햄프(Hemp, 대마)는 미래 고부가가치 신성장 생물자원이다. 

김문년 박사

기후 변화는 기온 상승, 강수량 변화, 극심한 기후 현상 증가 등 여러 방식으로 농산물에 광범위한 영향을 미친다. 이는 재배 환경을 변화시키고 생산량과 품질을 떨어뜨리며, 최종적으로는 농산물 가격 상승으로 이어진다. 기온이 높아지면서 월동하는 병해충이 늘고, 외래종 유입이 증가하면서 농작물 피해도 커진다. 일부 잡초는 기후 변화에 더 잘 적응하여 농작물과 경쟁하며 성장을 방해하기도 한다. 이렇듯 고온으로 인해 토양 유기물이 빠르게 분해되어 토양의 질이 떨어진다.

농업미생물은 농업에 유용하게 사용되는 미생물을 의미한다. 작물의 생육증진, 면역증강, 병해충방제, 토양 개량, 환경개선을 위해 사용되는 미생물이다. 넓은 의미에서는 축산 사료첨가제, 냄새저감 미생물을 포함한다. 농업에 유용한 미생물로서 바실러스, 효모균, 광합성세균, 유산균, 곰팡이 등으로 항균, 양분순환, 발효 등과 관련된 유용물질, 호르몬, 효소 등을 만들어 농업에 유용하게 활용되는 미생물이다.

안심하고 먹을 수 있는 농산물에 대한 수요가 늘면서 화학비료를 줄이고 퇴비와 같은 유기물 비료를 사용하는 친환경농업에 대한 관심이 커지고 있다. 하지만 유기물 비료는 작물에 바로 흡수되지 않는다. 토양 속에 살고있는 유용 미생물이 토양으로 유입되는 유기물을 무기물로 분해하여 지속적으로 공급해 줘야 농작물이 성장을 할 수 있게 된다. 따라서 토양에 서식하는 유용 미생물의 종류와 수가 많을수록 농경지에 적합한 땅이 될 수 있다. 

미생물의 대사는 생명 유지와 성장에 필요한 에너지를 생성하고, 세포 내 화학 반응을 조절하는 중요한 과정이다.  대사산물은 기본적인 생리 활동과 연관되어 세포의 생장, 분열, 생존 같은 필수적인 생물학적 과정과 직접적으로 연관되어 있는 물질들을 말한다. 포도당, 아미노산, 지방산, 핵산 등이 대표적인 대사산물이며 이런 물질들은 세포의 에너지 공급, 세포의 구조 구성 등 생존에 중요한 생화학 반응에 사용되는 물질들이다. 

Hemp의 미생물 군집은 아직 완전히 특성화되지는 않았지만, Hemp 기반 미생물은 오염된 토양을 정화하고 토양의 물리적 특성을 개선하는데 활용되는 것으로 알려져 있다. Hemp 추출물과 미생물을 결합한 제품은 작물의 성장을 촉진하고 품질을 높이는데 기여한다.

최근 K-바이오(대표이사 최성연)는 국내 최초로 버려지는 Hemp 부산물(줄기 등)과 식물 추출물의 탄소원을 기반으로 하여 “Hemp GMR 미생물(KC1, KC2 균주)”을 개발하여 식물영양제와 축산 악취제거제를 개발하여 농가들로부터 각광받고 있다.

악취제거 원리는 이미 발생된 악취물질(암모니아, 황화수소, 메틸메르캅탄, 트리메틸아민 등)은 KC1 및 KC2 미생물 대사산물이 즉시 제거하고, 암모니아(NH3) 등을 발생시키는 유기물은 KC1 및 KC2 미생물이 암모니아 발생 원인을 원초적으로 차단하는 원리다.

이런 원리를 적용하여 2024년부터 제주도 서귀포시 S농가를 비롯하여 전국 17개 양돈농가 실증 결과, 돈방내 암모니아 농도는 95%이상 개선되었고, 부지 경계선에는 0~0.3ppm으로 배출허용 기준치 이내여서 축산농가로부터 좋은 반응을 얻고 있다. 

