▲ 서울대학교 식물생산과학부 김병동 명예교수

식량재배가 땅에서만 이루어지지 않음이 입증되면서, 앞으로 국가 간 식량전쟁에서는 토지 면적 확보보다 육종학과 기초과학의 기반육성이 중요할 것으로 전망된다. 한국에 특화한 세계 최초의 고추유전자은행 백라이브러리를 제작하는 등 세계 DNA 분자유전학 분야에서 큰 획을 그은 서울대학교 식물생산과학부 명예교수인 김병동 교수는 식물분자유전육종연구센터를 개소한 이래, 학문간 융합 연구사업을 유치하였고 후학을 양성 중이다. 한국 육종학의 권위자인 김 교수가 한국 육종학의 세계화에 성공하기 위한 근본적 대책과 해결방안을 제안해 왔다. 

기초과학 육성과 경쟁력 있는 육종학의 동시 발전으로 잠재 고부가가치 찾아내야

농업의 반도체산업이라 불리는 종자, 육종산업은 식량산업, 건강식품 산업, 생체대사물질을 이용한 예방의학 및 생명과학과 향수, 화장품 등 연계산업 발전의 핵심기술이다. 국내 분자유전학의 권위자이며 캡사이신을 최종 합성하는 캡사이신 신세테이즈 효소의 유전자를 분리한 이래 세계 최초의 고추유전자은행(백라이브러리) 제작과 저서 <아직도 풀리지 않은 이중나선 구조의 비밀(Foldback Intercoil DNA)>을 통해 ‘꺾쇠호나선 진핵산(FBI DNA) 구조 발견’이라는 큰 성과를 얻은 서울대학교 식물생산과학부 김병동 명예교수는 장래 한국의 육종산업의 미래를 위해 기초과학 육성을 가장 중요한 조건으로 꼽았다. 그리고 이 기초산업을 바탕으로 응용과학 전문가들이 협력하여 상호작용을 하는 국가적 전략이 필요하며, 한국 상황에 적용할 수 있는 기초과학의 틀을 지금부터 만들어야 한다고 강조했다. 
만약 이 기초과학이 부재하며, 이들 산업을 연계할 수 없다면 장래 식량전쟁 뿐 아니라 서로 연계될 수 있는 사업화의 우선순위에서 밀릴 가능성이 크다고 분석하는 김 교수는 앞으로 우리나라에서는 국제 시장의 특성을 감안하여 원예 상품을 개발해야 한다고 언급한다. 지난 해 한국 원예학회의 105차 추계학술발표회에서 김 교수는 ‘현 육종현황과 국제화를 위한 육종방향’을 주제로 하여, 병충해에 강하고 농민의 수익을 증대시키는 육종도 중요하지만 앞으로 더 수요가 늘어날 건강식품, 화장품, 약을 대용하는 식품으로 활용될 기능성 물질을 강화시킨 육종으로 경쟁력을 가져야 함을 강조한 바 있다. 또한 한식의 진정한 세계화를 위해서는 고부가가치가 예상되는 품종, 고추로 예를 들면 당뇨조절에 효과를 보이는 당조고추, 캡사이신이 강화된 매운 고추와 동시에 맵지 않으면서 캡시에이트 함량이 높은 고추도 육성 보급해야 한다. 
이렇게 한국인의 식습관을 감안한 고추 연구는 전략적으로 이루어져 아시아권에서도 손꼽힐 수준의 시스템이 갖추어져 다른 나라가 접근할 수 없을 정도이다. 반면 미국 등 해외에서 대장균, 효모, 꼬마선충, 유전자해독이 끝난 애기장대 등 모델 생물로 심화연구를 한 인재들은 국내 기초연구소의 부족과 산업 응용성 부족으로 재능을 활용할 기회가 없다고 한다. 그런 의미에서 김 교수는 자신의 성공사례를 바탕으로 한국적 기초과학의 틀을 만들어 놓아야 한다고 전하며, 이 기초사업의 외연을 확대하고 병행할 뿐 아니라, 생산 기계화 연구처럼 관련사업의 상호작용과 ICT시대에 필요한 자동화 전략에 맞도록 새로워진 육종 시도가 필요하다고 강조한다.

