농업의 생산성 향상 기술
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인공지능이 농사짓는 2세대 한국형 스마트팜 시스템 구축
연구배경
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- 1세대 스마트팜은 ICT를 활용한 자동화 설비 구축으로 영농의 편의성과 생산성을 향상시킴
- 농업인이 지식과 경험에 의존하여 스마트팜의 환경 설정 및 수집된 정보를 직접 분석해야하는 한계가 있음
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- 2세대 스마트팜은 수집한 빅데이터(온실 내·외부 환경, 생육정보 등)를 인공지능이 분석하여 농업인을 위한 맞춤형 농사지식 정보 제공
- 모든 정보는 클라우드(농촌진흥청 개발)에 저장되고 분석됨
개발성과
- 클라우드 시스템 기반의 인공지능 도입으로 환경 및 생육정보 빅데이터 분석, 영농 의사결정 서비스 등 한국형 2세대 스마트팜 플랫폼 구축
- 인공지능 딥러닝 기술 활용 : 작물 생육정보(생장길이, 화방수, 개화정도, 과실) 측정
- 스마트팜 모델 도입 효과 : 생산성 평균 25%, 소득 평균 31% 향상(시설원예 분야)
원격탐사 기술 활용하여 농산물 수급 안정화 지원
연구배경
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- 기후변화로 인한 5대 민감채소의 연도별 생산량 불균형 심화로 서민물가 부담 가중
- 5대 민감채소 : 배추, 무, 양파, 마늘, 고추
- 위성, 드론 등 항공촬영 기술의 진보 및 빅데이터 분석으로작물의 재배 관측기술의 발달
개발성과
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- 위성 영상 분석으로 배추 주산지의 재배 면적 및 생육 정보를 농림축산식품부, 한국농촌경제연구원 농업관측본부, 농협 등에 제공
- 대상지역 : 전라남도 해남군
- 분석시기 및 항목 : 2018년 11월, 해남군 배추 재배 필지 수 및 면적
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- 드론을 활용한 고랭지배추 재배현황을 관련 기관에 제공하여 농산물 수급 불균형 해소 기대
- 대상지역 : 강릉 안반데기, 태백 귀네미, 매봉산
- 분석시기 및 항목 : 2018년 5월 ∼ 9월(13회), 배추 정식면적, 생육 및 수확면적 등
작물생육모형 활용하여 보다 빠른 벼 생산량 예측
연구배경
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- 가뭄, 폭염, 폭설 등 온난화 및 기후변화에 따른 농작물의 단기적 수급문제 발생
- 최근 지속적인 풍년과 쌀 소비 감소로 재고 물량이 증가
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- 탄력적인 식량수급 정책 수립을 위해 쌀 생산량의 정확한 조기 예측 필요
- 통계청 예측(10월 초·중순)
개발성과
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- 불확실성을 제거한 알고리즘 개발로 정확도 획기적으로 향상
- USDA-FAS(미국농무성 국외농업팀)보다 향상된 정확도, 통계청 발표보다 빠른 예측
- 풍년인 경우 목표 생산 초과분을 격리할 수 있고 RPC(미곡종합처리장) 및 각 농협의 수매 시작 전 물량을 조절하여 산지 가격 안정 가능
농경지의 악성잡초 발생 현황 분석으로 방제 방안 마련
연구배경
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- 농사를 방해하는 외래 잡초와 제초제도 잘 듣지 않는 악성잡초의 큰 폭 증가
- 외래잡초 : 28과 166종으로 전체(619종)의 27% 차지
- 제초제 저항성 논잡초 : 14종으로 전체 논잡초의 60%
- 국내에는 외래 잡초의 식물학적 특성, 방제 정보가 거의 없어 발생 현황 조사가 필요
개발성과
- 논과 밭 유입 외래잡초 ‘갯드렁새’와 ‘개쑥갓’ 분포 분석을 통해 농경지별 집중 관리 방제법 제시
- 우리나라 농경지를 오염시키는 악성잡초의 분포, 발생상황 및변화 추이 분석을 바탕으로 방제법 마련
- 체계적인 제초체 방제로 저항성 논잡초 95~100% 방제
작물 성분 DB 구축으로 유전자변형작물(GMO)안전성평가
연구배경
- GMO의 과학적인 안전성평가를 위해 작물 품종별 성분 분석 데이터 축적이 필요
- GMO의 성분을 DB의 작물 성분과 비교 분석
개발성과
- 작물 품종별 성분 DB 구축 및 서비스 시행
- 작물성분 빅데이터를 이용하여 GMO의 신속한 식품안전성 평가 및 과학적인 GMO 위해성 심사 업무 지원
밭작물의 스마트한 물관리 기술 개발
연구배경
- 논에 벼 대신 다른 소득작물 재배를 유도하는 논 타작물 생산조정제 시행
- 논에 밭작물 재배를 위해 쉽고 경제적인 물 관리 기술 필요
개발성과
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- 논에 밭작물 재배를 위해 쉽고 경제적인 물 관리 기술 개발
- 트랙터 부착형 저비용 무굴착 암거배수관 매설기술 개발
트랙터 주행과 동시 랩핑 암거관(Ø50mm)을 40~50cm 깊이로 매설
배수효율 : 41.6 mm/일, 42% ↑상승(기존 굴착식 29.3mm/일)
설치비용 : 굴착식(13,702천원/ha) → 6,500천원/ha
손익분기점 : 굴착식 암거배수 →3.75년 2.22년
논의 범용화를 위한 관·배수 기능을 겸비한 지하수위 제어시스템
