식물 유용 미생물 DB

나쁜 놈부터 주목을 받는 법이다. 하지만 정작 중요한 것은 좋은 사람이다. 식물에 나쁜 미생물인 식물병원균에 대하여는 목록을 관리하고 DB도 구축되어 있다. 하지만 식물에 좋은 미생물인 미생물 농약, 비료 등에 쓰이는 유용미생물에 대한 목록화와 DB가 구축되어 있지 않다.

그래서 이를 작업한 내용에 대하여 알리고 사용을 권하고자 합니다. 글 쓰는 실력이 부족해서 효과적으로 적지 못하고 매우 깁니다. 작정을 하고 읽으셔야 합니다.

우선 목차입니다.

1. 나쁜 미생물, 좋은 미생물

2. 식물에 좋은 미생물의 정보와 자원을 모두 모아 제공해주는 곳이 필요하다.

3. 식물의 좋은 미생물 정보를 모으다.

4. 구슬이 서말이라도 꿰어야 보배 - 식물 유용미생물 DB 구축

5. 식물유용 미생물 DB 활용 방법

6. 농약, 비료 미생물의 종합 정보, 그리고 미생물 실물자원까지 제공

7. 하지만, 아직 할 일이 많이 남아 있다.

시작합니다.

1. 나쁜 미생물, 좋은 미생물

미생물학의 탄생을 19세기 중엽의 파스퇴르나 코흐의 시대로 보는데 파스퇴르는 포도주가 상하는 원인이 미생물임을 그리고 코흐는 사람의 탄저병, 결핵 같은 주요 병을 일으키는 주범이 미생물임을 입증하였다. 그래서 사람들은 미생물하면 사람에게 병을 일으키고 음식을 상하게 하는 나쁜 생물로 간주해 왔다.

Louis Pasteru 와 Robert Koch (Wikipedia 인용)

한참이 지나서야 병을 일으키는 나쁜 미생물은 많지 않고 좋은 미생물이 대부분이고 오히려 유산균 같은 경우에는 사람의 건강을 돕는다는 것이 알려졌다. 21세기가 되어서는 프로바이오틱스라고 해서 매일 좋은 미생물을 먹는 시대가 되었다.

먹는 유산균 (종근당건강 인용)

식물의 미생물도 마찬가지다. 아일랜드 대기근을 일으킨 감자 역병을 시작으로 식물병원균이 알려지면서 미생물은 작물을 재배하는 농업에서는 박멸시켜야 하는 대상이었다. 우리나라에도 식량의 자급자족을 위하여 벼의 주요병인 도열병의 원인 곰팡이를 방제하여야 하였고 이를 위하여 국립대학에 농생물학과라는 학과가 만들어질 정도였다.

도열병(온라인 한국식물병명목록 인용)

하지만 사람과 마찬가지로 식물에게도 나쁜 미생물은 일부이고 더 많은 미생물들이 식물에게 양분을 공급하고 생장을 촉진하는 좋은 미생물이다. 그래서 사람들이 프로바이오틱스 유산균을 먹는 것처럼 식물에게도 좋은 미생물을 제공하는 시대가 되었다. 무엇보다도 화학 농약에는 듣지 않는 저항성 병원균의 출현과 비료의 과사용으로 농토가 황폐화 됨에 따라 이젠 유용 미생물의 농업적 사용이 선택이 아닌 필수가 되었다.

작물 생장촉진용 미생물 유기농업자재(마이크로자임 인용)

이에 따라 유용 미생물의 농업적 활용을 위하여 2011년 농촌진흥청에 농업미생물과가 설립되었다. 작물에 병을 일으키는 나쁜 미생물을 연구하는 식물병리과가 농촌진흥청의 개청(1962)과 동시에 설립된 것에 비하면 많이 늦었지만, 농업이 가야할 길을 고려하면 이는 필수 불가결한 선택이었다.

나쁜 친구를 멀리할려고 애를 쓰는 것 보다는 평소에 좋은 친구들을 가까이하면 나쁜친구는 절로 멀어지는 법이다.

