[기고] "K-피시, 유전자칩 기술로 수출 효자상품 키운다"

우동식 국립수산과학원장 /사진제공=국립수산과학원장

몇 년 전 타계한 미래학자 앨빈 토플러는 1980년에 쓴 저서 '제3의 물결'에서 21세기에 유망한 4개 분야 산업을 전망해 소개했다. 그 가운데 하나가 수중농업, 즉 양식산업이다. 토플러는 양식산업이 세계 식량위기 해결에 도움을 줄 수 있다고 40여년 전에 내다본 셈이다.

전 세계 수산 선진국들은 바다에서 미래 식량 자원을 확보하기 위해 수산양식에 많은 투자를 해왔다. 최근에는 4차 산업혁명의 최첨단 과학기술을 접목해 양식산업 육성에 박차를 가하고 있다. 더 나아가 양식산업의 씨앗 격인 수산 종자산업의 주도권을 선점하기 위해 경쟁을 하고 있다. 대표적인 나라가 연어 수출국으로 유명한 노르웨이다.

대서양 연어 양식으로 성공을 거둔 노르웨이도 처음부터 성공한 것은 아니었다. 1968년 정부 차원에서 대서양 연어의 품종 연구를 시작했다. 그 결과 지금은 전 세계 대서양연어 양식 시장 약 260만톤의 54%를 공급하는 세계 최대 연어 수출국으로 자리를 잡았다. 최근에는 반도체 기술이 접목된 유전자 칩을 이용한 유전체 선발 육종기법으로 특정 질병과 환경 등에 강한 연어의 생산이 가능해졌다.

우리 정부도 세계 수산 종자 시장을 주도할 수 있는 미래 성장 동력 개발을 위해 2013년부터 넙치, 바리류, 전복, 김 등 4개 품목을 대상으로 육종 연구에 주력하고 있다.

흔히 '광어'로 불리는 넙치는 국내 수산분야에서 최초로 육종연구를 시작한 어종으로 선발육종 연구의 시작이다. 1980년대 초 넙치 인공종묘생산 및 양성기술을 개발하면서 본격적인 넙치 대량 양식생산이 시작됐다. 양식 넙치의 생산량은 1987년 20톤에서 시작해 2009년 최대 5만4647톤, 2021년에는 4만1791톤으로 약 2500배 이상 증가했다.

선발육종 방법은 집단 내 우수 형질을 가진 개체를 선발 후 교배를 통해 새로운 품종을 만드는 방법이다. 종자를 생산하고 키운 다음 각 개체의 형질을 확인한 후 우수한 개체 간의 교배를 통해 우량품종을 만들기 때문에 최소 10년 이상의 시간이 소요된다. 반면 유전체 선발육종은 육종기술 중 가장 발전된 기술로 생물에 존재하는 수만∼수십만 개의 유전자표지를 '유전자 칩'에 내장시켜 각 개체의 유전형질을 정확하고 정밀하게 분석할 수 있는 기술이다.

최근 발달한 생명공학(BT)과 정보통신(IT) 기술을 활용해 짧은 시간 동안 유전자가 가지고 있는 방대한 데이터를 분석하고 결과를 도출함으로써 기존 선발육종의 한계였던 여러 형질을 동시에 개량할 수 있는 다(多) 형질 육종이 가능하게 된 것이다. 유전자 칩을 이용해 어린물고기 단계에서부터 원하는 형질을 가진 물고기를 조기선발할 수 있고 다양한 형질을 높은 정확도로 짧은 시간에 개량할 수 있다.

국립수산과학원에서는 지난해 우리나라 대표 양식품종인 넙치와 전복의 유전체 정보를 내장한 유전자 칩을 개발하는 데 성공했다. 유전체 선발육종 기술을 기반으로 육종 효율을 극대화시켜 어업인의 소득증대는 물론 수산식량 자원의 안정적 생산, 그리고 더 나아가 K-피시(Fish·물고기)가 노르웨이 연어와 같은 세계적 히트 제품으로 성장할 날을 기대해 본다.

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우동식 국립수산과학원 원장

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