박선호 부산대 교수팀, 전남대와 공동 연구로 나노 농약 보조제 개발

부산대와 전남대 공동 연구팀이 젤라틴 나노 입자로 식물 성장 촉진과 살충 및 제초 효과를 향상시키는 농약 보조제 개발에 성공했다.

부산대는 바이오산업기계공학과 박선호 교수팀이 전남대 연구팀과 공동연구를 통해 식물 성장을 촉진하고 농약 기능을 향상시킬 수 있는 새로운 천연단백질 기반 플랫폼을 개발했다고 12일 밝혔다.

박선호 부산대 교수와 김장호 전남대 교수.

이번에 개발된 농약 보조제는 젤라틴 기반 나노입자로 단독으로 사용할 경우 식물 성장을 도울 수 있고, 농약을 서서히 방출한다. 이를 통해 농작물 수확량과 품질 향상은 물론, 농약 사용량을 줄여 지속 가능한 농업 환경 조성에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

젤라틴은 주로 소와 돼지의 피부나 연골 등에서 추출되는 콜라겐을 가공해 만드는 것으로, 젤리·푸딩·화장품 등 식품과 의료, 건강 제품을 제작하는 데 사용된다. 연구팀은 생체적합성이 높고 약물을 담고 있다가 방출할 수 있는 성질을 활용해 첨단 나노 농약 보조제로 활용했다.

이번에 개발된 젤라틴 나노입자는 약 150nm 크기로 표면에 양전하를 띠고, 약물을 약 보름가량 담고 있다 서서히 방출했다. 통상 입자의 작은 구조와 양전하를 통해 약한 음전하를 띠는 식물의 잎 표면에 잘 부착됐는데, 잎 표면이 소수성(물과 친화력이 적은 성질)이거나 친수성인 특성에 가리지 않고 잘 붙었다.

젤라틴 나노 입자를 활용해 식물 성장 촉진과 살충·제초 효과를 향상시키는 농약 보조제 연구 요약도.

이 젤라틴 나노입자와 농약이 혼합된 첨단 나노 농약제는 기존 농약 대비 15%의 우수한 살충 효과와 20%의 제초 효과를 보였다. 방제기로 분사할 경우 더 멀리 분사돼 넓은 영역에 고르게 분포할 수 있고, 공기 중에 오래 머물러 농작물의 잎과 줄기 등 다양한 부위에 닿아 방제 효과를 높일 수 있었다.

박선호 교수는 “이번 연구 결과는 기존 농업현장의 다양한 문제점을 나노바이오기술을 접목해 극복할 수 있는 가능성을 보였다”며 “젤라틴 나노입자는 지속 가능한 농업, 특히 농약제의 기능을 향상하는 동시에 비료로 식물 성장을 유도하는 데 큰 잠재력이 있다”고 말했다.

연구 성과 논문이 게재된 나노기술 분야 학술지 ‘스몰’ 10월 17일자 표지. 부산대 제공 

이번 연구는 박선호 교수와 전남대 융합바이오시스템기계공학과 김장호·손형일·이경환 교수 연구팀이 △BK21 4단계 IT-Bio융합시스템농업교육연구단 △농식품과학기술융합형연구인력양성사업 △그린바이오 혁신융합대학사업 △광주전남지역혁신플랫폼사업 등의 지원을 받아 수행했다. 박선호 교수를 제1저자로 한 공동 논문은 나노기술 분야 저명 학술지 ‘스몰’ 10월 17일자 표지를 장식했다.

부산=오성택 기자 fivestar@segye.com