VOL. 06 2023 WINTER

국립생물자원관

꿀벌에 독성 있는 살충제 카바릴 분해 능력
뛰어난 미생물 발견

국립생물자원관은 꿀벌에 독성이 강한 것으로 알려진 살충제 카바릴(carbaryl)을 분해하는 능력이 뛰어나고 식물 생장에 도움을 주는 질소 화합물을 생산하는 신종 미생물을 우리나라 토양에서 분리하는 데 성공했다고 밝혔다. 사과 적과제(과다한 과실을 솎아내는 농약)와 진드기 살충제로 주로 쓰이는 카바릴은 꿀벌에 독성이 강해 ‘농약관리법’에 따라 ‘꽃이 완전히 진 후’ 사용하도록 하고 있다. 수생태계에도 영향을 미쳐 환경부의 ‘먹는 물 수질기준’에서는 유해영향유기물질 중 카바릴의 농도를 0.07ppm으로 제한하고 있다. 국립생물자원관과 상지대 김동욱 교수 연구진은 2020년부터 꿀벌의 생육과 수생태계에 피해를 주고 있는 카바릴의 분해 능력이 뛰어난 미생물을 찾는 연구를 진행해 왔다. 연구진은 전국의 논밭 40여 곳에서 채취한 토양에서 세균 1,000여 주를 분리해 카바릴 분해 여부를 실험한 결과 메조라이조비움(Mesorizhobium)* 속의 신종(SP-1A)이 하루 만에 카바릴 100ppm을 완전히 분해하는 것을 확인했다. 카바릴의 자연 반감기는 9일로 알려져 있으며 100ppm이 1ppm으로 감소하는데 두 달 이상이 걸린다. 특히 이 미생물은 공기 중 질소 기체 분자를 암모니아 등의 질소 화합물로 전환하는 질소 고정의 특성도 보여 화학비료 사용량 저감에도 도움을 줄 것으로 기대된다. 서민환 국립생물자원관장은 “이번 연구는 식물 생장을 도우면서도 토양 및 수생태계 잔류 농약을 분해하는 세균을 발견했다는 의미가 있다”라며, “앞으로 더 많은 유용 미생물자원을 발굴하여 친환경 농법 등 관련 연구에 활용될 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다.

*메조라이조비움: 뿌리혹박테리아 세균류 중 하나로 콩과식물의 뿌리혹에서 공생하면서 공기 중 질소 고정하여 식물 생장에 도움을 주는 유익균

첨단 무인기 이용한 생태 분석으로
맷돼지 피해 막는다

국립생물자원관은 첨단 무인기(드론)로 우리나라 산지에 적합한 멧돼지 탐지 표준화 기법을 개발하고 라이다센서를 이용한 3차원 서식공간을 구축했다고 밝혔다. 국립생물자원관은 이번 첨단 무인기를 이용한 생태 분석으로 멧돼지의 정확한 위치 정보를 확보하고, 이를 기반으로 멧돼지의 이동과 먹이활동, 휴식지 등 서식 특성을 정확하게 파악할 수 있게 됐다. 연구진은 올해 4월까지 열화상 카메라를 장착한 무인기로 아프리카돼지열병 발생 지역인 경북 상주와 강원도 횡성에서 총 21마리의 멧돼지를 확인해 일몰 전에는 이동과 먹이 활동을 주로 하고 일출 직후는 휴식을 취하는 행동 특성을 관측했다. 5월에는 멧돼지 출몰 지점의 서식환경을 무인기 라이다 센서로 촬영하여 분석한 결과, 멧돼지는 수목이 무성한 지역의 경사가 조금 높은 능선을 ‘이동’해 수목이 적고 경사가 완만한 지형에서 ‘먹이활동’을 한 후 수목이 무성한 나지막한 산지인 구릉지의 주변에서 ‘휴식’하는 것으로 확인됐다. 국립생물자원관은 첨단 센서를 탑재한 무인기 기반의 멧돼지 탐지 표준화 기법을 개발함에 따라 멧돼지 분포 측정(모니터링) 및 서식지 분석 연구에 박차를 가해 야생멧돼지 피해를 선제적으로 줄이는 방법을 찾아낼 계획이다. 서민환 국립생물자원관 관장은 “무인기를 이용해 급경사지와 같은 접근 위험 및 불가 지역의 멧돼지 서식밀도를 파악하고, 현장 조사 기반의 서식밀도 결과를 보완할 수 있을 것”이라며, “과학적인 자료 기반의 서식지 분석으로 멧돼지의 서식특성을 파악하여 수색, 울타리나 포획기구 위치 선정 등에서 보다 효과적인 아프리카돼지열병 방역을 지원할 것”이라고 말했다.