2. 식물에 좋은 미생물의 정보와 자원을 모두 모아 제공해주는 곳이 필요하다.

우리나라에서 식물에 병을 일으키는 나쁜 미생물과 그 병에 대한 조사는 일제강점기부터 시작되었다. 그리고 해방 후인 1972년에는 식물에 따른 병원미생물과 병명을 정리한 한국식물병해충잡초명감이 발간되었다. 이 작업은 한국식물병리학회에 의하여 꾸준하게 진행되어 2021년에는 한국식물병명목록 6판이 발간되기에 이른다. 여기에는 우리나라 1,390개의 식물에 발생하는 6,534개의 병명이 기록되어 있다.

한국식물병명목록 6판 (온라인한국식물병명목록 인용)

식물의 나쁜 친구인 식물병원균은 100년의 역사를 가지며 관리되고 있는 반면에 식물에 좋은 미생물, 유용 미생물은 그렇지 못한 실정이다.

유용 미생물을 개발하여 농가에 보급하기까지는 많은 연구와 절차를 거친다. 일반적으로 유용 미생물의 연구 결과는 먼저 논문이나 보고서로 발간된다. 그리고 특허를 신청한다. 물론 이 둘은 상황에 따라 순서가 바뀔 수 있다. 논문과 특허로 유용미생물이 알려지면 그다음은 기업의 몫이다. 기업은 돈이 될 수 있는 유용미생물을 개발자와 협의하고 미생물농약, 미생물비료 또는 미생물유기농업자재로 등록한다.

미생물농약의 등록은 농촌진흥청에 하나 많은 실험 데이터를 필요로 한다. 이에 경제적 부담이 큼으로 등록이 활발하지 않은 실정이다. 미생물비료의 경우에는 상대적으로 간단하게 등록할 수 있어 많이 이용한다. 다만, 등록할 수 있는 미생물 종(種, species)이 제한적이고, 무엇보다도 지자체에서 관리하기 때문에 전체적인 목록화가 쉽지 않다. 농약과 비료 외에도 미생물을 유기농업자재로 등록하는데 비교적 간단하게 등록할 수 있어 많이 이용한다. 현재 농산물품질관리원의 유기농업자재 공시조회에 의하면 330개의 미생물이 유기농업자재로 등록되어 있다.

아쉽게도 위에 예를 든 유용 미생물의 제품화를 위한 공식 등록 외에, 우리나라에서 이를 총괄적으로 관리하는 곳은 없다. 그리고 개발과정에서 나온 논문과 특허, 등록된 농약, 비료, 유기농업자재가 서로 연결되지 못하고 제각각이다.

그래서 유용미생물을 농업현장에서 사용하여야 할 농업인은 해당 미생물 제품을 누가 개발하였고 어떤 효과가 있는지에 대하여 제대로 알지 못한다. 그리고작물별로 어떤 미생물이 개발되어 있고, 특정 상황에서 어떤 미생물을 사용할지를 알 수가 없다. 연구자와 기업 입장에서도 유용 미생물에 대한 현황 파악을 위하여는 각자가 공을 들여서 여러 곳을 쫓아다니며 상황을 파악해야 하는 형국이다.

나쁜 미생물에 대하여는 이미 100년 전부터 현황을 파악하면서 목록화하고 관리하고 있는데, 좋은 미생물에 대하여는 정작 어떤 미생물이 있는지를 모아서 관리하는 곳이 없다. 그래서 좋은 미생물의 목록을 만들고 이들에 대한 종합적인 정보를 제공하고자 하였다. 덧붙여서 이들 유용미생물의 실물인 균주들이 어디서 관리되고 있는지를 함께 제공하여, 필요한 사람이 직접 가져다 쓰게 하고자 하였다.

3. 식물의 좋은 미생물 정보를 모으다.