- 제초제 저항성 논잡초 : 14종으로 전체 논잡초의 60%
수분함량 : 관행 34% → 지하수위조절 24%
콩수량 : 256kg/10a → 333kg/10a(30%)
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- 밭에 ICT 기반 지중점적관개시스템에 의한 물관리로 생산성 향상
- 스프링클러 대비 38% 물 절약, 무관개 대비 콩 수량 34% 증수
채소류 선도유지 기술 보급으로 수출 기여
연구배경
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- 농산물 수출 시 항공 운송보다 선박 운송이 가격경쟁력 있음
- 수출물류비 항공수송 대비 선박수송 시
개발성과
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- 엽·과채류 7종 품목별 맞춤형 선도유지 기술 개발 보급으로 선박 수출 확대
- 선박 수출국 확대
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- 상추, 시금치 등 7종 선박수출(2017년 4월~, 싱가포르)로 농가소득 30% 향상
- 안정적 선박 수출길 확보로 연중 채소류 공급 : 내수 대비 130% 향상
과수화상병의 신속한진단기술 개발로 확산방지
연구배경
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- 화상병 발생이 급증하여 대책 마련이 시급
- 2015년 첫 발생(안성, 천안, 제천) 이후 2018년 6개 시군으로 확산
- 화상병 : 사과, 배 등 장미과 식물의 잎이나 꽃, 가지, 줄기, 열매가 화상을 입은 듯 조직이 검게 마르는 세균성 질병으로 과수 구제역으로 불림(공적방제 대상 검역금지 병)
- 조기 방제 및 병 확산 억제를 위해 진단 기술 개발이 필요
개발성과
- 국제표준 진단 프라이머를 이용한 국내 발생 화상병 정밀진단 기술 확립으로 화상병 확산 예방 및 공적방제 근거 제공
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- 현장 간이진단키트(EB strip) 및 정밀진단법(DS LAMP) 개발과 보급으로 기주식물(과수나무) 폐기 등 공적방제 기간 단축 효과
- 현장간이진단키트 : 화상병, 가지검은마름병 동시진단, 1시간 이내 진단(5천원/시료)
- 정밀진단법 : 화상병만 30분 이내 정밀진단(3천원/시료)
간편한 바이러스 진단키트 개발 및 보급
연구배경
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- 기후변화 및 농산물 수입 증가에 따른 농작물 바이러스병 피해 가속화
- 고추 등에서 토마토반점위조바이러스(TSWV)병
- 원예작물 바이러스병 피해를 조기에 예방하기 위한 현장용 진단키트 요구 증대
개발성과
- 토마토반점위조바이러스 등 현장진단키트 분양
- 현장에서 2분 내 감염여부 확인하여 피해 예방
- 국산 키트 보급으로 수입 대체 효과
- 12년간 바이러스 진단키트 개발보급 및 피해절감 효과
한우 사육기간을 줄여도 품질과 생산성에 변화 없는 기술 개발
연구배경
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- 마블링을 위한 곡물사료 위주의 긴 사육기간(31개월)으로 사료비 부담
- 거세우 마리당 사료 비용 : 2007년(131만원), 2011년(272만원), 2017년(287만원)
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- 장기 비육으로 등지방, 내장 등이 많아져 C등급(육량) 증가
- 한우(거세) C 등급 비율 : 2007년(15.3%), 2011년(19.6%), 2017년(36.6%)
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- 한우 생산비는 증가하고 관세철폐 후 수입육 점유율도 증가 예상
- 소고기 자급률 : 2007년(50.1%), 2011년(45.9%), 2017년(41%)
개발성과
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- 출하기간을 3개월 앞당기고도 맛과 풍미, 고기 양과 육질에 변화가 없는 ‘한우 사육 기술’ 개발(특허출원 및 산업체 기술이전)
- 한우 사육단계별 영양소 정밀조절을 통해 비육기간 단축
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- 한우의 고기 맛 분석 및 관능평가 : 28개월 vs 31개월 한우고기 간 차이가 없음
- 비육기간이 짧을수록 고기 맛이 싱거워진다는 일부 소비자 선입견 해소 기대
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- 한우 사육농가의 생산비용 절감으로 농가소득 향상
- 한우 1마리당 생산비 : 23만 5천원 절감
- 연간 도축 거세한우 약 40만두 : 생산비 약 936억원 절감
동물과 마음을 나누는 ‘동물교감교육’ 모델 개발
연구배경
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- 반려동물 인구 증가에 따른 동물이 지닌 정서적 치유가치에 대한 관심과 수요 증대
- 국내 반려동물 보유가구 비율
- 아동 및 청소년의 심리적 외상(학교폭력, 따돌림 등에 의한 스트레스와 우울증) 심각
OECD 국가 중 삶의 만족도 ↓ , 10·20대 사망원인 자살 1위(2017, 통계청)
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- 장기 비육으로 등지방, 내장 등이 많아져 C등급(육량) 증가
