김창수 연구관

천마(天麻)는 난초과 식물로 생육에 공생균이 필요하고, 가스트로딘 등 항산화물질에 의해 중풍, 고혈압, 두통, 마비, 신경성 질환 등 성인병과 스트레스 피로해소에 효과가 있다. 노지재배 시 이상기상(폭우, 혹서, 혹한 등)에 의한 연차간 수량성 편차가 크고, 동절기 한파(동해) 및 하절기 장마(습해, 병해)로 수량이 20~30% 이상 감소하는 경향이 있다. 또한, 토경재배 시 연작장해로 초작 대비 연작 1회시 29%, 2회시 68%까지 수량이 감소한다. 보통 4월에 정식하는 천마는 홍수출하로 가격이 하락하고 보관기간이 짧아 생(生)천마 공급이 매우 어려워 11월 한달 동안만 생천마 구입이 가능하다. 아직까지는 천마의 생활사 및 생육단계에 대한 명확한 구분과 연구결과가 없고 품종도 없으며 계속된 무성번식 자마(재래종) 사용으로 퇴화현상이 발생해 수확량이 15%이상 감소하는 경향을 보이고 있다. 따라서 비가림하우스나 실내시설에서 안정적으로 생산할 수 있는 재배기술과 공생균을 활용한 유성자마 생산 기술이 필요한 실정이다.

▲시설재배(비가림, 스마트팜), ICT 활용 신기술 개발로 원천기술 확보
전북농업기술원은 천마의 안정적 생산 및 원료 표준화를 위해 스마트팜에 필요한 3가지 생산기술(ICT제어 연중생산 시스템, 전용 배양토, 자마 생산기술)에 대해 특허 등록을 마쳤다. 천마의 안정생산을 위해 천마 전용 배양토와 상자 또는 베드를 이용한 재배기술을 개발해 실내 시설재배 및 다단재배가 가능해졌다. 또한 천마 연중생산과 원료 표준화를 위해 ICT제어 시스템을 활용한 실내재배 기술을 개발하고 농가보급형 컨테이너 기반의 스마트팜 연중생산 시스템을 개발했다. 또한 계속된 무성번식 자마 사용에 따른 퇴화현상을 해결하기 위해 공생균 동시 접종법을 이용한 우량자마 생산기술을 개발했다. 아울러 자마 생산의 전단계로 천마 종자를 연중 확보하기 위해 저온처리 휴면타파 기술과 인공수정 방법도 개발했다. 앞서 개발된 기술 등을 바탕으로 천마 재배농가에 조기 보급을 위해 기술이전, 현장실증 및 시범사업을 추진하고 있다.

▲ 천마 고부가가치 가공제품 개발! 
전북농업기술원은 천마의 대중화를 위해 원광대 한방병원 등 4개 기관과 건강기능성 효능 검증, 식품메뉴 및 반려동물 사료 첨가제 개발 등의 공동연구를 수행하고 있다. 현재 체지방 감소, 혈행·면역력·전립선 기능 개선 등 천마를 활용한 다양한 건강기능식품 소재 탐색 및 제품개발 중이며, 천마 추출물을 활용한 비만억제 효과는 특허 출원을 완료했다. 향후 인체적용시험 연구결과를 토대로 개별인정형 원료 등록을 신청할 예정이다. 또한 펫푸드(Pet-Food) 산업의 지속적인 성장이 예상되는 상황에서 반려동물 사료 첨가제도 개발 중이다. 간 건강 개선을 목적으로 습식과 건식 중간형태인 츄어블(반려견용)과 츄르(반려묘용) 2가지 시제품을 개발했고, 기호도 평가를 마쳐 특허출원을 완료했다. 아울러 천마의 소비자 기호도 조사를 통해 가정식, 외식용 약선음식 등 다양한 식품메뉴 및 가공제품을 개발 중이며 식품메뉴 7종과 디저트 가공식품 6종을 개발했다. 3-4회에 걸쳐 시식평가회를 마쳤으며, 소비자에게 선보이기 위해 천마 전문식당 및 카페에 기술이전을 계획하고 있다. 

▲천마 재배기술의 진화
약용작물은 땅에 심고 오랜 시간이 지나 캐면 좋은 걸로 인식되 있다. 물론, 재배기간이 길어져야 주요성분함량이 높아지는 작목도 있지만, 천마는 공생균(뽕나무버섯균)이 참나무를 분해해 천마에 영양분을 축적하는 방식으로 재배기간과 크게 상관이 없는 것으로 보인다. 또한 최근 이상기상에 의한 피해로 연차간 수량성이 크고, 고령화 및 노동력 부족 문제가 심각하다. 이를 해결하기 위해 ICT를 활용한 천마 시설재배 개발에 몰두하고 있으며, 2년 1기작 18개월 재배에서 12개월로 재배기간을 6개월 단축하는 비가림시설 단기재배법을 개발했다. 비가림시설은 수분과 온도를 인위적으로 조절함으로써 기존 노지재배보다 수량과 상품성을 높인 반면, 부패율을 감소시켰다. 더욱이 인공배양토를 이용해 완전 밀폐된 시설에서 생육단계별 온도, 수분함량 등 환경적 요인을 ICT기술로 제어함으로써 재배기간도 단축하고, 연중생산도 가능하다. 또한 수확노력비가 절감되고, 품질이 향상되며, 다단재배로 수량도 높일 수 있다. 이번 연구를 통해 국내 최초로 균활착기 등 4단계의 생육단계를 설정하고, 생육단계에 맞는 환경조건을 확립했다. 아울러 아직까지 다수성 천마품종이 없는 상황에서 자마의 퇴화기간은 5~6세대로 5년마다 활력이 좋은 우량자마로 보급 시 생산량은 4배 이상 높아진다.

▲소규모 농업인 및 귀농·귀촌인에 매력, 노령화 및 노동력 부족 문제 해결
전북도농업기술원은 지역특화작목 육성과 농가소득 향상을 목표로 하고 있다. 최근 우리 사회는 건강을 최고 가치로 중요시되면서 먹거리에 대한 관심이 커지고 있다. 그 중 기능성 식품에 대한 관심이 높은 가운데 뇌혈관 질환 등에 효능이 있는 것으로 알려진 ‘천마’가 그 중 하나다. 천마는 무주를 중심으로 전북지역에서 전국 재배면적의 66%, 생산량은 76%를 차지한다. 그동안 연구한 결과를 토대로 비가림재배기술은 천마 주산지인 무주군을 비롯한 전북지역 4개 시군에 2016년부터 2018년까지 3년간 6억원을 투입해 시범사업을 추진했고, 우량자마 생산기술은 무주군농업기술센터에 2017-2019년까지 3년간 시범사업이 추진됐으며, 연중생산 스마트팜은 금년부터 3년간(2023-2025년) 시범사업을 추진 중이다. 시범사업 후 선도농가가 육성 중이며, 개발기술이 천마 재배에 확대 적용될 경우 36~122억원의 경제적 파급효과가 기대된다. 이 기술들과 어우러진 천마는 앞으로 소규모 농업인, 귀농·귀촌인, 고령화사회에 적합한 작목으로 부각될 것으로 보인다. 앞으로 유통·가공업체가 함께 돈버는 상생농업을 실현되고, 다양한 기능성제품 개발을 통해 소비시장 개척에 힘써 천마를 우리나라의 대표 특화작목으로 자리매김 시키고자 한다.

/전북농업기술원 약용자원연구소 김창수 연구관

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