<특허미생물>

식물에 좋은 미생물인 유용 미생물에 대한 정보는 문헌이나 보고서로부터 얻을 수 있을 것이다. 하지만 너무 많아 섣부르게 조사하다 보면 한곳에서 헤메고 전체를 볼 수 없는 우를 범할 것이다. 그래서 떠올린 것이 특허미생물이다. 연구자나 기업체 입장에서 효과가 좋아 상품화가 가능하다고 판단되면 소유권을 보장받기 위하여 특허를 출원했을 것이기 때문이다.

미생물 특허를 위해서는 해당 미생물을 특허기탁기관에 기탁하여야 한다. 다행히 특허청에서는 특허 기탁된 모든 미생물에 대하여 정보화하여 관리하고 있다. 먼저 특허청의 키프리스 플러스(https://plus.kipris.or.kr/portal/main.do)의 데이터목록/ API로부터 10,949 건의 특허기탁미생물과 이들의 특허 제목 등을 내려받았다. 그리고는 이들 미생물 중에서 식물과 관련된 미생물만을 선발하였다. 처음에는 식물과 연관성이 높은 미생물 속(屬, genus)명이나 관련 키워드를 이용하여 선발하려 하였다. 하지만 중요한 유용미생물이 빠질 수 있어 결국 일일이 눈으로 확인하여 690건의 미생물을 선발하였다. 결국 주관적으로 선발하여 주요 미생물이 빠질 수 있다는 뜻이기도 하다.

키프리스 플러스 웹사이트

<미생물농약>

다음으로 미생물농약에 대한 정보를 얻기 위하여 농촌진흥청의 농약안전정보시스템(https://psis.rda.go.kr/psis/)을 이용하였다. 해당 시스템은 농약에 관한 다양한 정보를 제공하고 있었고 이들은 엑셀로 내려받을 수 있었다. 관리 항목 중에 ‘작용기작’이라는 항목이 있었는데 다행히 미생물농약은 ‘생물학적 제재(생2)’, ‘지질 생합성 및 기능 저해(바6)’, ‘기주식물 방어기작 유도(차6)’에 모두 포함되어 있었다. 따라서 내려받은 엑셀에서 위의 3개의 필터를 이용하여 미생물농약 129건을 선택할 수 있었다.

농약안전정보 시스템

<미생물유기농업자재>

유기농업자재의 경우에는 농산물품질관리원의 ‘유기농업자재공시현황조회’(https://www.naqs.go.kr/hp/contents/contentsTab.do)’를 이용하였다. 이 시스템은 등록된 유기농업자재에 대한 상세한 정보를 제공하고 있었는데, 미생물 유기농업자재는 ‘자재명’ 항목에 미생물 여부가 포함되어 있었다. 공시현황조회의‘자재명’이라는 검색란에 ‘미생물’을 입력하여 330건의 미생물 유기농업자재를 내려받을 수 있었다.

유기농업자재 공시현황 조회

<미생물비료>

가장 많이 등록된 미생물제인 미생물비료의 경우에는 시군구의 지자체에 등록하도록 되어 있는데, 아직 시군구를 아우르는 통합된 DB가 구축되지 않았기에 아쉽게도 조사를 할 수 없었다.

<관련 문헌>

문헌 역시 서두에 언급한 대로 너무 방대하기에 일부 개발자가 제공한 것 외에는 공격적으로 수집하기에는 어려움이 있었다.

<미생물 자원>

유용미생물을 실제 사용하기 위해서는 해당 미생물의 실물, 균주에 대한 관리와 정보 제공이 필요하다. 다행히 농업미생물은행(KACC) (https://genebank.rda.go.kr/microbeMain.do)이 미생물 균주와 정보를 관리하고 있다. 친정이다 보니 그 정보를 그대로 가져다 쓸 수 있었다. 어떻게 보면 거꾸로 KACC에서 미생물 균주를 관리하다 보니, 그와 관련된 미생물 정보를 모을 수 있었다.

농업미생물은행(KACC)

4. 구슬이 서말이라도 꿰어야 보배 - 식물 유용미생물 DB 구축

특허미생물 정보, 농약 정보, 유기농업자재 정보, 미생물자원 정보를 확보하였으니 이젠 이들을 서로 꿰어야 했다. 각 정보들이 공통적으로 가지고 있는, 아니면 가지고 있어야 할 필수 항목을 찾았다.