농가들로부터 호응도가 높아 (재)농축산용미생물산업육성지원센터에서 주관하는 “2025년 농축산용미생물 효능평가지원사업” 현장실증 분야에 선정되어 GMR 미생물의 효과를 검증 받은데 이어, 2025년 안동형 일자리사업단에서 주관하는 『Hemp 부산물을 활용한 기능성 소재 개발 및 고부가 제품화 지원사업』에도 선정되어, “고부가가치 Hemp 부산물을 활용한 고농도 미생물 개발과 이를 이용한 햄프 기능성 생활형 소취제 개발”사업도 선정되어 진행중에 있다.

GMR 식물영양제의 효능 평가를 위하여 지난해부터 안동시 사과 및 참깨, 상주시 스마트팜혁신벨리 토마토 및 오이, 영주시 고추 및 가지, 의성군 복숭아 및 자두, 고령군 딸기, 성주군 참외, 봉화군 사과 농가 등 23개 농가에 KC1과 KC2 미생물의 대사산물 이온화 기술을 적용하여 토양 환경개선, 작물 생육증진, 병충해 억제 효과를 검증받아 재구매가 지속적으로 이루어지고 있는 상태다.

Hemp GMR 영양제 사용 농가의 만족도 조사결과, 재구매 의향이 97%로 가장 높았다. 그 이유는 작물의 주근과 세근(잔뿌리) 발육촉진, 착색, 비대, 당도촉진, 수확량 증대, 상품성과 저장성 향상, 병충해(진딧물, 응애, 탄저병 등) 예방 효과 등이었다. 

한국과학기술정보연구원(KISTI)의 2025년 산·학·연 연계 중소벤처 R&BD 지원사업에 선정되어 국립경국대학교 식물의학과(최형우 교수)와 공동으로 “식물 유래 미생물 제제의 작물 병해충 방제 효능에 대한 검정 및 활용성 평가”를 받았다. 또한 국립경국대학교 글로컬대학추진단에서 주관하고 있는 “바이오 초격차 지역산업 수요 맞춤형 공동연구 과제”도 선정되어 Hemp 부산물 추출 균주를 이용한 생물농약 기술 개발도 진행 중에 있다. 

현재 작물 생육 증진 효과 검증을 위하여 의성군스마트농업사업단에서 주관하고 있는 『의성 노지스마트농업 시범사업 실증단지』 콩 포장 시험에 참여하여 GMR 미생물 제제를 처리한 시험구와 아무것도 처리하지 않은 대조구를 비교 분석한 결과, GMR 미생물을 처리한 시험구의 작물이 생육 증진과 병충해 억제 효과를 입증하는 등 Hemp 미생물을 이용한 '친환경 GMR 농법'으로 화학 비료와 농약 사용을 줄여 환경오염을 감소시키고 농업 생산량을 늘리는 효과를 거둬 친환경 농업에도 블루오션을 예고하고 있다. 

케이바이오 최성연(공학박사) 대표이사는 “단박”브랜드로 사용 중인 Hemp GMR 제품(식물영양제, 탈취제)은 특허 및 상표등록, 환경표지인증, 벤처기업(혁신성장유형)인증, 조달등록 제품으로 현재 영주 농협을 비롯하여 전국 20여개 농협에 계통계약이 이루어져 농민들로부터 좋은 호응을 얻고 있다고 말했다. 향후 계획은 한국의 바이오 산업에서 친환경 Hemp 미생물을 활용하여 축산악취 문제와 지구 온난화 예방에 총력을 기울이겠다“고 강한 포부를 밝혀 농·축산업 발전과 환경오염 예방에도 크게 기여할 것으로 기대된다. 

지구온난화 문제를 해결하는 데에는 많은 시간과 비용 그리고 노력이 필요하다. 우리가 지금부터라도 지속 가능한 미래를 위하여 Hemp GMR 미생물을 활용한다면 미래 세대에게 건강한 지구를 물려줄 수 있을 것이다. 정부는 2050년까지 온실가스 순배출량을 '0(제로)'으로 만들겠다고 발표했다. 기후 변화에 따른 영향 예측 및 적응 기술을 개발하는 것도 중요하지만 탄소중립을 위하여 친환경 미생물을 사용하는 농가에 지원방안을 강구해야 할 것이다.