차세대 DNA 염기서열 분석장비 (NGS)의 발달은 유전체 대상의 DNA 정보 생산에 필요한 가격과 시간을 획기적으로 단축시켰고, 그 결과로 많은 식물들의 신규 유전체 정보가 생산 되고 있다. 또한 transcriptome, non-coding RNAs, methylome 등의 NGS기반의 데이터들은 유전체 sequence내에 유전자의 위치탐색과 유전자간 또는 유전자와 regulatory element 간의 관계를 규명하여 유전체에 대한 통합적 이해를 돕고 있다. 벼, 콩, 옥수수, 토마토, 고추, 배추 등 주요 농업작물 표준유전체 정보의 완성은 유전체 정보를 분자육종 이용할 수 있는 기반을 제공하였으며, NGS기술 (resequencing 또는 Genotype-by-Sequencing)을 통한 다양한 유전자원대상의 유전변이 정보의 생산은 유전체 정보를 육종에 적극 활용하여 중요 농업 형질과 연관된 유전적 변이를 발견하고 이를 작물개량에 활용할 수 있는 환경을 제공하고 있다. 유전체기반 분자육종시스템은 분자육종의 현장에서 효율적이고, 실용적으로 사용될 수 있는 시스템을 개발하기 위해 3가지의 목표를 가지고 수행한다. 1) 각기 산재되어있는 다양한 유전체정보 (유전체, 전사체, SNP정보, 분자마커 정보, 표현형 정보 등)를 수집하여 통합 유전체 데이터베이스화 하여 시스템 내에서 유전체, 전사체 정보를 정보를 비교, 분석이 가능한 형태로 운영하며 상호 연결된 정보를 제공하도록 구축한다. 2) 또한 최근 들어 농업에 적극 활용되는 NGS기반의 SNP genotyping에 필요한 효율적 파이프라인을 제공하여, GBS 또는 resequencing 기반의 데이터를 효율적으로 분석하고 그 결과를 토대로 genetic map구축, QTL동정, association mapping, 분자마커 개발 등에 효율성을 주는 시스템을 개발하고 3) 유전체정보와 변이정보를 연동하여 visualization 할 수 있는 브라우저와 분자마커 개발에 필요한 도구의 개발이다. 통합유전체 데이터베이스, 효율적 genotyping 시스템, 통합브라우저 등의 구축은 데이터의 생산과 분석에 표준화된 지표, 용이성을 제공하여 고도화된 유전체 정보를 분자마커 개발, QTL 탐지, 후보 유전자 동정 등 분자육종에 효율적으로 활용할 수 있게 하며, 이를 통해서 분자육종의 선진화와 종자산업의 활성화에 기여하고자 한다.

농업에 있어서 기술혁신이 필요한 시기이다. 전 세계적으로 자유무역경쟁체제가 심화되고 있다. 양질의 농산물을 저렴하게 생산 공급하는 국가와 기업이 경쟁력을 더 가지게 된다. 또한 농업 생산에 도전적인 요소로 가뭄 등 심각한 기후변화 상황에 직면하고 있다. 미래 농업은 ‘고생산력’, ‘고품질’ 그리고 ‘고경쟁력’을 마련하여 줄 수 있는 있는 기술혁신을 필요로 한다. 그 기술혁신은 식량 작물을 정밀하게 이해하는 것에서 시작한다. 󰡔피노믹스󰡕는 작물의 표현이나 기능을 로봇+영상+정보 기술을 농업에 융합하여 정밀하게 측정하는 시스템이다. 식물 표현 및 기능 관찰에 있어서 기존의 아날로그식 육안 관찰 방식으로부터 디지털 통합 융합기술시스템으로 진화를 한 것이다. 피노믹스는 기존 아날로그 방식에서 얻는 단순 정보보다 수십 배에서 수백 배에 상당한 생산성 및 품질 관련 정보를 획득 가능하게 하여 준다. 이는 농업 전 분야에 있어서 새로운 성장 동력이면서 경쟁력 향상에 큰 도움이 된다. 유럽의 여러 국가는 이런 점에서 피노믹스 관련 기술개발과 세계시장 확보에 전력을 다하고 있다. 특히, 현재는 종자산업 분야와 농업 생산물의 품질 관리에 적극 적용하고 있다. 피노믹스는 또한 우리나라 스마트 자동 팜의 기초기반기술이다. 피노믹스는 수천가지 작물 표현 및 기능 특성을 담은 빅데이터 생산이 가능하게 하여 준다. 작물 생장 반응 빅데이터는 최고의 생산성 획득을 위한 스마트 팜 환경 조절에 활용 가능하다. 피노믹스에서 얻은 식물 생산 능력 정보에다 생산물의 유통정보를 더하면 소비자 맞춤형 농업생산 공급이 가능하도록 하여줄 수 있다. 농촌진흥청은 2017년까지 80억을 피노믹스 인프라 구축에 투자 예정이다. 현재 농업 관련 연구개발 규모를 고려하면 더욱 큰 규모의 확실한 투자가 필요하다고 본다. 튼튼한 미래 혁신농업 구현을 위해서는 신속한 피노믹스 인프라의 구축 및 활용이 필요한 때이다.