VOL. 06 2023 WINTER

국립야생동물질병관리원

아·태지역 전문가 한자리에 모여 야생동물
질병 포괄적 감시·관리 체계 구축 논의

국립야생동물질병관리원은 조류인플루엔자(AI) 등 야생동물 매개 질병의 포괄적인 감시·관리 체계 구축 논의를 위해 10월 10일부터 이틀간 소노캄제주(제주 서귀포시 소재)에서 ‘야생동물 질병에 관한 정책원탁회의(Policy Round Table)’를 개최했다. 이번 정책원탁회의는 우리나라를 비롯해 미국, 일본, 중국, 호주 등 아시아·태평양 지역에 속한 14개의 국가 연구기관과 국제기구 전문가들이 참여했다. 행사 첫날 열리는 1부에서는 각국의 야생동물 질병 관리 현황을 공유하고, 현안에 대해 질의 응답하는 시간을 가졌다. 이튿날 열리는 2부에서는 야생동물 질병의 국제적 확산에 대한 심각성을 공감하고, 국가 간 연대와 공동 대응을 위해 정책원탁회의 운영방안 및 선언문에 대한 협의를 진행했다. 이를 바탕으로, 10월 11일 오전에는 ‘야생동물 질병 관리에 관한 선언문’을 도출했다. 아울러, 국립야생동물질병관리원은 세계적으로 매년 반복되는 고병원성 조류인플루엔자(HPAI) 발생 정보의 신속한 공유와 아프리카돼지열병(ASF) 문제의 근본적 해결을 위해 미국 및 베트남과의 양자회담도 추진했다. 미국과는 야생동물 질병 분야 선도국 간 포괄적 협력체계 구축 방안을 논의하고 베트남과는 아프리카돼지열병 백신 개발을 위한 야외 임상시험의 구체적인 공동 연구 계획에 대해 논의했다. 신동인 국립야생동물질병관리원장은 “이번 정책원탁회의는 사람-가축-야생동물의 질병을 통합적으로 관리하는 세계적 흐름인 통합건강관리(원헬스*) 정책 추진에 부응하는 것”이라고 밝혔다.

*원헬스(One Health): 종간 전파를 고려한 효과적 질병 관리를 위해 사람-동물-환경간 통합적인 질병관리





야생포유류 조류인플루엔자 예방,
국민의 적극적인 신고 필요

국립야생동물질병관리원은 최근 전 세계 곳곳에서 야생포유류에 대한 고병원성 조류인플루엔자(AI) 감염사례가 늘어남에 따라 전국민을 대상으로 신고요령 홍보자료를 제작해 배포한다고 밝혔다. 야생포유류 고병원성 조류인플루엔자는 주로 너구리, 족제비 등 육식성 야생포유류가 조류인플루엔자 바이러스에 감염된 야생조류를 잡아먹는 과정에서 감염되어 전파되는 것으로 추정된다. 최근 야생조류를 먹이로 하는 맹금류에서 고병원성 조류인플루엔자 감염이 확인되고 있어 맹금류처럼 야생조류 및 폐사체를 먹는 야생포유류에 대해 적극적인 선제적 감시를 해야 한다. 이번 신고요령 홍보자료는 야생조류 서식지 인근에서 육식성·잡식성 야생포유류(너구리, 족제비, 오소리, 삵, 수달, 담비 등)의 폐사체를 발견할 경우 즉시 관할 지자체 또는 정부민원안내콜센터(110)에 신고할 것을 안내하고 있다. 국립야생동물질병관리원은 지자체로부터 폐사체 시료 및 정보를 전달받으면 조류인플루엔자 바이러스 진단과 정밀검사를 실시한다. 국립야생동물질병관리원은 야생포유류 시료에서 고병원성 조류인플루엔자가 확진될 경우 환경부 및 농림축산식품부, 질병관리청 등 유관 기관과 관련 자료를 공유하여 야생동물 보호와 가축·인체 방역에 활용할 계획이다. 신동인 국립야생동물질병관리원장은 “최근 해외에서 야생포유류의 조류인플루엔자 감염사례가 증가하고 있다”라며, “국내에는 아직 발생사례가 없으나 야생동물 사체를 발견한 경우, 야생포유류 폐사체 신고 및 업무 절차안내에 따라 즉시 해당 지자체에 신고하여 조류인플루엔자 검사가 신속하게 진행될 수 있도록 적극적인 협조를 바란다”라고 말했다.


