 뛰어넘어, 맛으로 국제 경쟁력을 지닐 필요성도 증가
• 품질 고급화와 재배안정성을 강조하는 소비자와 농업인의 요구에 부응하는 맞춤형 품종이 개발되며 경쟁력을 확보하기 시작
  • ‘운광벼’, ‘고품’, ‘하이아미’ ‘삼광’, ‘호품’, ‘칠보’ 등 모양과 밥맛, 내재해성까지 갖춘 최고 품질의 품종들이 하나씩 개발
    • 최고품질 벼들은 기존의 비교대상이던 일본 쌀에 뒤지지 않는 맛을 지닌 것으로 평가

      최고품질 품종의 4가지 핵심요인: 외관, 밥맛, 완전미, 내재해성 등 구비

  • 생산비를 절감하며 국제경쟁력을 높이기 위한 생력직파 및 토지이용 증진을 위한 단기생육형 품종의 개발도 보급
    • 생육기간이 짧아 소득작물 후작에 적합한 단기생육형 품종인 금오벼, 금오벼 1호, 2호, 3호, 만월 등 15개 품종이 개발
    • 싹트는 힘이 좋고, 뿌리 분포가 깊고 넓어 쓰러짐에 강한 청담, 동안, 호품 등 16종의 직파용 품종이 탄생

  밥맛 따지는 까다로운 사람들?

  벼 품종이 개발되면 20～25명의 평가자가 모여 식사를 하면서 밥맛을 평가

  동일조건을 유지하도록 밥을 지어 밥맛, 찰기, 질감, 향기, 밥 모양 등을 비교 평가

  기준시료(추청벼)와 비교하여 7점 척도로 상대 비교

맛 더하기 건강, 기능성 벼의 시대

• 수량성과 맛을 달성한 벼는 이제 건강 기능성이 더해진 다양한 색의 유색미로 진화 중
  • 유색미는 도정 전 현미의 색이 검은색, 빨간색, 녹색 등으로, 각기 다른 영양학적 가치를 지닌 색소로 이루어진 ‘색이 있는 벼’

    유색미의 색소에는 ‘파이토케미컬’이라는 기능성 성분이 들어있어, 항산화 및 스트레스 저항력의 향상, 면역력 증진 등의 효과를 보유

  • 우리 재래종 벼에는 적미 등 다수의 유색미 유전자원이 있으며, 1990년 처음으로 유색미 육종 연구가 시작

    1997년 유색미 중 최초로 검정색의 흑진주 벼가 탄생하였으며, 뒤를 이어 빨간색인 적진주벼, 녹색인 밀양252호가 개발

  국내 최초의 검정색 쌀 ‘흑진주’의 개발

  ’90년 중국 길림성 농업과학원에 출장을 갔던 연구원이 흑자색 쌀 ‘용금1호’의 가공(볶은쌀) 현미를 도입

  가져온 현미에서 씨눈을 뽑아내어 배양시켜 식물체로 키워내고, 그 중에서 색깔이 양호한 우량개체를 선발함으로써 우리나라 최초의 흑미 품종이 개발

• 웰빙시대를 맞아 건강 증진과 의약보조용으로 기능성분을 강화한 맞춤형 기능성 쌀에 수요자들의 관심이 증가
  • 성장기 어린이를 대상으로 개발된 ‘하이아미’와 ‘영안벼’는 필수 아미노산 함량이 일반 벼보다 높게 함유
  • ‘밀양 263호’는 알콜을 분해하는 효과가 있는 억제성 신경전달 물질인 ‘GABA'를 많이 함유한 품종
  • 비만억제 효과가 높은 다이어트용 쌀은 식이섬유 함량이 높고, 철분과 아연 함량이 높은 ‘고아미4호’는 빈혈 예방에 적당
  • 베타카로틴이 풍부한 ‘황금쌀’과 당분 함량이 증가된 기능성 쌀 등 다양한 기능성 벼 품종이 개발