- 한우(거세) C 등급 비율 : 2007년(15.3%), 2011년(19.6%), 2017년(36.6%)
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- 한우 생산비는 증가하고 관세철폐 후 수입육 점유율도 증가 예상
- 소고기 자급률 : 2007년(50.1%), 2011년(45.9%), 2017년(41%)
개발성과
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- 아동 대상 동물교감교육 모델 개발 : 4종(토끼, 닭, 염소 등)
- 동물교감교육 프로그램, 동물 돌보기 활동
13개 학교 시범적용, 학교당 12~20회기 교육프로그램
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- 동물과의 교감으로 아동의 인성, 정서 등 심리적 안정에 기여
- '학교음매(염소)' 동물교감교육 효과
긍정적 정서 : 인성 9.4%, 사회성 22.1%, 자아존중감 12.5% ↑상승
부정적 정서 : 공격성 22.5%, 긴장감 15.3%, 열등감 17.7% ↓하락
- 학교현장에 동물교감치유사 등 신규 일자리 창출 효과
우수품종 개발 및 보급
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토종벌 에이즈(낭충봉아부패병)를 극복한 저항성 토종벌 개발
연구배경
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- ‘토종벌의 에이즈’로 불리는 ‘낭충봉아부패병’이 2009년에 발병하여 국내 한봉산업에 큰 타격
- 전국 토종벌 70% 폐사
* 낭충봉아부패병 : 육각형의 벌방 속에서 자라는 꿀벌 애벌레의 소화기관이 바이러스에 감염되는 질병으로 치사율이 90%임. 마치 물주머니처럼 부패하기 때문에 낭충봉아부패병으로 불림
- 바이러스 질병으로 약제치료가 불가능하여 저항성 품종 개발이 필요
개발성과
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- 낭충봉아부패병 저항성 신품종 토종벌 개발로 국내 한봉산업의 위기 극복
- 생존율 향상
재래종 : 7%, 저항성 토종벌 : 79.1%
- 토종벌 멸종 위기 질병에 대한 선제적 대응으로 국내 토종 생물자원의 보호
국민 참여 현장 중심의 연구로 탄생한 벼 품종 ‘해들’
연구배경
- 소비자 요구를 충족할 현장 중심 연구를 통해 지역 소비자와 생산자, 유통업자가 참여한 벼 품종 개발 필요
- 이천시는 국내 대표 쌀 브랜드인 ‘임금님표 이천쌀’ 원료곡의 차별화를 위한 품종 교체의 필요성을 제기
개발성과
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- 이천시, 농협과 함께 ‘수요자 참여형 품종 개발 연구(SPP)’로 최고품질 벼 ‘해들’ 개발
- 육종가(교배), 농업인(선발), 소비자 평가단(결정), 지역민(이름 선정)
- 신품종선정위원회에서 뛰어난 밥맛, 안정성을 인정받아 최고품질 벼로 선정
밥맛 평가 : 해들 48% > 고시히까리 29% > 기타 23%
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- 이천시는 ‘해들’ 쌀 단지 조성을 확대 보급할 계획
2019년 : 100ha → 2021년 : 1,000
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- 목표달성 시 경제적 효과 및 이천지역의 쌀 브랜드 가치 상승 예상
- 수량 증가로 연간 25억원, 품질 향상에 따라 75억원의 가격 경쟁력 발생
수량 증가로 연간 25억원
품질 향상에 따라 75억원
쌀 가공산업 활성을 위한 쌀가루 전용 품종
연구배경
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- 쌀 과잉 생산, 1인당 소비량 감소로 쌀 재고 증가
- 쌀가루 등 새로운 소비 용도 개발 필요
소비감소(2017) : 61.8Kg/인 ↓ , 재고급등(2017) : 175만톤 ↑상승 , 가격폭락(2016) : 1,104원/Kg, 정조 ↓하락
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- 쌀가루 산업 활성화를 위해 제분 비용 절감 필요
- 일반 품종 → 습식 제분 → 건식 제분용 품종 개발 필요
개발성과
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- 수발아·병해 민감성이 개선된 쌀가루 전용 품종 ‘한가루’, ‘신길’ 등 육성 용도별 맞춤형 쌀 계약재배로 농가와 산업체는 판로 및 원료곡 안정 확보 건식 쌀가루 대량생산 및 대외협력을 통한 쌀 가공산업 활성화
- 대량 제분조건 및 쌀가루 품질, 유통 및 장기보관 관련 연구
- 쌀 산업 활성화를 통한 쌀 소비 확대 및 부가가치 창출로 농가소득 증대
- 용도별 맞춤형 쌀 계약재배로 농가와 산업체는 판로 및 원료곡 안정 확보
기능성이 강화된 검정 보리 ‘흑누리’
연구배경
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- 보리 소비 확대를 위해 기능성 강화 및 가공 소재로 활용 가능한 새로운 품종 필요
- 1인당 연간 보리소비량
1970년 : 37.3kg, 2003 ~현재 : 1.3kg
개발성과
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- 흑누리는 안토시아닌, 총플라보노이드, 베타글루칸 등 기능성 물질 함량이 높고, 검은색으로 차별화 되어 새로운 가공 소재로 활용