VOL. 06 2023 WINTER

국립생태원

국립생태원, 생태계 지킴이 플랩북
‘지구가 뜨거워진다고요?’ 발간

국립생태원은 생태계 지킴이 플랩북 시리즈 ‘지구가 뜨거워진다고요?’를 지난 10월 25일 발간했다. ‘플랩북’이란, 종이를 겹쳐 붙이고 칼선을 통해 책 속 날개(flap)를 분리하여 날개의 접힌 부분을 닫고 펼치며 볼 수 있게 만든 책이다. 날개의 겉면, 안쪽 면과 날개를 펼쳤을 때 아랫면에 각각 다른 글과 그림은 독자의 호기심을 유발한다는 특징이 있다.
‘생태계 지킴이 플랩북’ 시리즈는 책 속에 닫혀있던 플랩(날개)을 열어보며 흥미로운 글과 그림으로 생태를 알아가는 유아용 생태놀이책이다.
이번에 발간하는 ‘지구가 뜨거워진다고요?’는 ‘생태계 지킴이 플랩북’ 시리즈의 첫 번째 도서로 지구온난화로 인한 생태계 변화와 어린이들이 일상에서 실천할 수 있는 탄소중립 내용을 담았다. 기후변화로 인한 자연재해, 생물다양성 감소 등 환경 문제에 대한 심각성을 보여줌으로써 어린이들이 환경 문제를 인식하고 탄소중립 실천 방법을 배울 수 있다. 특히 어린이 스스로 플랩을 닫고 열어보며 상상력과 호기심을 갖고 능동적으로 생태 정보를 학습할 수 있다는 점에서 의의가 있다. 이번 도서 ‘지구가 뜨거워진다고요?’ 는 전국 온·오프라인 서점에서 만나볼 수 있다.
조도순 국립생태원장은 “플랩북이라는 국립생태원의 새로운 생태도서 시리즈 발간으로 어린이들이 기후변화와 탄소중립을 쉽게 이해하고 생태 보전 의식을 갖게 되길 바란다” 며 “앞으로도 생태가치를 널리 알릴 수 있는 다양한 콘텐츠를 만들어 보급할 계획”이라고 밝혔다.





멸종위기 담수어류 여울마자
세대 연결 기술개발 성공

국립생태원 멸종위기종복원센터는 멸종위기 I급 어류인 여울마자의 2세대(F2) 치어 증식에 성공했다고 밝혔다. 국립생태원 멸종위기종복원센터는 개원(‘18. 10) 이후부터 여울마자 보전을 위한 인공증식 기술개발을 수행하였고, 그 결과 올해 2회 이상 여울마자 1세대(F1)에서 2세대(F2) 치어 생산에 성공했다. 멸종위기 야생생물 I급인 여울마자는 우리나라 낙동강에만 서식하는 고유종으로 과거 낙동강 전역에 서식했으나, 최근에는 낙동강 남강과 덕천강 일대에만 제한적으로 서식하고 있다.
1세대(F1)로부터 2세대(F2) 자손을 생산하는 세대 연결 기술은 자연 개체군의 훼손 없이 인공 증식개체를 통해 대상종을 증식·유지할 수 있는 기반 기술로 멸종위기 야생생물을 서식지 외에서 보전하기 위한 핵심기술이다. 최근까지 여울마자의 증식은 산란기에 야생개체를 포획해서 생산하는 방식으로 수행되어 진정한 의미의 인공증식은 아니었다.
그간 인공증식 기술개발 과정에서 난질 향상에 어려움이 있어 실패를 거듭했으나, 적정 성숙 유도 환경 제공 및 신규 먹이 개발을 통해 성공적으로 세대 연결 기술을 확보했다.
또한, 여울마자의 자연 서식지를 모방한 사육환경 조성 및 요인 조절을 통해 친어의 인공성숙 유도에 성공했고, 적절한 먹이 및 급이 체계를 구축하여 세대 연결 기술개발의 성공 열쇠인 난질을 확보했다. 이번 기술개발을 통해 기존 자연에서 친어를 포획하여 치어를 생산하는 한계를 극복할 수 있을 것으로 예상된다. 최승운 멸종위기종복원센터장은 “생물다양성이 감소되고 있는 현 상황에서 한 종의 세대를 연결할 수 있는 서식지 외 보전 기술의 개발은 매우 고무적” 이라면서 “지속적 복원 연구를 통해 여울마자가 멸종위기종에서 해제될 수 있도록 노력을 기할 것”이라고 말했다.