가공 용도별 맞춤형 벼의 탄생

• 현대인의 식생활 변화로 쌀 소비도 다양해지면서 쌀 가공식품이 등장하였으며, 가공식품의 종류별로 적합한 쌀 품종이 개발
  • 밀가루를 대신하는 쌀가루나 쌀이 아닌 밥으로 유통되는 가공식품 등 다양한 쌀 가공식품이 탄생
    • 쌀국수와 쌀빵, 쌀피자, 쌀라면 등이 인기를 끌고, 삼각김밥이나 도시락, 냉동밥 등 편리성을 높인 가공 식품이 인기
  • 현재 쌀국수용 ‘새고아미’, 무균포장밥·쌀빵용 ‘보람찬’, 떡용 ‘드래찬’과 발아현미용 ‘삼광’, ‘큰눈‘ 등 7개 품종이 계약재배 중
  볶음밥 가공식품
  다양한 삼각김밥
  쌀가루 믹스
• 최근 막걸리 등 우리 전통주 열풍은 줄어드는 쌀 소비의 새로운 대안으로 등장하고, 이런 흐름 속에서 주정용 벼 ‘설갱’이 탄생
  • 설갱은 찹쌀같이 보이는 하얀 멥쌀로서 전분 구조가 둥글게 생겨 빈 공간이 많아 부드럽고 발효가 잘되는 양조 전용 쌀
    • 일반 쌀로 빚은 술과 비교하여 나쁜 냄새가 적고 향내가 은은하며, 신맛과 쓴맛이 적은 담백한 술맛을 연출

  술 빚는 쌀, ‘설갱’이 나오기까지

  설갱벼로 빚은 국내 최초의 전통주가 개발되기까지는 관련 연구원들의 불철주야하는 노력이 밑거름

  술의 향을 맡고 맛보다가 독한 술에 취해 연구실에서 잠이 들고, 결국 집에서 쫓겨나는 고초를 겪기도

  수많은 노력의 결과는 설갱벼로 만든 백세주로 탄생

가축사료, 에너지로 변신하는 벼

• 최근에 쌀 용도의 다양화를 위한 비식용 소재이자, 국내 조사료의 자급률 향상에도 기여를 할 수 있는 총체사료용 벼가 등장
  • 식량으로서 쌀 자급을 달성한 상태에서 논의 활용도를 높일 수 있는 방안으로 총체사료용 벼 재배에 주목
    • 특히 연간 조사료 수입량이 83만 톤에 이르는 상황에서 기존의 쌀 생산기반을 이용한 조사료의 생산전환이 필요
  • 총체사료용 벼는 이삭, 줄기, 잎 전체를 사료로 활용할 수 있고, 기존 볏짚보다 가축의 조사료로서 영양가치가 우수

    총체사료용 벼의 영양가는 단백질 함유량이 5～6%, 가소화 양분총량(TDN)이 60% 수준으로 볏짚에 비해 단백질은 24%, TDN은 38%가 더 우수

  • 열대자포니카 계통을 활용하여 통일형과 자포니카형의 단점을 개선한 녹양, 목우, 목양 등 총체사료 전용품종도 개발

  사료용으로 변신, 열대 자포니카 품종

  국제미작연구소(IRRI)에서 육성된 열대의 자포니카 품종이 국내에 도입되어 밥쌀용으로 개발되다가 실패 후 사료용으로 변신

  통일벼 계통의 단점인 곡식이 이삭에서 떨어지는 현상과 자포니카벼 계통의 단점인 수량성을 보완하여 사료용 벼로 재탄생

  잎이 넓고 부드러워, 가축이 먹기를 좋아하여 조사료로서 적합한 것으로 평가

• 바이오플라스틱, 세면용품, 화장용품, 바이오에너지 등 비식용 소재로 벼의 가치가 주목받기 시작하여 관련 연구가 진행 중
  • 쌀겨, 왕겨 등 벼 부산물은 생분해성 필름 및 포트의 소재로 가치가 높아 고부가가치 친환경 산업으로 주목
  • 벼의 색소를 이용하여 화장품 및 세면용품 소재개발을 추진
  • 바이오 에너지 생산을 위하여 셀룰로오스 함량이 높은 볏짚 개발 등 신․재생 에너지 패러다임에 적합한 소재를 검토 중