- '블랙보리' 음료 : 국립식량과학원 ↔ ㈜하이트진로 ↔ 고창군 협력체계 구축(2018. 3. 5)
* 안토시아닌 12.8mg/100g(1.85배), 총플라보노이드(1.25배), 베타글루칸(1.2배)
- 보리빵 제품 개발 (6개 제품, 1,273개점, 2016년 4월 출시) : CJ 뚜레쥬르
- 보리커피 : 일반 커피보다 카페인 함량 감소, 59.9% 보리 함유
- 보리 용도별 적합 품종 선발 및 제품 개발로 재배 단지화, 보리 소비 촉진을 통해 안정적 원료곡 생산 및 농가소득 향상
세계 최초 알레르기 저감 밀 ‘오프리’
연구배경
개발성과
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- 세계 최초 알러지 원인 물질이 결손된 밀 개발
- 글루텐불내성 및 밀 의존성 운동 유발성 과민증의 개선 및 예방용 밀
- 국제특허 출원 및 개별국가 진입 완료
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- 알러지원 결손 효능의 과학적 증명 및 기술이전 추진
- 밀 알러지 관련 단백질의 돌연변이 부위 구명(1번 염색체)
- 알러지 환자의 혈청반응 확인 : WDEIA 저감 확인
* WDEIA : 밀 의존성 운동 유발 과민증으로 밀 알러지병의 일종
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- 알러지 저감 밀 ‘오프리’ 이용 수출용 간편식 가공제품 개발·추진으로 수출기반 구축 및 국산밀 산업활성화
- 밀 가공제품 해외수출
2015년 : 2.5억 달러 → 2020년 : 5억 달러 → 2025년 : 10억 달러
국내 최초 색소 함유 유색 밀 ‘아리흑’
연구배경
- 수입밀과의 차별화를 위해 영양과 기능성분을 함유한 우리 밀의 개발 필요
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- 국내 식품시장에서 식품으로 사용되는 밀 중 국산밀 비율은 1.7% (2017 기준)
- 밀 수요량
218만톤 → 국내밀 1.7%(2017)
개발성과
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- 일반국민 참여 협의체인 ‘국민디자인단’ 50명을 구성하여 국내 최초로 색이 함유된 ‘아리흑’ 밀 개발
- '아리흑'은 건강 기능 성분인 안토시아닌, 탄닌, 폴리페놀 성분이 일반 밀보다 많고, 항산화능력이 10배가량 높음
항산화 활성(약 10배 ↑상승) : 일반 밀(15.0), 아리흑(145.6)
- 통밀 가루에도 비타민B1, B2, 칼슘, 철, 아연 등 무기질이 많음
- ‘아리흑’ 계약재배로 농가 소득 향상 및 가공품 개발로 소비시장 활성화 기대
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- 시제품 개발 및 업무협약 체결로 산업화 추진
- 특허 기술이전(4건) : 지자체, 가공업체, 종자판매 등
최고 수량 ‘신팔광’, 고올레산 ‘케이올’, 검은 땅콩 품종 ‘흑생’
연구배경
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- 국내 땅콩 재배 면적 및 생산량 감소로 땅콩 농산업 위축
- 재배 면적 감소
1990년 : 11.7천ha → 2005년 : 3.4천ha (71% 감소)
- 재배 면적 감소
1990년 : 17.5천톤 → 2005년 : 6.6천톤(62% 감소)
개발성과
- 세계최고 수량 ‘신팔광’, 고올레산 함유 ‘케이올’, 검정 땅콩 ‘흑생’ 개발
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- 지역 특산단지 조성 및 맞춤형 지원을 통한 신품종 보급
- 강원특별자치도 화천, 전라북도 고창 작목반과 중부지역 선도농가들의 '신팔광' 특화재배 진행
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- 기능성 신품종 개발과 보급 확대를 통한 자급률 향상
- 자급률(%)
땅콩 자급률 35% 달성 : 2005년 (21%), 2015년 (27.9%), 2017년 (35%)
작은 사과 품종‘루비에스’
연구배경
- 1인 가구 증가에 따라 소포장, 조각 과일 등의 소비량 급증
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- 과일 간식사업 및 급식 유통 등 산업화를 위해 작은 사과 품종 개발 필요
- 연구기간 : 2004~2014, 연구비 5.5억
개발성과
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- 일본 품종인 ‘알프스오토메’를 전량 대체 가능한 국내 최초 과중 100g 미만의 작은 사과 품종 ‘루비에스’ 개발·보급
- 출하시기
8월 하순 : 과중(70g), 당도(14.0 Bx), 산도(0.4%), 저장성 우수
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- 최대 노동력 투입 작업인 적과 과정(과실 솎기) 없이 정상적인 과일 수확 가능하여 재배 노동력 절감
- 자가 적과 습성 및 결실 습성 보유
- 지역특화품종으로 선정하여 보급 중(경북 영천, 경기 광주 등 4지역)
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- 품종 개량의 높은 경제적 파급효과를 통한 사과산업의 안정화
- 품종 가치 평가액 : 14.5억원, 생산유발 효과 : 184.7억원
다양한 소비자 기호 충족 핵과류 신품종 개발
연구배경