아열대 및 온대지역에서 주로 발생하는 애멸구는 5월∼8월 사이 편서풍을 타고 우리나라에 비례하며 벼 바이러스병인 줄무늬잎마름병을 매개한다. 줄무늬잎마름병은 벼의 수량감소와 미질을 떨어뜨리는 주요 병해 중 하나이다. 애멸구와 같은 멸구류는 대부분 살충제에 의해 방제를 하고 있으나 이러한 약제의 계속된 사용은 환경오염과 약제저항성 개체의 발생을 유발시킬 수 있는 큰 단점이 있다. 이와 같이 벼에 심각한 피해를 입히는 병해충에 대한 저항성 품종 육성은 병해충을 방제하는 가장 경제적이고 효과적인 방법으로 알려져 있다. 줄무늬잎마름병의 저항성 관련 유전자는 ‘Modan’에서 유래한 Stv-bi, 일본 밭벼 또는 열대 자포니카 품종에서 유래한 Stv-a, Stv-b가 알려져 있으며, 국내에서는 주로 Stv-bi가 도입된 저항성 품종들이 육성되고 있다. 단일 유전자를 이용한 저항성 품종육성은 새로운 바이러스의 등장에 취약하므로 저항성 유전자원의 다양화와 새로운 유전자의 탐색이 필요하다. 본 실험 에서는 Stv-a 와 Stv-b가 보고된 USA 품종인 Zenith의 형질을 일품에 도입하여 180계통의 F2 집단을 육성하여 생물검정과 함께 QTL분석에 이용하였다. 줄무늬 잎마름병에 대한 Zenith에 대한 QTL을 탐색한 결과, 11번 염색체에서 LOD 11.9, 설명가능한 표현형 변이 27%인 QTL이 확인되었다. 줄무늬 잎마름병 연관 QTL 및 이와 관련된 marker는 향후 줄무늬잎마름병에 대한 새로운 저항성 유전자인 Stv-b를 보유하는 품종육성을 위한 MAS 체계 확립에 이용할 것이다.

식생활 변화에 따라 보리는 혼반용에서 점차적으로 보릿가루, 엿기름, 보리차, 새싹, 맥주, 면 등 다양한 용도로 활용될 뿐만 아니라, 건강식품으로 보리 수요가 확대되고 있어 이를 위한 용도별 고품질 기능성 보리 품종개발이 요구되고 있다. 따라서 이에 적합한 품종을 육성하기 위해 2005년에 조숙, 대립, 다수성 품종인 “큰알보리1호(IT213217)를 모본으로, 흑색 찰성 특성을 가진 “마산과맥(IT268885)/Mortoni(IT111490)” 계통을 부본으로 인공교배하여. 흑색 찰성이고 보리호위축병 저항성이면서 다수성인 취반용 ‘흑수정찰’을 개발하였다. ‘흑수정찰“은 6조이며 파성이 Ⅲ인 병성 겉보리로 이삭의 형태는 밀수형이고, 종실색은 흑색으로 까락이 길며 탈망성이 좋다. 출수기는 서둔찰에 비해 전작에서 5월 1일로 3일, 답리작에서 4월 27일로 4일 늦었다. 간장은 89㎝로 서둔찰보다 7㎝ 정도 긴 장간형으로 내도복성이며, 수장과 립수는 비슷하였고, 수수는 다소 적은 소얼성이다. 천립중(36.0g)은 서둔찰보다 2.0g 무거웠다. 병해저항성 중 보리호위축병은 저항성을 나타냈으며, 내한성은 서둔찰과 비슷하였다. ’흑수정찰’은 단백질 함량(12.5%)이 서둔찰과 비슷하나 베타글루칸 함량(6.7%)이 높고, 아밀로즈 함량(5.5%)이 낮은 찰성 품종이다. 수량성은 전작에서 4.72톤/ha으로 7% 증수, 답리작 3.75톤/ha으로 서둔찰과 비슷하였다. ‘흑수정찰’은 1월 평균기온이–8℃ 이상인 지역에 보급 될 것으로 기대 된다.