VOL. 06 2023 WINTER

국립낙동강생물자원관

담수식물 하늘지기에서
피부개선 효능 발견

국립낙동강생물자원관은 올해 추진 중인 ‘담수 생물 소재 상용화를 위한 활용기술 고도화 연구’를 통해 담수 식물인 하늘지기의 추출물에서 피부 장벽 개선 및 보습 증진 효능을 확인했다고 밝혔다. 하늘지기는 논둑에서 흔히 자라며 우리나라 각지에 분포하는 식물로, 이번 연구를 통해 처음으로 유용성이 발견됐다. 연구진은 하늘지기 추출물이 사람의 각질형성세포(HaCaT Cells)에 독성을 보이지 않으면서 각질세포 속 단백질인 필라그린(Fillaggrin)의 합성을 증가시켜 피부 장벽을 더욱 견고하게 한다는 사실을 확인했다. 아울러, 하늘지기 추출물은 피부 속 수분 통로인 아쿠아포린(Aquaporin 3)과 천연보습인자인 히알루론산(Hyaluroic acid) 합성을 증가시켜 피부 보습력을 강화하는 효과도 가지고 있었다. 연구진은 이번 연구결과를 바탕으로 최근 특허 출원*을 마쳤고, 앞으로 피부 장벽 개선 및 보습 증진 효능을 나타내는 유효물질을 밝히는 후속 연구를 진행할 계획이다.
강태훈 국립낙동강생물자원관 산업화지원센터장은 “이번 연구 결과는 국내 자생 담수생물 자원을 생명산업 소재로 활용하기 위한 과학적인 근거를 제공했다는데 의의가 있다”라며 “추가 연구를 통해 담수생물 자원이 유용한 소재로 활용될 수 있도록 노력하겠다”라고 말했다.

*하늘지기 추출물을 이용한 피부 보습 또는 피부 장벽 개선용 조성물 (출원번호: 10-2023-0122415, 2023년 9월)




담수 미생물로 수목 물 사용량 줄여
탄소중립 실천한다

국립낙동강생물자원관은 목본류의 가뭄 피해를 줄일 수 있는 담수 미생물 소재를 개발하고 10월 17일 ㈜수프로* 와 상호 지속적인 협력을 위한 업무협약을 체결한다고 밝혔다. 국립낙동강생물자원관 연구진은 ‘유용 담수 미생물을 활용한 식물 가뭄스트레스 경감 연구’ 수행으로 리시니바실러스 미생물(Lysinibacillus sp. TT41)을 야외에 식재된 목본류에 처리하고 10주간 단수했음에도 이 목본류의 광합성 활성과 상대수분함량이 정상군 수준으로 유지되었으며, 스트레스 반응 물질도 62% 적게 생성되는 것을 확인했다.
국립낙동강생물자원관은 이 연구 결과를 기반으로 ㈜수프로와 업무협약을 통해 식물 환경 스트레스 경감 및 탄소저감 효율 증진 기술 개발을 위해 지속적으로 협력하기로 했다. ㈜수프로는 향후 기술이전 등을 통해 탄소배출권 확보를 위한 시설양묘 및 조림사업에서 물 부족 및 물·에너지 비용 문제를 극복하기 위해 이번 담수 미생물 처리 기술을 적극적으로 활용할 계획이다. 정남일 국립낙동강생물자원관 미생물연구실장은 “이번 연구에 쓰인 담수 미생물을 활용하여 밭 용수 사용량을 5% 줄이면 연간 1.6억 톤(379억원/년)을 절감할 수 있을 것”이라며, “이는 효과적인 탄소배출권 확보에 유용한 소재로 활용할 수 있음을 의미한다”라고 말했다.