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- 복숭아 재배면적과 생산량이 급증하여 과잉문제 대두
- 재배면적 : 2000년(13.9천ha) → 2017년(21천ha)
- 생산량 : 2000년(17만톤) → 2017년(22.2만톤)
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- 간편소비형 신품종 개발을 통한 국산 여름과일 소비 촉진
- 복숭아 소비 확대의 걸림돌인 신맛(천도)과 알러지(유모계 복숭아) 저감
- 살구의 기능성과 자두의 저항성을 모두 가진 새로운 과종 개발
개발성과
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- 맛과 간편소비, 기능성과 저항성을 모두 갖춘 획기적 신품종 개발
- 복숭아의 달콤함에 천도의 간편소비를 더한 달콤한 천도 4품종
기존 천도의 1/4수준 산함량으로 신맛과 알러지 획기적 저감(급식용 적합)
- 자두와 살구의 장점을 하나로 합한 플럼코트 4품종 개발
살구 재배의 최대 적인 열과는 줄이고 기능성물질 함량은 증대
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- 기술이전 및 맞춤형 밀착 기술지원을 통한 우리품종 종자주권 확보
- 달콤한 천도 '스위트퀸' 등 기술이전
기술이전 : 130건(84백만원, 70만주 통상실시)
- 플럼코트 '티파니' 등 우리 품종 점유율(2018. 92.0%)
2010년(0%) → 2012년(5%) → 2014년(80%) → 2017년(92%)
국산 양송이 품종 육성 및 보급
연구배경
- 세계 버섯시장은 37천억 달러(2016), 이 중 양송이 생산액이 47% 차지 국산 양송이품종 보급률은 4%(2010)로, 대부분 수입종균이 차지함
개발성과
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- 고품질 ‘새한’, ‘도담’, 여름양송이 ‘하이’ 등 6품종 개발 및 보급으로 양송이 품종 보급률 지속 상승
- 양송이 품종 보급률(11배 증대)
2010년(4%) → 2013년(27%) → 2015년(37%) → 2018년(47%)
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- 국산 품종의 다양화로 버섯 로열티 절감 및 농가 생산량 증가
- 로열티 절감 추정액
2014년(8.1억원 ↓) → 2016년(8.1억원 ↓) → 2018년(9.4억원 ↓)
- 농가 생산량 증가
2015년(9,732톤) → 2017년(10,638톤)
약용작물 지황의 신품종 육성 및 보급
연구배경
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- 건강기능식품 주재료 지황은 안정적 재배가 어려워 매년 수입
- 매년 1,100톤 이상 수입
- 안정적 원료공급(수입 대체)을 위한 국내 우수품종 개발 및 보급 필요
개발성과
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- 국산 육성 품종 지황 ‘토강’, ‘다강’ 등 개발 및 보급으로 수입 대체
- 국산품종 보급
2018년(75%) → 2019년(80%)
- 지황 국내 생산량 증대로 중국산 지황 수입 대체
생산(국내) : 연평균 12.5% ↑상승
수입(중국) : 연평균 3.6% ↓하락
접목선인장 품종 개발로 글로벌 수출 확대
연구배경
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- 수출 확대를 위해 국가별 맞춤형 품종개량 필요
- 다양한 색상과 품목, 수송성이 우수한 품종
개발성과
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- 다양한 색상의 수출용 접목선인장 신품종 육성 및 보급 확대
- 비모란 선인장
‘보황’, ‘불빛’, ‘아울’ 등 수출용 11품종 개발(2015~2018)
- 국산 품종 점유율 100%, 순수 국산품종으로 해외 수출(2000~2018)
- 주산지 전국으로 확대 : 고양, 음성, 안성 → 상주, 구미, 화성, 서산
- 국가별 맞춤형 품종개발로 미국, 유럽 등 시장의 70% 이상 점유
- 기내접목기술(세계유일기술) 보유로 육종기한 단축
우리나라 재래돼지의 고기 맛을 되찾은 ‘우리흑돈’
연구배경
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- 지속적인 농축산물 시장 개방으로 글로벌 경쟁 가속화
- 돼지고기 수입량 증가
2013년(185천톤) → 2016년(318천톤) → 2017년(369천톤) → 2018년(396천톤)
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- 돼지고기 자급률의 지속적 감소
- 돼지고기 자급률
2010년(81%) → 2017년(70.6%)
- 뛰어난 맛과 합리적 생산성을 갖춘 한국형 흑돼지 시장 창출 필요
개발성과
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- ‘우리흑돈’ 돼지 개발(재래돼지 고기의 맛과 듀록돼지의 생산성을 지님)
- 개발기간 : 8년(2008 ~ 2015)
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- 재래돼지와 대비하여 ‘우리흑돈’의 생산성 향상으로 생산비 절감
- 판매 체중 도달일 : 생산비 절감
재래돼지(80kg) : 230일 , 우리흑돈(110kg) : 183
- ‘우리흑돈’을 씨돼지로 활용시 연 3억 9천만원의 기술사용료 절감 효과 (130마리, 2015년 기준)
