5차 곰팡이 분류 워크숍

5차 워크숍의 반성과 6차 계획

제5차 곰팡이 분류 워크숍을 마쳤다. 5차 워크숍의 결과를 보고하고 6차 워크숍을 안내하고자 한다.      

   

1. 워크숍의 취지

왜 이 워크숍을 하는가? 국가기관인 국립농업과학원[농업미생물은행(KACC)]이 근무시간에 하는 일이라 명확한 명분을 제시할 수 있어야 한다. 왜 이 워크숍을 위하여 고민하고 힘들게 준비해 왔을까?    

 

1) 곰팡이를 제대로 진단(동정)하지 못한다. 

곰팡이는 15만종을 가지는 동물, 식물에 이은 3번째로 큰 생물그룹이다. 따라서 우리 주변에도 많고 산업적으로도 매우 중요하다. 그런데 이 생물그룹의 중요성에 대하여 제대로 인식하고 공부하지 않았기에 잘 대처하지 못한다.      

육포를 생산하는 중견 기업에서 유통과정에 곰팡이가 발생하였는데 이를 순수 분리할 줄을 몰랐고 순수분리가 안되니 동정도 하지 못하였다. 원인 곰팡이의 이름을 모르니 어디서 왔고 어떻게 방제를 해야 할지 대책을 세울 수가 없었다.   

   

수년 전에 네덜란드의 Westerdijk 연구소에서 근무할 기회가 있었는데 그 때에 국내의 굴지의 식품회사에서 곰팡이를 동정하기 위하여 이 연구소에 곰팡이를 보내는 것을 보았다. 대기업 연구소에서도 충분히 할 수 있어야 하고, 한국의 대학에서도 충분히 해야 하는데, 멀리 네덜란드까지 왜 시료를 보냈을까? 한국에 곰팡이 동정 교육과정이 꼭 필요하겠다는 생각을 했었다.      

2) 전문가가 적고 교육과정이 미비하다. 이젠 대학에서도 강의가 거의 없다. 

곰팡이는 작물에 병을 일으키기 때문에 농업적으로 중요하고, 음식을 오염시키기에 식품에 중요하며, 일부지만 사람에게 병을 일으키기에 의학적으로도 중요하다.   

    

50년전까지만 해도 우리나라는 배불리 먹지 못했다. 따라서 그때는 식량 자급이 국가의 최고 정책 목표였다. 그런데 쌀을 재배하고 보리를 생산하는데 곰팡이 병이 발생하여 생산량이 급감한다. 그래서 정부는 국립대학교에 농생물학과를 만들어서 작물병 전문가를 양성하였다. 그런데 작물병의 원인 미생물은 세균보다는 곰팡이이므로 많은 곰팡이 전문가가 양성되었다.     

 

식품과 의학에서도 미생물이 중요한데 여기서는 곰팡이 보다는 세균이 더 중요하다. 세균이 일으키는 탄저병, 결핵, 콜레라는 사람의 목숨을 앗아가지만, 곰팡이가 일으키는 무좀, 비듬으로 사람이 죽지는 않는다. 식품에서는 세균이 오염되면 식중독으로 난리가 나지만 곰팡이가 피면 버리면 그만이다.     

그러다보니 식품학과와 의과대에서는 세균을 전공한 사람은 있어도 곰팡이를 전공한 사람은 (거의) 없다고 할 수 있다. 그리고 미생물을 공부하는 미생물학과도 주로 세균을 공부하지 곰팡이는 거의 공부하지 않는다.   

   

따라서 우리나라의 경우 식품 분야, 병원 등에서 곰팡이를 전공한 사람을 찾아 보기 어렵다. 즉 세균을 전공한 사람이 추가로 곰팡이까지 맡아서 하다 보니, 곰팡이가 나오면 잘 모르니 그냥 세계 유수의 기관에 보내 버리는 것이다.     