미생물을 취급할 때에 가장 기본이 되는 항목은 학명(미생물이름)과 균주번호이다. 사람이름과 주민번호에 해당이 된다(사실 학명은 사람이름과는 다른 측면이 있지만 우선 쉽게 넘어가고 후에 다시 언급하자). 그래서 각 정보별로 학명과 균주번호를 필수적으로 포함하게 하고 이 두 항목을 기준으로 서로 연결하였다.

<미생물 기본정보>

먼저 미생물 기본정보 테이블을 구성하였다. 학명, 균주번호, KACC 번호 등으로 구성하였는데 농업미생물은행(KACC) 균주관리 틀을 그대로 가져왔다. 후에 호환성을 고려하였다.

<효과정보>

그 다음은 효과정보 테이블을 만들었다. 기본적으로 효과는 유기농업자재의 자재구분을 참고하여 식물생육, 토양개량, 병해관리, 충해관리, 기타의 5개로 구분하였다. 그리고는 이들의 효과를 충분히 설명할 수 있도록 텍스트, 이미지, 붙임파일까지 가능하게 하였다. 그리고 참고문헌을 붙였다.

<특허정보>

특허는 지식재산정보검색서비스(KIPRIS)에서 원체 많은 정보를 제공하고 있는데, 특허기탁미생물을 키프리스플러스의 데이터목록/API에서 받아 테이블을 구성하였다. 다만 학명과 균주번호가 함께 ‘미생물명’에 포함되어 있어 학명과 균주번호를 분리하는 작업을 하였다. 나머지는 대부분 그대로 내려받아 사용하였다.

<농약정보>

미생물농약을 다루는 농약안전정보시스템 역시 일반명에 학명(미생물이름)과 균주번호가 함께 있어서 특허처럼 둘을 서로 나누었다. 그리고 미생물 농약에는 작물명과 병명이 있어서 친정인 농업미생물은행에서 운영하고 있는 ‘한국식물병명목록(https://genebank.rda.go.kr/kplantdisease.do)’ DB의 기주식물과 병명에 서로 연결하였다. 후에 식물의 병에 따른 농약 정보를 함께 제공할 것을 고려하였다.

한국식물병명목록 DB

<유기농업자재 정보>

유기농업자재의 경우에는 DB 구축에 어려움이 있었다. 위에서 언급한 것처럼 ‘자재명’에서 ‘미생물’을 키워드로 하여 미생물 유기농업자재를 선발하였다. 그런데 ‘자재명’에 단순 미생물로 기록된 것은 ‘주성분’에 학명이 포함되어 있었으나 ‘미생물추출물’로 기록된 것은 주성분에 학명이 포함되어 있지 않았다.

미생물 학명이 없으면 미생물 유기농업자재가 무엇으로 만들어졌는지 전혀 알 수가 없다. 그리고 미생물의 기본정보, 활용정보, 특허미생물 정보와 서로 꿸 수가 없다. 그래서 학명이 없는 유기농업자재는 다른 방법으로 일부 확인된 것 외에는 포함시킬 수 없었다.

그리고 ‘자재명’에 미생물로 되어 있어 ‘주성분명’에 학명이 포함되어 있는 것도 균주번호가 없는 것이 많았다. 미생물은 학명(미생물이름)과 균주번호를 알아야 해당 미생물을 정확히 구분할 수 있다.

흔히 학명만 알면 그 미생물을 정확히 지칭하는 것으로 생각하고 있는데 그렇지 않다. 미생물제로 널리 쓰이는 Bacillus subtilis (흔히 고초균으로 불림)는 균주에 따라 그 쓰임새가 천자 만별이다. 같은 B. subtillis도 어떤 균주는 청국장을 만들고 어떤 균주는 미생물 비료를 만든다. 청국장을 만드는 B. subtilis 균주는 미생물 비료로는 효과가 없고, 미생물 비료에 쓰이는 B. subtilis 균주는 청국장을 만들지 못한다.