식량작물의 중요성에 대한 입체적 시각이 필요

• 자급이 가능한 유일한 식량이면서 식량안보, 기후변화 등 다양한 상황에 대처할 수 있는 중요한 자원이라는 전략적 인식이 요구
  • 식량안보의 핵심은 주식의 자급과 직결되는 문제이므로, 이를 해외나 민간에 의존하기에는 높은 불확실성이 상존
    • 식량자급률은 선진국임을 증명하는 지표 중의 하나로 일정수준의 자급률 확보 없이는 추가적인 성장동력 확보가 어려움

      우리나라의 식량자급률은 51.4%, 곡물자급률은 26.7%(’11 농림수산식품부)

  • 농경지의 60%를 차지하는 논은 다른 작목으로 전환하는 것이 어려우며, 식문화적으로도 다양한 산업들과 밀접하게 연계
    • 대표적으로는 외식, 가공, 기능성식품 등으로 새로운 쌀 문화가 형성 중이므로 이를 활용한 외연확대 전략이 요구

      ’08년 기준 쌀 생산액은 8.8조원이나 전후방 연관산업, 부산물, 환경보전 기능 등의 부가가치를 모두 포함하면 32조원 규모

  • 국제 곡물의 수급 불안정성은 최소한의 식량자립을 위해 연구 기반을 확보해야 하는 가장 큰 이유 중의 하나
    • 자포니카를 생산하는 나라가 적어 식량위기시 미국, 호주 등의 곡물메이저로부터 식량을 사들여야 하는 것이 현 세계 곡물시장

      ’80년 냉해로 부족한 쌀 수입시 미 곡물회사 카길社에서는 당시 평균거래 가격의 3배를 요구

  품종의 개발에는 얼마나 많은 시간이 필요할까?

  품종개발(7～12년) 후 농가보급까지 소요기간은 4～7년으로 총 11년～16년 소요

  

단순 식량 생산에서 대내외 환경을 고려한 R&D로의 전환기

• 전 지구적으로 발생하고 있는 기후변화와 국제곡물 가격 폭등의 외부적인 요인에 선제적으로 대응하기 위한 연구가 중요한 시기
  • 세계적으로, ‘10년 1,000건이 넘는 자연재해로 약 1,200억 달러의 피해가 발생하는 등 기후변화 대응 연구의 중요성은 날로 증가
    • 돌발병해충 및 자연재해에 대응하는 것은 기본이고 사료, 에너지 생산, 친환경 산업소재 등 다양한 요구에 부응한 연구가 요구

      생산기반을 타 작목으로 대체하는 것이 아니라 벼의 기능성, 용도의 다양성, 토지이용도를 극대화하는 연구 등 역발상에 의한 접근도 필요

• 외부적으로는 국제적 위상을 높이고, 내부적으로는 통일대비와 변화하는 소비자의 요구에 대응할 수 있는 다양한 품종개발이 필요
  • 국내 쌀 자급을 달성했던 경험을 아프리카, 아시아의 저개발국가를 위한 해외 원조 사업의 아이템으로 활용

    아프리카는 자포니카 쌀을 먹는 세계의 얼마 되지 않는 지역 중 하나이며 지구상에 몇 남지 않는 미개발 자원의 보고

  • 향후 통일에 대비하여 북한의 부족한 식량해결을 위한 북방지 역적응 품종 개발의 지속적 노력이 필요
  • 지속적으로 성장하고 있는 외식산업을 적극 지원하여, 쌀만이 아닌 외식업체와 음식문화를 팔 수 있는 수출산업으로 육성
• 산업 의료용, 산업소재용 소재로서의 벼 개발은 탄소저감형 산업 소재 생산의 시발점이므로 이에 대한 집중적인 연구와 투자가 시급
  • 식사만으로 건강을 유지하고 치료, 예방기능까지 가능한 먹는 벼 이외에도 부산물을 산업소재로 활용할 수 있는 품종도 필요
    • 화장품 및 첨단산업소재 원료, 바이오에너지 생산에 적합한 가공적성을 강화한 전용 품종 개발 연구의 강화