그나마 농업분야에는 20년전까지는 곰팡이 전문가가 있었다. 그러나 1980년대에 식량 자급이 되고 90년대에 국외로부터 식량과 식품이 밀려들어오기 시작했다. 2000년대가 되면서 오히려 쌀이 과잉 생산되어 문제가 되기 시작하였다. 그러다보니 곰팡이 식물병 전문가의 쓰임세가 약해지게 되었다.     

이뿐만이 아니라 1990년대부터 유전자를 다루는 분자생물학이라는 학문이 일반화되기 시작하였다. 대학에서는 분자생물학은 첨단학문이고 곰팡이를 현미경으로 관찰하는 형태적 분류는 구시대 학문이 되었다. 2000년이 되면서 농생물학과에도 분자생물학 교수들이 대량으로 임용되면서 곰팡이를 형태적으로 분류하시는 분들을 빠르게 대체하였다.      

곰팡이 분자분류가 첨단이고 중요성이 커졌다고 해서 곰팡이 형태 분류를 대체할 수는 없다. 곰팡이 형태 분류는 분자분류가 대체할 수 없는 고유 영역이 있다. 하지만 현재는 대학에도 곰파이 형태 분류를 강의할 교수가 (거의) 없고 따라서 전문가가 배출되지 않는다. 

    

다행히 농촌진흥청에는 여전히 식물병이 중요하고 곰팡이 분야에 전문가가 상대적으로 많다. 따라서 국가기관인 농촌진흥청이 우리나라에 필요한 곰팡이 관련 지식을 제공하는 것은 당연하다.    

  

 3) 곰팡이를 어려워한다.

 위에서 언급한 것처럼 우리나라는 농업의 작물병 분야를 제외하고는 곰팡이 전문가가 드물다. 식품분야, 의학 분야는 거의 없다. 전문가가 없어서 잘 모르면, 어렵고 두렵다. 

    

한편 7, 8, 90년대에 현미경으로 곰팡이를 동정하던 우리나라 전문가들도 곰팡이 분류를 매우 어려운 학문으로 간주 하였다. 곰팡이 분류를 철학을 가진 소수의 전문가의 영역으로 이야기하곤 하였다.   

  

분류라는 학문은 쉽게 만들어서 누구나 적용할 수 있을 때에 제대로 역할을 하는 것이다. 따라서 곰팡이 분류는 누구나 할 수 있는 것이어야 하고 실제 그렇다. 그럼에도 우리나라에는 아직도 곰팡이 분류는 소수 학자들의 영역으로 생각하고 있다.    

  

그래서 곰팡이 분류는 어렵지 않다는 이야기를 이 워크숍에서 꼭 해야 한다. 

    

4) 곰팡이 연구와 활용의 구심점이 필요하다. 

곰팡이는 15만종을 가지는 지구에서 3번째로 큰 생물그룹이다. 농업을 비롯한 식품, 의학에서 매우 중요하다. 하지만 우리나라에서는 곰팡이 분야가 과소평가되고 있다.  농업 분야는 소수 전문가가 있었지만 식품과 의학 분야는 그렇지 못하다. 게다가 국내에서는 곰팡이에 대한 교육과 전문가 양성이 점차 줄어들고 있다.

      

이러한 상황에서 국내의 다양한 분야의 곰팡이 쓰임새에 대하여 어떻게 대응해야 할까?    

  

먼저 분야별 벽을 허무는 것이 중요하다. 대기업 전자회사에서도 곰팡이 워크숍에 참석한다. 그리고 예전에 국내 최고의 전자회사에서도 곰팡이 동정을 의뢰하여 서비스를 해 준 경험이 있다. 곰팡이가 필요한 곳이라면 전자회사라도 공대출신 만 뽑을 것이 아니라 농생물학과 출신도 뽑아야 한다. 