면 가공용 밀가루 소비자의 기호를 충족하기 위해 현재 시판되고 있는 수입산 시중밀가루와 국내에서 생산한 밀가루의 품질을 비교 확인하고자 한다. 이에 국내에서 수확하고 제분하여 얻어진 조경밀 밀가루와 시중에서 유통되고 있는 시중밀가루 6종류(강력분, 중력분, 박력분)와 가공 공장에서 면 가공시에 사용되는 국내산 백밀가루, 통밀가루, 국수면 등 11종류를 수집하였다. 시험재료의 단백질과 회분 함량을 측정하고 비교 분석하였다. 그 결과, 수입산 시중 밀가루의 단백질 함량은 강력분 15.0%, 중력분 12.2%, 박력분 10.5%이었고, 조경밀 밀가루는 13.7%로 중강력분의 특징을 나타냈다. 국수면용 밀가루는 11.3%이었는데, 국수면으로 가공되어 시판되는 국수면의 단백질 함량은 12.5%로 높았다. 그 밖에 칼국수용 밀가루는 12.2%, 라면용 밀가루는 13.7%로 국수면용으로 쓰이는 밀가루보다 단백질 함량이 상대적으로 높았다. 회분 함량의 측정 결과, 시중밀가루는 0.45%로 가장 낮았고, 면 가공용으로 사용되는 밀가루는 0.64%, 국수면은 2.81%로 면 가공 후 회분 함량이 다소 높아졌다. 향후 이 수집한 밀가루를 면으로 가공하고 질감, 식감 등의 특성을 분석하여 면용 품종을 육성하는 적합 품질 기준설정에 자료로 활용할 예정이다.

전통적인 방법에 의한 옥수수 계통육종은 99% 이상의 순도를 고정하기 위해 7회 이상의 인공교배(selfing)를 수행하여야 한다. 이러한 단점을 보완하고자 최근에 선진국을 중심으로 배가반수체(Doubled Haploid) 방법에 의한 계통육종 방법이 실용화되고 있으며, 배가반수체 방법에 의하면 2∼3년 만에 순도 100%의 계통을 육성할 수 있다. 배가반수체 기술 도입을 위해서는 반수체 유기체(Inducer)의 확보가 필수이며, 강원도농업기술원 옥수수연구소에서는 국외 선진기술인 배가반수체 기술을 도입하여 국내의 옥수수 계통육종에 활용하고자 국제옥수수·밀연구소(CIMMYT)로부터 반수체 유기체의 사용 권리를 확보하였다. CIMMYT의 유기체인 Tails는 열대형 유기체이므로 국내에서의 생육특성 및 적응성 평가를 우선적으로 겈토하였다. 2014년 홍천지역에서의 Tails의 생육특성은 4월 23일 포트 파종하여 5월 14일 비닐피복 포장에 정식하였을 때 출사기가 7월 4일로 출사일수는 72일이었으며 화분비산기는 7월 1일에서 11일까지 유지되었다. Tails의 간장은 196cm 착수고는 83cm로 착수고율은 42%이었다. Tails의 줄기 절간의 안토시아닌 색소는 강하며, 엽초의 안토시아닌 색소도 중간정도이므로 일반적인 옥수수와 구분이 용이한 특성을 보인다. 자체보유 찰옥수수 및 일반옥수수 집단과 교배한 결과 41%의 반수체 유기율을 보였다. 열대자원의 경우 온대지방에서 영양생장만 지속하고 생식생장으로 전환이 안 되는 경우가 많은데, Tails의 경우는 국내에서의 생육 및 화분생산이 정상적으로 이루어지고 적응성도 우수한 것으로 평가되었다. 이 결과에 따라 국내에서 반수체 유기를 위한 Tails의 활용은 그 가치가 높을 것으로 판단된다.

