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현재 전 세계 육지의 3,600만㎢가 사막 또는 사막화 지역으로 분류된다. 또 매년 5만~7만㎢의 땅이 추가로 사막화되고 있다. 이런 사막화는 주거지역 축소와 경작지 감소, 생태계 붕괴, 그리고 황사 등의 대기오염을 유발하는 인류 공통의 과제다.
이와 관련해 국내 연구팀이 식용작물을 활용한 사막화 방지라는 독창적 연구로 주목을 받고 있다. 한국생명공학연구원 식물시스템공학연구센터 곽상수 박사팀이 그 주인공이다.
곽 박사는 지난 2008년 한중 정상회담에서 체결된 사막화 방지 과학기술협력 양해각서에 따라 생명연 내에 '한중 사막화 방지 생명공학 공동연구센터'를 설립하고 양국의 기술협력을 주도하고 있는 국내 사막화 방지 연구의 최고 권위자로 꼽힌다.
연구팀이 주목하고 있는 대상은 고구마·알팔파 등의 식용 소득작물이다. 이를 활용하면 사막화를 막고 환경과 식량, 빈곤 문제까지 해결할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.
곽 박사는 "사막화의 약 90%는 빈곤의 산물"이라며 "현지인의 가난에 기인한 과다한 방목과 산림훼손, 물·토양의 부적절한 관리가 사막화의 핵심 원인인 만큼 소득작물 재배야말로 가장 효과적 예방책이 될 수 있다"고 강조했다.
실제로 고구마와 알팔파는 척박한 땅에서도 잘 자라면서 식용은 물론 판매를 통한 부가가치 창출이 가능하다. 잎과 열매를 가축 사료로 이용할 수도 있다. 특히 고구마의 경우 단위면적당 탄수화물 생산성이 탁월하며 항산화 물질과 식이섬유가 풍부한 대표적 구황작물이다.
그는 "이들을 사막화 경계지점에 심으면 사막화 진행을 차단하는 동시에 식량 부족과 빈곤이라는 주민들의 현실적 고민을 개선할 수 있다"며 "유전자 변형을 거쳐 건조 지역, 고(高)염분 지역, 오염 지역 등 재배지의 환경에 최적화시키면 그 효과가 극대화된다"고 밝혔다.
연구팀은 이미 동북아 최대 사막화 지대인 중국 네이멍구 쿠부치사막과 중앙아시아 카자흐스탄에 유전자 변형 고구마를 심어 재배에 성공함으로써 타당성과 효용성을 입증해냈다.
또 지난해부터는 농촌진흥청 다부처 유전체사업의 지원을 받아 한중일 공동으로 고구마의 유전체 해독에도 본격 착수했다. 고구마는 인간 유전체보다 해독이 까다롭지만 오는 2016년께면 100% 해독이 이뤄질 것으로 전망된다.
곽 박사는 "이렇게 해독된 유전정보를 바탕으로 중국·카자흐스탄·중동·북아프리카 등 환경조건이 열악한 사막화 지역에 유전자 변형 고구마를 대량 재배하는 것이 최종 목표"라고 말했다.
한편 연구팀은 환경 스트레스에 내성을 갖도록 형질을 전환해 방풍림으로 최적화시킨 포플러나무의 개발에도 주력하고 있다. 강한 환경재해 내성에 더해 물이 희박한 곳에서도 매년 40~100㎝ 성장하는 품종 개발을 마치고 관련 연구를 고도화하고 있는 중이다. 곽 박사는 "형질전환 포플러를 사막화 경계지역에 심으면 사막화와 황사를 예방할 수 있다"며 "식용 소득작물과 완벽한 러닝메이트라 할 수 있다"고 전했다.
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