국가 단위 종축 선발로 농가 소득 향상
연구배경
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- 농가에서는 축종별 소득증대가 되는 형질에 대한 개량 요구
- (한우) 체중 증가 및 근내 지방도 향상, (젖소) 우유 생산량 증가, (돼지) 체중 및 새끼 수 증가
개발성과
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- 한우, 젖소(국내 및 국제), 돼지 유전능력평가 및 씨가축 선발(매년)
- 한우 보증씨수소 선발(30두), 젖소 보증씨수소 선발(5두), 종돈 선발(11두)
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- 가축개량사업 추진에 의한 씨가축 생산으로 축산농가 소득 증대 효과
- 한우 체중 및 고급육 생산 : 1,992억원
- 젖소 산유량 증가 : 2,000kg, 3,185억원
검정농가와 일반농가의 산유량 차이(2017)
- 돼지 생산성 향상 : 274억원
우리나라 기후에 알맞은 풀사료 신품종
연구배경
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- 풀사료(IRG) 재배면적 확대로 종자 소요량은 지속적 증가 추세
- 이탈리안라이그라스(IRG) 재배면적
2005년(13천ha) → 2010년(56천ha) → 2015년(94천ha) → 2018년(153천ha)
- 종자 소요량
2005년(0.5천톤) → 2010년(2.2천톤) → 2015년(3.7천톤) → 2018년(6.1천톤)
개발성과
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- 추위에 강하고 수확시기가 다양한 맞춤형 풀사료 품종 개발로 재배지역 확대
- IRG 재배지역 확대 : (과거) 대전이남 → (현재) 전국
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- 국내 개발 IRG 종자수요 증가 및 종자자급률 향상
- IRG 종자자급률 향상
2005년(0%) → 2010년(15%) → 2018년(29.1%) → 2022년(31%)
- 풀사료 자급률
2007년(78%) → 2010년(82%) → 2017년(82%) → 2022년(90%)
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- IRG 신품종 미국수출(2016~2021) : 835톤(물량), 16천달러(로열티)
- 연간 5천∼1만 톤 규모 미국시장 종자보급 예정 : 코윈어리, 그린팜
농생명산업 지원을 위한 농업유전자원의 활용
연구배경
- 농생명자원의 자국의 주권 주장, 농산물 시장개방 요구, 기후변화 등 농업현안 대응을 위해 농업유전자원의 활용 필요
개발성과
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- 농업유전자원의 전략적인 자원 확보 및 안전 보존 기술개발로 국내 종자산업 육성을 위한 기반 마련
- 국내외 전략적 유전자원 수집 및 도입 : 3,313자원
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- 농업 현장에서 필요한 작물의 특성 및 정보 제공으로 농생명산업 지원
- 밀 유전자원의 제빵 관련 유전자 및 형질 평가를 통해 제빵용 조숙성(곡식이 빨리 익는 정도)이 우수한 밀 자원 선발 및 관련 정보 제공(농업유전자원 서비스 제공, http://genebank.rda.go.kr)
유용형질 특성평가 : 고추 탄저병저항성 등 39,657자원
유망자원 발굴 : 배추 글루코시놀레이트 고함량자원 등 11작물, 408자원
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- IRG 신품종 미국수출(2016~2021) : 835톤(물량), 16천달러(로열티)
- 연간 5천∼1만 톤 규모 미국시장 종자보급 예정 : 코윈어리, 그린팜
농식품 가공기술 및 기능성소재 개발
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국내 농산물의 기능성 성분 DB 구축 및 대국민 서비스
연구배경
- 국민의 평균 수명이 늘어나고 생활수준이 높아짐에 따라 건강에 대한 관심이 갈수록 높아짐
- 식품 섭취에 대한 국내 농산물의 신뢰성 있는 영양정보 및 기능성분 정보의 요구 급증
개발성과
- 최신 질량분석기술을 활용하여 기능성분 분석을 최적화하고 통합 데이터베이스를 구축하여 ‘플라보노이드 Data Base 1.0’, ‘RDA 기능성분 DB 2.0-페놀산편’ 발간
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- 국내 농산물의 기능성분 정보를 온라인으로 상시 제공하여 식품·영양 학술분야의 연구, 농산물품질표시제, 외국산 슈퍼푸드 대체, 육종소재 및 지표물질로 활용
- 농식품종합정보시스템(http://koreanfood.rda.go.kr)에서 서비스 시행 중
발효종균의 국산화로 국가 경쟁력 제고
연구배경
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- 국내 발효식품산업의 규모는 3.3조원으로 전체 식품산업(83.9조원)의 4% 수준
- 발효식품산업 규모 : 전체 식품산업(83.9조원) 약 4%
- 미국, 일본, EU 등 자원선진국을 중심으로 다양한 종균 개발·보급이 확대되는 추세
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- 국내 종균 생산기업과 식품제조업체의 영세성 등으로 산업화 부진