     

또한 드문 곰팡이 분야의 전문가와 지식을 서로 교류하고 협력하여야 한다. 농촌진흥청 농업미생물은행(KACC)은 국내에서는 가장 많은 곰팡이 자원을 확보, 보존하면서 필요한 사람에게 제공한다. 농업이라는 이름이 서두에 들어갔지만 꼭 농업이 아니라 공업쪽의 기업에도 많은 곰팡이 자원을 제공하고 있다.     

 

그래서 농업미생물은행이 곰팡이 분야에서 실물자원을 거래하는 시장(?), 복덕방(?) 같은 역할을 이미 하고 있다. 여기에 곰팡이 분류 워크숍을 통하여 곰팡이에 관련된 지식까지 제공하면 실물자원과 지식이 상호보완적으로 작용하여 우리나라 곰팡이 분야의 활용과 연구에 크게 기여할 수 있지 않을까? 

    

이야기가 길어졌다. 이야기가 길다는 것은 워크숍이 중요하여 할말이 많다고도 할 수 있지만, 수행 취지가 아직 명확하게 정리가 되지 않았다고도 할 수 있다. 워크숍의 횟수가 늘어갈수록 이 취지도 점차 다듬어져야 겠다.  

         

2. 워크숍 프로그램     

    

아래 표가 이번에 실시한 워크숍 프로그램이다. 강의는 크게 6개로 나눌 수 있다. 먼저 (1)곰팡이 소개와 분류 개요, (2) 탐색, 분리 및 배양, (3) 분자분류, (4) 형태분류(현미경 관찰), (5)보존, (6)국외 강의이다.

표. 제5차 곰팡이 분류 워크숍 프로그램           

(1) 곰팡이 소개와 분류 개요

서론에서 이야기 하였지만 우리나라는 곰팡이 분야가 과소평가되고 있다. 따라서 첫 강의에서는 곰팡이가 무엇이며 우리에게 얼마나 소중한 존재인지를 이야기하였다. 기본적으로 곰팡이는 실로 자라며 분해자 역할을 하기에 때로는 술과 장의 발효균으로, 때로는 식품 부패균으로 작용한다. 그리고 다른 생물과 경쟁하기 위하여 다양한 이차대사산물을 생산하는데, 이것이 인간에게 약품으로 이용되기도 하고, 곰팡이독소가 되어 피해를 끼친다고 설명하였다. 

분해자로서의 역할 중의 하나로 곰팡이가 주요 작물병원균임을 소개하였는데, 이번에는 특히 상대적으로 덜 알려져 있는 작물생장에 도움을 주는 곰팡이인 균근균에 대하여 강조하여, 곰팡이가 우리들에게 매우 유익한 역할을 수행함을 강조하였다. 

 

    

두번째 강의에서는 곰팡이 분류에 대하여 소개하였다. 이 분야는 대부분 사람들이 어렵다고 오해하고 있기에 규정에만 따르면 되는 어렵지 않은 분야임을 강조하였다. 

분류의 기본을 유치원의 분반을 예를 들어 설명하면서 최대한 쉽게 설명하였다. 무엇이든지 제대로 모르면 두려운 법이기에 곰팡이 분류는 절대로 어렵지 않고, 두려운 대상이 아님을, 누구나 할 수 있음을 강조하였다.      

곰팡이의 소개와 분류 개요는 원래는 한 강의로 기획하였는데 내용이 많아서 두 강의로 나누어서 진행하였다. 다음에는 탄소 중립에서 곰팡이이 역할, 곰팡이를 이용한 가죽 제품 생산 등의 산업적 활용 등의 최근의 곰팡이의 역할 확대 등을 포함하고, 곰팡이독소까지 여기에 포함시켜 3강의로 확대하여 한나절 동안 진행하고자 한다.     

 

(2) 곰팡이의 탐색, 분리 및 배양               

탐색과 분리는 발생한 곰팡이를 처음 확인하고 순수분리하는 과정으로써 이 워크숍의 핵심 부분 중의 하나이다. 특히 산업체에서 온 분들에게 산업현장에서 발생하는 곰팡이를 진단하고 순수분리하여 대응책을 마련하게 하는 매우 실용적인 과정이다. 이 강의의 핵심이 되는 슬라이드를 아래에 붙인다.     