특출 난 논문의 해외유출 줄이려면 국내 원천기술의 개발과 지원 필요

김 교수는 이렇게 새로운 패러다임을 맞이하는 육종분야를 위해, 한국에서는 경제발전과 어깨를 나란히 할 이 분야의 체계적인 시스템을 꼭 갖추어야만 한다고 주장한다. 만약 다른 나라에서 배워오거나, 유수의 학술지에 실려 점수를 획득하기를 기다리는 동안에도 우리가 연구해 둔 중요한 원천기술이 해외로 유출될 가능성도 높기 때문이다. 또한 국내 교수임용과 연구비지원 여부에도  SCI와 임팩트 팩터 인증 때문에 해외 중요 학술지에 우수논문이 몰려, 상대적으로 국내 학술지들은 점점 우수논문을 유치하지 못해 영향력이 약화된다는 것도 문제다. 김 교수는 새로운 정부 출범 이후로, 이런 악순환을 끊고 인재들이 자발적으로 연구할 수 있는 방법으로써 국내 학술지를 발전시키고 인정하는 방안의 개선을 제안한다. 
또한 종자산업은 어느 나라 할 것 없이 뛰어드는 추세이다. 특히 미국, 유럽 권의 선진국 뿐 아니라 일본과 중국에도 종자 다국적 회사가 존재하며 이제 종자를 개발하여 수출하고 아시아 지역에 진출을 시도하는 경지까지 발전했기에, 총체생물학과 유전학의 여러 관련분야가 수없이 결합된 종합된 종자과학 분야는 동식물 개량 뿐 아니라 앞으로 생명과학의 기본 개념 발전을 위해서도 더욱 중요해질 것으로 전망한다. 지금까지는 대개 과일과 채소, 화훼, 곡물이었지만 김치를 만드는 미생물 연구를 비롯해 수산물, 식용 곤충, 소위 ‘샬레에서 키우는 고기’ 같은 동물에 대한 육종으로도 범위를 넓혀가야 할 것이다. 그러므로 이러한 학술적인 기반을 다지는 원천기술을 지원하고 발전시키며, 연구자들끼리도 서로 공감하고 지식을 공유할 수 있는 협업시스템은 반드시 필요하다. 김 교수는 이제 전 세계가 ‘유전자 가위’ 기술에 너나할 것 없이 뛰어드는데, 한국 역시 너무 늦지 않게 연구의 체계를 잡고 기술력에 적용해야만 국제사회의 ‘패러다임 시프트’에 적응할 수 있다고 한다. 종자육종이 끝나면 식품과 생화학이 연계되어 새 유전자를 발굴하고, 기계식자동화로 인해 실내 건물에서 인공조명으로 식물을 생육시키는 ‘식물공장’의 건립도 가능해졌으니 앞으로는 특수조건에서 자라는 식물을 연구하는 별도의 지원도 필요할 것이다. 고용 없는 성장을 유발하는 제조업과 달리 생명산업은 고용기회가 풍부하고 국부 창출과 함께 인간복지와 풍요로운 삶에 직결된다고 지적한다.
김 교수는 이제 국내에서도 서로 적용되는 분야끼리의 융합은 시작되었지만, 여전히 외국에서 논문발표 시 국내기술이 유출되면 일개인으로는 법적으로 아무 대책이 없음을 우려한다. 국내에서 이를 뒷받침해 줄 수 있는 전문 위기대응 팀이 만들어져서, 전문가들의 전략을 실시간으로 받아들여 해결할 팀을 짜는 것 또한 김 교수가 제안하는 대안 중 하나이다. 이제는 장기 및 단기 전략으로 세분화하여, 원천기술 확립과 국제협력에 필요한 육종학의 다변화로 선진국에 대응해야 이 결과물이 우리의 미래 사회 식량문화를 희망적으로 만들어 줄 것이라는 김 교수의 조언에 귀를 기울일 때다. 

Building foundation for plant breeding science
Kim Byeong-dong, Honorary Professor of Department of Plant Science at Seoul National University

Digging out the dormant high value added of Korean plant breeding industry
If seed is often regarded as the semiconductor of agriculture, the plant breeding as the core technology to accelerate related industries from food and life science to perfume and cosmetics. For this reason, the plant science professor Kim Byeong-dong emphasizes on building foundation for plant breeding science. Kim is an authority of molecular genetics and succeeded separating the CS enzyme genes that synthesizes capsaicin. He made the world’s first chili pepper gene bank (back library) and explained about the finding of ‘FBI DNA’ through his book ‘Foldback Intercoil DNA’. Kim says that promoting the basic science is very important from which the applied scientists work together to bring up national level strategies to make a foundation for the development of the Koreanized basic science. Through this, Kim continues, Korea can prepare for future food war and takes the initiative. At the 105th autumn conference held by the Korea Society for Horticultural Science, Kim emphasized on promoting functional seeds that can answer to healthy food, cosmetics and medicine over the common agricultural use under the presentation subject ‘The Present Condition of Korean Breeding Industry and the Direction of Breeding for Globalization’. He also pointed out cultivation of chili peppers according to each kind and purpose; for example, sugar enhanced or capsaicin enhanced chili. In fact, Korea’s chili research is highly strategic and boasts one of the best systems in Asia. However, Kim regrets that many talented overseas researchers, in the US for example, who studied on colon bacillus, yeast, Caenorhabditis elegans or Arabidopsis, are having difficulty in finding basic science research institutes and its application industries in Korea. That is why Kim is constantly emphasizing the importance of securing the foundations. 

Development of original technology and support
Kim also regrets that excellent Korean research papers are leaking to overseas academic journals due to the SCI and the impact factor authentication. For the development of domestic academic journals, therefore, Kim suggests to the Moon Administration a self-motivated research and its authentication systems. Breeding industry in particular is regarded as a rising industry in the US, Europe, Japan and China and they already have started their move to enter Asian market. Breeding science embraces biology and genetics and many scientists are expecting that the industry will contribute not only to plant or animal modifications but also to the development of life science. For example, the industry can expand to marine products and edible insects from the common fruits, vegetables, flowers and grains. For this, building cooperation systems is a must. The completion of plant breeding can lead to finding new genes to automation system which makes it possible to grow them with artificial lights in a ‘plant factory’. Another advantage of plant breeding is that it can create new jobs. Meanwhile, Kim once more emphasizes on government support for protecting Korea’s original technologies from leaking to overseas due to lack of regal devices. Launching a special team, for example, might be a good idea according to Kim. “We need to diversify our strategies in both short and long term perspectives in order to secure original technologies and support so that we can respond to the fast changing global environment.” <Power Korea> sends a message of support.