밀은 세계 3대 식량작물 중 하나이며 국내에서도 1인당 연간 34kg을 소비하여 쌀 다음으로 소모량이 많은 작물이다. 국내 밀 육성은 농가소득 향상을 위한 수량성 증진뿐만 아니라 이모작 재배가 가능하도록 숙기 단축을 위하여 주력하고 있다. 이에 조숙 밀 품종개발을 위한 숙기 관련 특성을 분석하여 육종프로그램에 정보를 제공하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 숙기관련 특성분석은 국내에서 개발된 올밀 등 38품종을 이용하였으며, 파성조사를 위한 춘화처리는 4℃에서 3주간 저온처리를 실시하여 온실에 이식한 후 24시간 일장을 처리하여 엽수, 지엽전개기, 출수기 등을 조사하였다. 파성 판정 결과 국내 대부분의 품종은 Ⅱ(춘파형)~Ⅲ(양절형)의 분포를 보였다. 즉, 올밀 등 25품종의 파성은 Ⅱ로 춘파형이었고, 그루밀 등 13 품종은 Ⅲ으로 춘파와 추파가 가능한 양절형이었다. 저온 무처리구의 지엽전개기는 평균 2월 11일(최저 3월 3일, 조중밀 ~ 최대 3월 30일, 그루밀)로 평균 67일(최소 47일, 조중밀 ~ 최대 94일, 그루밀)이 소요되었다. 엽수는 평균 9매(최소 7매 ~ 최대 11매), 출수기는 평균 3월 11일(최소 2월 21일 ~ 최대 4월 9일)로 품종간 차이를 나타냈다. 출수기가 빠를수록 엽수가 적으며 지엽전개기가 빠르고, 파성은 낮은 결과를 나타냈다. 이러한 결과는 파성이 낮으면서 엽수가 적고 지엽전개기가 짧은 특성이 조숙밀 품종을 개발하기 위해서는 지표로 활용할 수 있다는 것을 나타낸다.

This study made use of 9 types of utilizing idle farmland deducted from existing research in order to examine cases by type of idle farmland, and selected representative cases by type after analyzing contents of 165 available newspaper articles. Selected Cases were assorted into agricultural use and nonagricultural use, and agricultural use are as followed. ①Community Service/Farming type is the case of Gimhae city reported on ‘Busan Ilbo’, ②High Income/Farming type is the case of cooperative unit of Geumjeong crude drug in Yeongam appeared in ‘Newsis’, and the case of Omija industry in Mungyeong reported on ‘Hankyoreh’, ③Tourism/Landscape/Farming type is the case of rape flowers and buckwheat flowers in Gupo village reported on ‘Asia News Agency’, ④Stock Raising/Farming type is the case of growing foraging crops published in ‘The Daejeon Ilbo’, ⑤Weekend farm type is the case of utilizing idle farmlands and creating weekend farm reported on ‘Mediawatch’, ⑥High income/Forest type is creating Mulberry cultivation areas in Hamyang-Gun published in ‘Yonhap News’, ⑦Ecology/Landscape/Forest type is forestation project of idle land reported on ‘Newsis’, ⑧Agricultural Experience Study type is the case of managing agricultural experience study center in Dosun elementary center published in ‘Sisajeju’ and the case of non-agricultural application case, ⑨Ecological Environment type is the case of wetland restoration of idle farmland in Gochang. This study investigated and arranged detailed contents by the literature search and interview investigation according to investigating items such as utilizing area, main agent, purpose, utilizing item, utilizing content, etc. by case. With that, it deducted implications as well as case characteristics, and finally suggested political proposals through the case analysis.

본 연구에서는 명월초 추출물의 메탄올 분획물과 아글리콘 분획물을 제조하였고, 이들에 대한 항산화 활성을 측정하였다. 항산화 활성 측정은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazil (DPPH) radical을 이용한 프리 라디칼 소거활성, 루미놀 발광법을 이용한 활성산소 소거활성(총 항산화능) 및 활성산소(1O2 등)로 유도된 세포손상에 있어서 세포 보호 효과를 측정하였다. 명월초 추출물의 프리 라디칼 소거활성(FSC50)은 메탄올 분획이 90.25 μg/mL이고, 당을 제거한 아글리콘 분획은 81.38 μg/mL를 나타내었다. 총 항산화능(OSC50)은 메탄올 분획 16.96 μg/mL, 아글리콘 분획 12.30 μg/mL로, 프리 라디칼 소거활성 및 활성산소 소거활성 모두 아글리콘 분획에서 큰 활성을 나타내었다. 1O2로 유도된 사람 적혈구의 세포손상에 대한 보호 효과는 τ50 값으로 확인하였다. 5 μg/mL 농도에서 메탄올 분획 및 아글리콘 분획의 τ50이 각각 36.7 및 76.1 min으로, 비교 물질인 (+)-α-tocopherol (35.4 min)과 비교했을 때 아글리콘 분획이 약 2배 더 큰 세포 보호 효과를 나타내었다. 이러한 결과들은 명월초 추출물의 아글리콘 분획물이 항노화 관련 화장품에 있어서 항산화소재로서 응용가능성이 있음을 시사하였다.