이 부분이 균학 실무의 매우 중요한 과정인데 분야별 전문가의 노하우에 의존하고 잘 정리된 자료가 많지 않다. 자료를 찾아서 내용을 보완하고 주체적으로 작성하여야 하였는데, Houbraken 박사 자료를 번역하여 강의하는 데 급급하였다. 이 부분에 대한 많은 보완이 필요할 것으로 생각된다.   

   

특히 수강생 중에 한 분은 워크숍 후의 설문조사서에, 강의 시간에 실제 강의실의 곰팡이를 채집하고 배양하였다가 금요일에 확인할 것을 제안하였는데 매우 좋은 방법으로 생각된다. 페트리디쉬의 두껑을 열어서 낙하하는 곰팡이를 채집하는 것과, 에어샘플러를 이용하여 채집한 것을 함께 관찰하고 동정하면, 매우 흥미가 있을 것으로 생각된다. 6차 워크숍에서의 적용과 참가자들의 반응이 벌써부터 기대가 된다.    

 

(3) 분자분류

분자 분류는 현재 곰팡이 분류와 동정의 핵심이다. rDNA ITS에 의한 속의 동정, 그리고 단백질 코딩 유전자 분석에 의한 종 동정 위주로 핵심 원리를 설명하였다. 아래 그림은 현재의 곰팡이 동정의 핵심 과정을 보여준다 

설명을 추가하면 현재의 곰팡이 분류는 형태적 분류, 생물학적분류, 계통학적인 분류가 있는데 이 중의 핵심은 계통학적 분류이다. 곰팡이 종을 동정할 때에 기본적으로 rDNA ITS의 DNA 염기서열을 분석하여 먼저 속을 밝히고, 그리고 속에 맞는 단백질 코딩 유전자를 선택하여 DNA 염기서열을 분석한 후에,  먼저 NCBI에 BLAST 검사를 하고 여기에서 100% 상동성이거나 아주 높은 상동성이 나오면 동정을 완료하고, 그렇치 않은 결과를 얻으면 유사 종과 균주를 최대한 모아서 유연관계도를 작성하여 최종 결정한다. 이것이 곰팡이 분류, 동정의 최근 핵심 동향이다.     

 

추가로 곰팡이 분야에서도 최근에 메타바코팅과 메타제노믹스가 중요한 연구 분야로 부상하고 있다. 이번 워크숍에는 이를 독립된 과정으로 강의하지 않았는데 다음 워크숍에서 추가가 필요할 것으로 생각된다. 이 부분은 우리나라에서 아직 많이 부족한 부분이어서 경우에 따라 외국 전문가를 섭외하여야 할 지도 모르겠다. 

    

그리고 외부 전문가가 맡았던 DNA 염기서열을 이용한 유연관계도 작성과 BLAST에 의한 상동성 검사는 해당 전문가가 매우 상세하게 설명을 잘 해 주었다. 다만 이론에 치중된 점이 있어서 다음에는 실습을 더 많이 하였으면 한다. 특히 곰팡이 동정에 중요한  BLAST search를 별도로 빼어 30분이상 실습하였으면 한다. 

     

(4) 곰팡이 형태분류(현미경 관찰)                    

중요하지 않은 부분이 없지만 이 워크숍에서 가장 중점을 둔 분야가 곰팡이 현미경 관찰을 포함한 형태적 분류이다. 이 워크숍의 취지에서 이야기하였지만 현재 곰팡이 형태 분류를 강의하는 곳이 (거의) 없어 이 워크숍이 그 역할을 해야 한다. 이 강의에서 중요한 것은 곰팡이 형태 분류와 관련된 주요한 용어들의 의미를 파악하고 관련 교재를 이용하여 속 그리고 그 종 수준으로 동정하는 것이다.