- 종균의 안정적 개발과 최적발효를 위한 우수 종균 개발, 대량생산·보급시설이 미흡
개발성과
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- 국내 발효식품 유래 유용 발효미생물 자원 발굴과 품목별 맞춤형 발효종균 개발
- 발효종균
2016년(15주) → 2017년(16주) → 2018년(17주)
- 발효종균의 대량생산 공정 확립과 국산화로 수입단가 1/10로 인하, 고용창출 등 경제적 파급효과 발생
새싹보리의 건강기능성 소재화로 보리산업 활성화
연구배경
- 보리 수매중단, 재배면적 및 소비량 감소로 새로운 소비촉진 기술개발 절실
- 고령화, 건강의 관심 증대로 기능성식품 소비 급증
개발성과
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- 세계최초 새싹보리의 핵심 기능성물질 및 복합기능성 구명
- 기능성물질 : 폴리코사놀(342mg/100g), 사포나린(1,510mg/100g)
- 건강 기능성 : 간 보호, 콜레스테롤 26% ↓ , 알코올성지방간 24% ↓
- 전용품종 : 큰알보리1호- 발아율, 잎 수율, 기능성물질 함량 가장 우수
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- 새싹보리의 기능성식품 개발 및 사업화 체계 구축
- 생산현황 : 참선진녹즙 등 5개 업체, 새싹보리녹즙 등 7개 제품
- 매출액(누적매출액)
2014년 (20백만원) → 2018년 (11,952백만원)
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- 새싹보리, 보리산업 활성화 및 새로운 농가소득 증대 : 부가가치 35배
- 보리 원료곡 및 새싹보리 계약재배 단지 조성
영광, 진안 등 6개 지역 80ha
- 수입산 간 기능 개선 건강기능식품 원료 국내산 대체 가능(약 3,000억원/년)
우리 쌀 100% 식물성 요구르트 개발로 쌀 소비 확대
연구배경
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- 소비자 요구를 고려한 쌀 이용 가공식품 개발 요구
- 국내 발효음료 소비량의 지속적 증가 전망 : 2010년 대비 19% ↑상승
개발성과
- 우리 쌀 100% 함유 순 식물성 요구르트 개발을 위한 최적 품종 선발로 쌀 소비 촉진
- 쌀 요구르트는 발효 후 항산화능 및 기능성 아미노산이 발효 전보다 증가(‘조은흑미’)
배 석세포로 미세플라스틱 대체
연구배경
- 세계적으로 2018년 7월부터 미세플라스틱 사용 관련제품 판매 전면 금지
- 배 석세포 활용기술로 생활 속 화학물질 원료의 천연 소재로 대체
개발성과
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- 미세플라스틱 및 화학물질을 대체할 수 있는 자연 소재 원료인 배 석세포의 이용 방안과 효능 구명
- 각질제거 세안제 등 화장품, 치약제 등에 이용 가능
- 농업 자원을 이용한 천연 산업 소재 개발 및 배 산업 확대 계기 마련
감귤 부산물을 활용한 향장·의료용 소재 개발
연구배경
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- 감귤 생산량의 약 20%는 가공용으로 사용되나 부가가치가 낮음
- 유용 성분을 다량 함유하고 있는 감귤은 기능성 소재 이용성 높음
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- 신성장 동력 창출을 위한 산업용 소재화 개발 필요
- 바이오겔을 이용한 향장품, 식품, 상처치료용 천연 신소재 개발
- 화장품 시장 규모(2016) : 국내 116억 달러/년, 세계 4,375억 달러/년
개발성과
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- 감귤부산물 이용 바이오겔 산업화용 배양기법 개발
- 배지원으로 가공부산물 이용 무살균, 무첨가, 정치배양으로 생산
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- 고부가가치 소재인 감귤바이오겔 생산기술 기술이전을 통한 사업화
- 감귤바이오겔의 의료 및 향장용 원료로 다양한 제품 개발과 사업화 추진
식품 알레르기를 저감하는 비피더스균 선발 및 제품 개발
연구배경
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- 건강을 중시하는 소비 트렌드의 영향으로 면역기능 및 장 건강, 체지방 감소 등 건강기능성식품 선호도 증가
- 선호도 높은 기능성 원료 : 홍삼 33% > 비타민 16% > 프로바이오틱스 11% > 체지방 감소 3%
- 건강기능성식품 시장규모 : 2011년(16,855억원), 2017년(38,155억원)
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- 프로바이오틱스 등 기능성 유산균에 대한 소비자의 관심 증가
- 영·유아의 식품 알레르기 발생률 : 약 7%
개발성과
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- 비피더스균 첨가 발효유 아토피 저감 효과 규명
- 발효유, 치즈 등 생산판매 업체 : 하네뜨, 청원자연랜드, 영준
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- 해당 유산균을 활용한 프로바이오틱스 및 화장품 원료로 활용
- 비피더스균(KACC91563) 기술이전 : 4개 업체
바이오 이종 장기를 제공하는 의료용 돼지 생산
연구배경