Korean sixth industrialization policy is similar to that of Japanese such as goal of policy, setup and promotion method of specific policy projects as it benchmarked a Japanese case. First of all, the certification systems of both countries, the most representative policy, are very alike that the governments officially certificate management bodies, prepare the ground for continuous sixth industrialization, devide intermediate support organization into the central unit and regional unit, and have the function of support and control of sixth industrialization management bodies. Furthermore, both countries create fund for sixth industrialization as an investment support policy, and push forward with the phased support policy businesses such as individual support and connected support for management bodies. However, there are some differences between certification systems of both countries such as process-oriented or result-oriented for certification, subtle differences of the role in support organization, and the range and rate of support.

일반적으로 진주광택안료(pearlescent pigment)라고 하는 광학적 특성을 나타내는 분체는 진주광택, 무지개 빛, 금속광택느낌을 주기 위해서 이용되는 광학적 효과를 갖는 안료이다. 현재 사용되고 있는 화장품용 진주광택 안료는 1965년 듀퐁사에 의해 개발된 이산화티탄 피복 운모 기판 안료의 형태가 주류를 이루고 있으며, 강한 광택과 선명한 간섭색상을 위하여 평활하고 깨끗한 표면의 기판(substrate)을 이용하는 경우나 기판 위에 단층이 아닌, 2 ~ 3 가지 성분을 광학적 설계에 의해 다양한 두께로 적층하여 기존의 단층 코팅 보다는 두께는 두껍지만 기존보다 우수한 광택과 채도가 높은 간섭색을 구현한 광간섭 분체도 화장품에 적용되고 있다. 본 연구에서는 강한 광택과 선명한 간섭색상을 위하여 두께를 두껍게 하지 않으면서 광 반사율과 간섭현상에 의한 색상의 채도가 높은 광 간섭 분체의 제조 방법에 대해 검토하고, 그 방법으로서 피복되는 이산화티탄의 전구체를 변화시키고, 목적으로 하는 간섭색을 구현할 수 있는 이산화티탄의 피복량을 분할하여 코팅 및 열처리를 통해 결정화함으로써 일반적인 단층 코팅의 간섭광을 갖는 간섭펄보다 높은 광 반사율과 채도가 높은 간섭광을 나타내는 광 간섭 분체를 개발하고자 하였다. 이와 같은 제조방법을 통해 개발된 광 간섭 분체는 피복된 이산화티탄 입자(grain)의 크기가 균일하고 조밀하게 피복된 것을 전자 현미경으로 확인하였고, XRD 측정을 통한 결정화 정도를 비교한 결과 본 연구의 공정으로 제조한 진주 광택안료가 일반적인 단층 코팅 간섭 펄 안료보다 우수한 것을 확인하였으며, 광반사율과 간섭색상의 채도도 단층 일반적인 단층 코팅 간섭 펄 안료보다 높다는 것을 알 수 있었다.

본 연구에서는 충주댐 유역을 대상으로 레이더 자료를 이용하여 호우의 산지효과 특성을 분석하였다. 먼저 적절한 무강우 기간과 절단값을 결정하여 독립호우사상을 선정하였다. 이러한 독립호우사상으로부터 산지효과의 발현 여부를 판단할 주요호우 사상을 선정하였다. 또 레이더 자료를 이용하여 전체 기간과 호우중심 기간의 평균반사도를 산정하고, 산지 부근의 반사도와 평균반사도를 비교하여 반사도의 변화를 분석하였다. 아울러 본 연구에서는 호우의 특성인자를 선정하고 로지스틱 회귀분석을 수행하여 충주댐 유역 호우의 산지효과 발현 조건을 확인하였다. 그 결과를 정리하면 다음과 같다. 먼저 산악 지역을 통과하는 호우의 이동선상에서의 반사도 변화를 검토한 결과 호우의 시작 지점에 비하여 산악 지역에서의 반사도가 증가한 것으로 확인되었 다. 둘째, 산지효과 발현 조건을 탐색하기 위해 로지스틱 회귀분석을 수행한 결과 충주댐 유역에서는 임계값이 호우의 이동속도 4 km/hr, 접근각도 90±5°, 강우강도 4 mm/hr인 경우에 산지효과의 발현 여부 적중률이 가장 높은 것으로 확인되었다.