본 워크숍에서는 우리 주변에서 흔히 만날 수 있는 털곰팡이문(Mucoromycota), 아스페곰팡이(Aspergillus), 푸른곰팡이(Penicillium)에 대하여 실제 관찰하고 동정하였다. 하지만 막상 균주 선발과 수업 진행이 체계적이지 못한 것으로 판단되었다.   

   

위에서 언급한 세개의 그룹에서 10여개 종을 선발하고 1주일 전에 균주를 배양해 놓은 것을 교육생들이 관찰하는데, 관찰하면서 그 결과를 질문지에 답변하는 형식으로 진행하였다. 막상 답안을 받아 보았을 때에 정답을 대부분 작성한 교육생도 있었지만 그렇지 못한 교육생도 있었다. 좀 더 세밀하게 구체적으로 지도를 하지 못한 것이 아쉬웠다. 균주 선정, 책자가 아니라 자체적인 동정 Key 만들기, 용어 설명 등 강의를 위한 추가 교재 마련과 더 세밀한 교육 전략이 요구된다.      

 

다만 관찰 성적을 매기고, 최고 성적자를 선정하여 선물을 제공함으로써, 열심히 할 수 있도록 동기를 부여한 것은 잘한 것으로 판단된다. 다음에는 결과 평가의 환류를 확대하여 우수자에게 더 큰 상을 부여하고, 부족한 분에게는 분발의 계기를 주었으면 한다.     

(5)곰팡이 보존                    

올해 처음으로 농업미생물은행(KACC) 견학과 곰팡이 분류 강의를 실시하였다. 예상 외로 참가자들의 호응이 있었고 도움이 되었다는 이야기가 많았다. 

워크숍의 취지를 논할 때에 이 워크숍을 통하여 농업미생물은행(KACC)이 곰팡이 연구와 활용의 구심점 역할을 수행하여야 한다고 하였는데 KACC를 소개하고 협력을 구하는 것은 매우 바람직한 것으로 판단된다. 내년에도 같은 프로그램을 수행하고자 한다.    

(6)국외 연사 강의

               

국외 강의를 굳이 포함시키고자 한 것은 우리가 공부하는 내용이 세계 최고 수준과 별반 다르지 않다는 것을 강조하고 싶었다. 그리고 세계 최고 수준에 있는 학자들과의 교류가 이상이 아닌 마음만 먹으면 할 수 있는 현실이라는 것을 알려주고 싶었다. 

그래서 전임 세계균학회(IMA) 회장, 식품곰팡이 위원회(ICFM) 현 회장 등의 명망 있는 분을 모셨다. 다만 교육생들의 언어 장벽으로 인하여 모두에게 큰 도움이 되지는 못한 것으로 판단된다. 설문서에서도 대부분의 참석자들은 가장 만족스럽지 못한 강의로 외국인의 강의를 뽑았다. 교육생의 소중한 의견이라 이를 어떻게 반영할지 내부 협의가 필요한 것으로 생각된다.     

 

3. 기타 사항

(1) 곰팡이 실험 관련 도구 제공

실험실에서 곰팡이를 연구하던 사람, 곰팡이에 대하여 관심만 있고 접해보지 못한 사람 등 다양한 분들이 교육에 참석하였다. 그러다 보니 곰팡이를 관찰하는 현미경에서부터 관찰용 슬라이드를 만드는 도구 등에 대하여 많은 관심을 보였다.    

 

특히 모두가 관심을 가졌던 것은 프레파라트 제작 시에 잉여의 mounting solution을 닦아내는 거름종이였다. 그리고 곰팡이를 떼어서 슬라이드에 올려 놓을 때에 사용하는 백금이(needle과 flat needle)에도 많은 관심을 보였다. 

현미경용 슬라이드 제작 시에 잉여의 Mounting solution을 제거하기 위하여 만든 거름종이 묶음. 소소한 것이지만 유용한 것이어서 교육생들의 많은 관심을 받았다.