우리가 가수를 채용하기 위해서는 나훈아라고 쓰여진 사람을 뽑아야지 그냥 인간이라고 쓰여진 사람을 뽑으면 안된다. 축구선수를 채용하기 위해서는 손흥민이라고 쓰여진 사람을 뽑아야 한다.

학명 B. subtilis는 인간(Homo sapiens)에 해당한다. 그리고 손흥민, 나훈아가 균주번호에 해당한다. 따라서 유기농업자재에 그냥 학명, ‘인간’이라고만 쓸게 아니라 학명 ‘인간’, 균주번호 ‘나훈아’라고 써야 이것에 근거하여 가수로 뽑아 쓸 수 있다.

유기농업자재에 균주번호가 빠진 곳이 많아 이를 설명하느라 잠시 외도하였다. 결국 특허든, 농약이든, 유기농업자재이든 균주번호가 들어가야 정확한 미생물을 지칭하고 서로 섞이지 않고 관리가 된다.

이와 같이 식물의 좋은 친구 미생물들의 기본 정보, 활용 정보, 특허 정보, 농약정보, 유기농업자재 정보들을 학명과 균주번호를 이용하여 서로 엮어 식물유용미생물 DB (https://genebank.rda.go.kr/kagrobio.do)를 구축할 수 있었다.

식물유용미생물 DB 구축

5. 식물유용 미생물 DB 활용 방법

<검색 서비스>

농약, 비료에 사용되는 미생물의 기본, 활용, 특허, 농약, 유기농업자재 정보를 DB화함으로써 다양한 키워드로 검색하여 원하는 정보를 얻을 수 있게 되었다.

식물유용미생물 검색

먼저 농업인의 입장에서는 ‘작물’을 키워드로 하여 해당 작물에 사용될 수 있는 농약, 유기농자재에 접근할 수 있다. 이 때에 AND 기능을 사용하여 작물에 해당 ‘병명’이나 ‘충명’ 그리고 ‘효과’를 추가할 수 있다.

미생물제를 생산하는 회사 입장에서는 ‘상표명’을 입력하여 우리회사 제품의 어떤 정보들이 이 시스템에 게시되어 있는지 확인할 수 있다. 그리고 필요한 정보는 ‘식물 유용 미생물 의견수렴’을 통하여 제공할 수 있다. 그리고 ‘회사명’ 검색을 통하여 우리 회사에는 어떤 제품이 등록되었고 타사는 어떤 제품들이 등록되어 있는지 확인할 수 있다.

연구자들은 아무래도 ‘학명’이나 ‘균주번호’가 익숙할 것이다. ‘학명’ 검색을 통하여 어떤 미생물 종들이 농약, 비료, 유기농업자재로 등록되어 있는지 그리고 ‘균주번호’ 검색을 통하여 어떤 미생물들이 어떤 회사에 의하여 제품화되고 있는지를 확인할 수 있다.

그리고 누구나 특허의 경우에는 ‘특허출원번호’, ‘특허균주기탁번호’로 미생물 농약과 유기농업자재는 각각 ‘미생물농약 등록번호’, ‘유기농업자재 공시번호’로 특정 특허, 농약, 유기농업자재에 접근할 수 있다.

<식물 유용미생물 의견 수렴>

현재는 농업미생물은행(KACC)에서 농약, 비료 미생물의 기본, 활용, 특허, 농약, 유기농업자재 정보를 관리하고 있으나 모든 정보를 빠짐없이 직접 찾아서 입력하기에는 한계가 있었다.

이때에 자기 연구 결과를 알리고 싶은 연구자가 있을 것이고, 자기 제품에 대한 다양한 정보를 제공하고 싶은 기업이 있을 것이다. 이들의 정보를 식물유용미생물 DB에 반영할 수 있도록 ‘식물 유용 미생물 의견 수렴’ 공간을 만들었다. 연구자, 기업, 농업인 등이 게시를 원하는 정보를 여기에 올리면 관리자가 검토 후에 해당 내용을 추가한다.