- 안구 이식 대기자 및 평균 대기일은 증가 추세(질병관리본부)
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- 세계 바이오산업 시장은 연평균 5.7%로 지속 성장 전망
- 분야별 현황(2014) : 의료·헬스케어(1,909억 달러, 59.1%), 농식품(413억 달러, 12.8%)
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- 첨단생명공학기술로 유전자를 조절한 돼지를 개발하고, 이들의 장기와 조직, 세포를 사람에게 활용하는 연구 필요
- 다른 포유동물에 비해 돼지는 생리 및 장기 형태가 사람과 비슷함
개발성과
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- 국내 최초로 돼지와 원숭이 간의 이종 장기이식 성공으로 의료용 돼지 생산 기대
- 형질전환 돼지 개발 : 지노(2009) → 믿음이(2010) → 사랑이(2017)
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- ‘믿음이’ 각막을 이종 이식하여 정상기능 유지
- 실제 사람 간 이식에 사용하는 안약만으로 기능 유지(21개월, 2019. 2)
한우의 질병·생산 능력을 찾아내는 유전자 칩개발
연구배경
- 유전정보를 활용한 육종기술이 실용화되면서 유전자 칩 이용 씨가축(종축) 선발 연구를 진행
- 기존 상용칩(미국 개발)은 해외 소 품종의 유전정보로만 만들어지고, 가격이 비싼 반면에 한우에 적용하면 1/3 이상 유전정보는 사용할 수 없음
개발성과
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- 우리 실정에 맞는 한우의 생산능력 조기 예측을 위한 맞춤형 유전자 칩 개발 및 실용화
- 송아지 사육, 고기 및 생축 유통 등 한우 산업 전반에 활용
씨수소 선발, 암소 개량, 한우·비한우 판별, 유전적 질환 예측, 친자감정, 성판별 등
- 기존 혈통정보 사용 할 때보다 선발 정확도(개체의 생산능력 예측)가 10% 이상 향상
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- 기존 상용칩을 대체할 수 있는 합리적 가격과 유전 정보 제공
- 유전정보가 추가된 육질형 개체 선발 시 1두당 62만원 소득 증가
세계와 함께하는 우리 농업기술
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미래기술 선점 및 국익확보를 위한 글로벌 농업기술협력
추진배경
- 세계 각국은 新산업 창출, 해외진출 및 자원 확보 등 경제적 가치 창출을 위한 수단으로 국제협력 및 교류 강화
- 미래는 4차 혁명과 같은 무한 기술 경쟁시대로 농업기술 경쟁력제고를 위한 글로벌 기술 협력 중요성 부각
사업성과
- 국제식량정책연구소 및 KeyGene 등과 약정체결 등 협력 기반강화 : 7건
- 국익확보를 위한 글로벌 이슈대응(29회) 및 OECD 국제표준 채택 : 2건
- 북한곡물생산량 추정으로 대북 정책 수립 지원 : 455만톤(2018)
- 아시아 등 대륙별 주요 농업기술 격차 해소 지원 및 국가 위상 제고 : 45국 대상 (아시아 : 병해충 관리, 아프리카 : 벼 품종개발, 중남미 : 카카오 생산 등)
글로벌 가치 이행을 위한해외농업기술개발사업(KOPIA) 추진
추진배경
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- 개발도상국의 현지 농업연구기관과 협력하여 맞춤형 농업기술을 개발·실증·보급하여 생산성 향상으로 소농의 소득 증대
- 해외농업기술개발사업(KOPIA) : 개발도상국 현지에 KOPIA 센터를 설치하고 농업기술전문가를 소장으로 파견하여, 국가별 맞춤형 농업기술을 개발, 실증, 보급하는 사업
- KOPIA 사업체계
1단계(기술개발) : 수원국 맞춤형 기술개발 → 2단계(실증·시범) : 농가실증 및 시범마을 조성 추진 → 3단계(성과확산) : 유관기관과 협업(외교부, 농식품부 등)
- 국가 외교정책에 부합되는 농업기술협력사업 추진
사업성과
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- 21개국(아시아 9, 아프리카 7, 중남미 5)에 맞춤형 농업기술 개발 및 보급
- KOPIA 주요성과
스리랑카 양파 시범마을 : 농가소득 증대(500만원/호) : 양파종자 생산성 증대 600kg/ha → 800kg/ha
케냐 양계·감자 시범마을 : 양계 농가소득 증대 9.2배 증가 : 감자 생산성 증대 3.2톤/ha → 9.8톤/ha
파라과이 참깨 시범마을 : 참깨 보급재배 면적 1,600ha :생산성 증대 600kg/ha → 825kg/ha
찾아가는 수출현장 종합컨설팅
연구배경
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- 농가소득 향상을 위한 수출농업지원 활성화 요구 증가
- 농가 1호당 농업소득액 정체 : 2008년(965만원) → 2017년(1,005만원)
- 농산물 수출 관련기관과 협업으로 효율적인 수출기술 제공 필요
개발성과
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- 수시컨설팅 및 집중관리 등 현장지향적 맞춤형 기술지원으로 국내 농산물 수출 확대
- 상주 포도(샤인머스캣) 열과현상 해소 및 저장연장기술로 수출확대
기술지원(5회) : 주기적인 현장교육, 선도유지제 투입 등
농촌진흥청 경북도원 수출경영체 협업으로 중국 첫 수출
- 국외 수출을 위한 안전성 기준 등 채소류 경영체 대상 교육 지원