프레파라트 제작 시에 사용하는 백금이(needle과 flat needle), 이 역시 작고 소소한 것이지만 참석자들에게 실질적인 도움을 줄 수 있는 실험 도구였다.

거름종이 묶음은 마지막 날에 참가자들에게 다섯 묶음 이상씩 제공하였다. 그리고 백금이는 네덜란드에서 도입한 것이기에 추가로 받아서 제공하기로 하였다.  

그리고 이번 워크숍에 교재로 사용한 Food and Indoor Fungi도 인기가 좋았다. 그리고 같은 연구소에서 나온 Fungal Biodiversity도 소개하였는데 12분이나 구입을 희망하였다. 그래서 공동으로 구매하기로 하고 출판사와 협상하여 시중가에서 7만5천원을 할인한 가격으로 제공받기로 하였다.  

    

(2) 네트워크 구축

위에서 말씀드린 곰팡이 연구와 관련된 실험도구들과 교재의 협력은 워크숍의 취지의 곰팡이 연구의 구심점의 중용한 역할의 하나로 생각된다.   

이러한 실험도구 뿐만이 아니라, 다양한 형태 지식 교류의 시발점이 되고 있다. 대학에서 온 교육생은 본인의 논문 실험을 위하여 현미경 사진이 필요한데 이를 위하여 다음 주에 다시 우리 실험실을 방문하기로 하였다.      

대기업에서 온 교육생은 곰팡이 동정을 의뢰하였고, 곰팡이에 대한 이러한 지식이 회사의 다른 사람에게도 필요한 지식이라고 하며 세미나를 요청하였다.  

교육생 중의 한분은 여기서 만난 사람들과의 인연이 매우 소중하다며 향후에도 계속 만날 수 있도록 본인이 주도하여 연락책을 맡겠다고 하였다. 막상 다시 바쁜 현실로 돌아가면 잘 실현될 수 있을 지는 의문이지만, 아닌게 아니라 곰팡이를 함께 하는 사람끼리 1주일을 함께 하며 고민하고 친해지고 하는 것이 쉽지 않은 기회이다.     

아무쪼록 좋은 인연이 되어 서로 많은 실익을 얻을 수 있기를 기대해 본다.      

교육생들과의 네트워크 외에도 국내외 학회(한국균학회, 세계 Penicillium & Aspergillus위원회)와도 서로 협력하는 좋은 기회였다.   

4. 6차 워크숍

프로그램을 소개하면서 개선방안에 대하여도 조금씩 언급하였다. 이를 반영하여 6차 곰팡이 분류 워크숍의 초안을 작성하여 보았다. 6차는 5차에서의 보완점을 잘 파악하였기에 교육생에게 훨씬 더 많은 것을 제공하는 워크숍이 될 수 있을 것이다.

6차에서는 우선적으로 곰팡이 현미경 관찰에 더 내실을 기하고자 한다. 아울러 분자 분류에서는 곰팡이 동정에 핵심 중의 하나인 Blast 검색을 별도의 수업을 빼고자 한다. 그리고 우리나라에서 과소평가 받고 있는 곰팡이의 중요성에 대하여도 강조하고자 한다. 또한 교육생 간의 소통 시간도 추가하였다. 아래 표가 5차의 개선점을 포함하여 작성한 6차 안이다. 

    

P.S.) 제 5차 곰팡이 분류 워크숍은 국립농업과학원 행사입니다. 다만 5차 워크숍을 자세히 기록하는 과정에서 담당자의 주관적인 시각이 많이 포함되었음을 양해하여 주시기 바랍니다. 아울러 6차 워크숍 계획도 아직은 안이고 기관의 추진 과정에서 변경될 수 있음을 양해 바랍니다. 

5차 워크숍에 대하여 정리가 끝나지 않아 내내 마음이 편치가 않았습니다. 이제 정리를 마쳐서 추석을 맘 편히 보낼 수 있을 것 같습니다. 

2024. 9. 15. 추석을 앞두고