식물유용미생물 의견 수렴

<식물 유용 미생물 분양>

식물 유용 미생물 중에서 농업미생물은행(KACC)에 특허 기탁된 균주(eg. KACC 91953P), 또는 유기농업자재나 미생물 농약으로 등록하고 농업미생물은행에 일반 기탁된 균주를 검색하고 분양받을 수 있다. 검색은 KACC 균주번호(5 또는 6자리 숫자번호만 입력)와 학명(속명, 종명)으로 가능하다. 해당 번호가 검색되면 농업미생물은행의 씨앗은행 페이지로 이동하여 분양신청이 진행된다.

식물유용미생물 분양

6. 농약, 비료 미생물의 종합 정보, 그리고 미생물 실물자원까지 제공

미생물 농약, 비료, 또는 유기농업자재의 하나의 제품에 대하여 정보를 얻고자 인터넷 검색하면 주로 이를 제조하는 회사의 설명서를 접할 수 있다. 설명서는 주로 사용 방법에 대한 정보를 제공한다.

식물유용미생물 DB를 이용하면 이 제품이 어떤 미생물을 주성분으로 하고, 어떤 효과가 있으며, 누구에 의하여 언제 특허가 났는지를 볼 수가 있다. 그리고 제품 생산을 위하여 미생물 농약, 미생물 유기농업자재, 미생물 비료(향후 준비가 필요함)로 등록된 내용을 볼 수 있다. 그리고 필요하다면 농업미생물은행(KACC)으로부터 보유 균주에 한해서 원균주를 분양받을 수도 있다.

말 그대로 농약, 비료 미생물에 대한 원스텝 서비스를 받을 수 있다.

7. 하지만, 아직 할 일이 많이 남아 있다.

식물유용미생물 DB가 신뢰받기 위해서는 유용미생물로 사용되는 미생물의 특허, 농약, 유기농업자재가 빠짐없이 제공되어야 한다. 하지만 아직은 빠진 정보가 많아 특허는 지식재산정보검색서비스(KIPRIS)에서, 농약은 농약안전정보시스템에서 유기농업자재는 유기농업자재 공시조회에서 반드시 확인하여야 한다.

현재의 시스템을 보완하기 위하여, 특허의 경우에는 기간을 설정하고 분기별이든지 반기별이든지 수동으로 정보를 업그레이드 하는 수 밖에 없다. 기탁받은 미생물이 식물 유용 미생물에 해당하는지를 기계적으로 판단할 수가 없기 때문이다.

하지만 미생물농약과 미생물유기농업자재는 해당 여부를 기계적으로 판단할 수가 있다. 따라서 농업미생물은행에서 수동으로 정보를 입력할 것이 아니라 각각 농촌진흥청의 농약안전관리시스템과 농산물품질관리원의 유기농업자재 공시 DB에서 공개 API를 통하여 실시간 자동으로 끌고 와야 할 것이다. 향후 이 부분에 대한 작업이 필요하다.

그리고 미생물 비료 정보는 지자체에서 관리하고 있고 총괄적으로 DB화가 된 것이 없어 아직까지 포함할 수가 없었다. 미생물비료를 총괄 관리할 수 있는 전산시스템을 구축하고 지자체에서 활용하여 데이터가 집적되면 좋겠다.

결국은 당분간은 농업미생물은행(KACC)의 담당자의 노력에 의존하는 수 밖에 없다. 기간을 정하고 농약, 비료 미생물의 기본, 활용, 특허, 농약, 유기농업자재 정보를 직접 확인하고 업데이트 하는 수밖에 없다. 이때에 농업인, 기업체, 연구자 등의 이해관계자들에게 잘 홍보하여 이들의 의견을 최대한 반영할 수 있도록 노력해야 할 것이다.

P.S) 이 글은 식물유용미생물 DB를 소개하기 위하여 저자가 개인적으로 작성한 글로써 해당기관의 공식 입장이 아님을 말씀드립니다.

2025. 7. 10.