*㈜수프로는 2000년 설립되어 자연환경복원, 도심벽면 및 해외 녹화 등 수목 생산과 유통을 전문적으로 하는 코넥스 상장 기업으로, 2023년 11월 GS에너지와 합작회사인 넥스트카본솔루션(NCS)을 설립하여 자연기반해법(Nature-Based Solution, NBS)의 탄소배출권 사업을 추진할 예정

VOL. 06 2023 WINTER

국립호남권생물자원관

아열대성 미기록종 어류,
국내 연안 서식 최초 확인

국립호남권생물자원관은 아열대 해역에서 주로 서식하는 양쥐돔과(Acanthuridae) 어류, ‘노랑무늬양쥐돔’(가칭)이 우리나라 거문도 해역에서 서식하고 있는 것을 최초로 확인한 연구 논문을 8월 31일 한국어류학회지에 발표했다고 밝혔다. 국립호남권생물자원관은 2021년 10월 26일 거문도 해역에서 현지 어민이 조업 중에 발견한 어류(노랑무늬양쥐돔)를 인수 받아, 해당 종에 대한 정보와 표본검토 등 종 검증 연구 절차를 거쳐 최종적으로 ‘Acanthurus xanthopterus Valenciennes, 1835’ 종으로 확인했다. 눈과 지느러미에 노란색 줄무늬가 있는 노랑무늬양쥐돔은 인도-태평양 등 아열대 해역에서 주로 발견되며 국내에서 처음 보고되는 미기록종이다. 일부 국가에서는 수족관의 관상용으로 이용되고 있으며 세계자연보전연맹(IUCN)의 적색목록에 관심대상(LC)으로 평가받고 있다. ‘노랑무늬양쥐돔’이 속한 양쥐돔속(Acanthurus)의 어류들은 대부분 아열대 해역에 분포하며 전 세계적으로 40종이 보고되어 있다. 국내에서는 2007년에 부산에서 채집되어 논문으로 발표된 ‘양쥐돔’(Acanthurus nigricauda) 이후, ‘노랑무늬양쥐돔’이 처음이다. 국립호남권생물자원은 본 연구 결과를 바탕으로 ‘노랑무늬양쥐돔’의 국가생물종목록 등재를 추진할 계획이다. 김창균 도서생물자원연구실장은 “아열대 해역에서 주로 서식하는 어류가 거문도 연안에서 발견된 것은 섬과 연안이 기후변화 관찰에 최전선임을 의미하는 것으로, 섬 지역 생물다양성 모니터링 등을 통해 환경변화에 따른 생물다양성 변화 자료를 지속적으로 확보해 나갈 예정”이라고 밝혔다.




국립호남권생물자원관,
토양에서 유해 남조류 죽이는 세균 발견

국립호남권생물자원관은 2023년 「환경위기 대응 기술 개발을 위한 도서·연안 생물자원 활용 연구」 과제 수행을 통해유해 남조류인 마이크로시스티스 및 돌리코스퍼뮴 사멸에 효과적인 아르트로박테르(Arthrobacter sp.) 속(genus) 세균을 완도 토양에서 확보했다고 밝혔다. 매년 국내 주요 하천 및 저수지에서 발생하는 녹조현상의 예방 및 방제를 위해 물리학적(초음파, 녹조제거선 등), 생물학적(세균, 천적생물 등), 화학적(살조제, 응집제 등) 기법을 활용한 기술이 개발되었으나, 현장에서 효율적으로 사용가능한 기술은 현재까지 미비한 실정이다. 토양 남조류 공생 세균 연구 중 확보한 아르트로박테르 속 세균의 경우, 마이크로시스티스 2종 및 돌리코스퍼뮴 2종에 각각 76%, 87%의 우수한 사멸 효과를 나타내었으며, 유익 미세조류로 알려진 클로렐라(Chlorella sp.)에는 영향을 미치지 않아 유해 남조류에 대한 선택적 살조활성을 가짐을 밝혔다. 살조세균인 아르트로박테르 속 균주의 유해 남조류에 대한 선택적 사멸 효과를 발견한 것은 이번이 처음이며, 선택적인 살조활성 연구결과를 기반으로 특허를 출원*하였다. 더구나, 현재까지 녹조현상을 유발하는 남조류 관련하여 수중 세균에 대한 연구가 대부분이었으나, 생리·생태학적으로 다른 환경에서 서식하는 토양 유래의 살조세균이라는 점에서 큰 의미를 가진다. 국립호남권생물자원관 최경민 도서생물융합연구실장은 “매년 발생하는 유해 남조류의 성장을 억제하고, 독소 및 이취미 물질 생산으로 공중보건을 위협하는 녹조현상을 억제할 수 있는 기술로 개발하겠다”고 밝혔다.

*유해 조류에 대하여 살조 활성을 갖는 아르트로박테르 속 균주 및 이의 용도 (10-2023-0098096)