방사선 육종기술로 재배… 원자력연이 키워낸 친환경 작물 '케나프'

첨단방사선연구소 "이산화탄소 흡수량 삼나무 7배"
5개월 만에 4m까지 성장…목재 플라스틱 복합재 개발

전북 정읍에 위치한 한국원자력연구원 첨단방사선연구소 방사선육종연구센터 옆 노지에서 케나프 신품종이 자라고 있다. 정인선 기자

한국원자력연구원 첨단방사선연구소(전북 정읍)가 세계 3대 섬유작물 중 하나인 '케나프(Kenaf·양마·洋麻)'의 연구개발 중추로 우뚝 서고 있다.

케나프는 아프리카 원산의 1년생 나무 줄기가 없는 초본식물로 3-5m까지 자란다. 기능성 벽지와 의류, 매트, 기름 흡착제, 숯, 사료, 연료 등 다양한 용도로 활용되며, 생장이 빠른 게 특징이다. 특히 일반 수목보다 최고 5배 이상 이산화탄소를 잘 흡수해 탄소중립에 중요한 식물로 각광 받고 있다.

우리나라는 1960년대 가마니 제작용으로 케나프를 수입, 전북·제주지역에서 재배를 시작했다. 그러나 열대 기후에서 개화하는 품종 특성상 국내에서 씨앗을 수확하는 게 불가능했고, 결국 케나프 재배는 1970년대 나일론이 등장하면서 중단됐다.

원자력연은 친환경 소재 수요가 증가하던 2000년대부터 육종 연구를 시작, 2013년 국내 최초로 케나프 신품종 '장대'를 개발하고 품종보호권을 획득했다. 이후 생산성과 기능성을 더 높인 신품종 △완대 △원백 △원청 △적봉을 차례대로 개발했다.

케나프. 정인선 기자

장대는 국내 기후 환경에서도 씨앗 수확을 가능하게 한 신품종이다. 완대는 생산성을 크게 증대시킨 품종으로, 많은 양의 케나프를 수확할 수 있다. 원백과 원청은 내염성이 우수해 염분이 많은 간척지에서도 대량생산이 가능하고, 해안가의 대기 중 이산화탄소 흡수에 큰 역할을 할 수 있다. 뛰어난 항산화 효능을 가진 안토시아닌이 대량 함유된 적봉은 고기능성 섬유, 화장품, 항균 제품으로 개발 가능하다.

연구소는 개발한 품종에 전자선을 조사해 목재플라스틱복합재(WPC)와 같은 친환경 바이오 소재 개발에도 성공했다. 이 소재는 나무로 된 목분을 30-70%까지 함유한다.

케나프는 셀룰로오스 필터, 고강도 경량 자동차 부품소재, 목재 플라스틱 복합재와 같은 친환경 소재 제품 개발에 매우 적합하나 국내에는 관련 제조 기술이 없었다. 하지만 지난해 첨단방사선연구소가 목재 복합재 및 제조방법을 특허로 출원, 기술력을 갖췄다.

이 목재 플라스틱 복합재는 기존 화학적 소재를 사용한 제품 대비 가볍고 튼튼한 게 특징이다. 비용도 저렴하다. 또 산림을 벌채하지 않더라도 케나프 분말을 활용해 목재 소재를 만들 수 있어 친환경적이다.

류재혁 한국원자력연구원 박사가 케나프에 대해 설명하고 있다. 정인선 기자

류재혁 원자력연 박사는 "케나프는 삼나무보다 이산화탄소를 7배 흡수한다"며 "통상 5월에 심으면 10월까지 5개월만에 4m까지 자란다"고 설명했다.

이어 "셀롤로오스 고함유 등 다양한 품종을 개발하고 이를 활용한 초경량화, 초고강도 탄소 소재와 고기능성 의료용 신소재, 화장품, 마스크팩, 기저귀 등 다양한 제품도 개발 중"이라며 "첨단 방사선 기술로 친환경 제조 기술개발에 박차를 가해 국가 탄소중립에 기여하겠다"고 말했다.