Bio Battles Around the World

 Bio refinery attracts attention in the point that it is the breakthrough technology to output the bio plastic or the bio fuel, making use of the bio mass from the wood and the rapeseed e.t.c., that is abundant as the natural resources and sustainable. (Bodenkultur Universitat Resources) 

 There is a plastic rubbish island 7 times larger than Korean Peninsular (about 220,000 square kilometers) in the Pacific Ocean. The plastic which has rendered the conveniences for the human life has become the object of the terror that menaces the life of the sea livings.

 Lately, the 'bio refinery' in the correspondence to the 'petro refinery' in the line of the petrochemical industry, that produces various materials and fuels from the life resources is noted.The bio refinery technology for the bio plastic, the bio fuel and the bio energy has the merits of the limitless resource from the photosynthesis absorbing CO2 and the eco friendliness with the little emission of the greenhouse gases in the dissolving process.

 o  Time Decomposing Plastic

  The bio plastic representing the bio refinery is made of the botanic materials such as the  starch and the cellulose and the chitin protein from the crust of the shrimp and the crab e.t.c. It has the merits of the little environmental hormone and the bio decomposition of itself. 

  But the bio decomposition is also the big weak point in the view of the industry, for the bio plastic is difficult to be used for the bottle of the cosmetics or the wrapper of the construction materials due to the brief expiration and for the container of the ferment foods such as the pepper source and the cheese e.t.c. from the fragility of the physical constitution. And so, there appears the 'bio base plastic' made from the plastic with some bio ingredients as the alternative. It's widely used for the tooth brush and the bowls e.t.c., the decomposing time being regulative and being of the little poisonous matter.  

 Also there comes the bio plastic of the decomposing of the different way. As even the existing bio plastic doesn't decompose in the desert area with little microorganism, there are required the new bio plastic which decompose from the heat or the ultra violet rays in such a region. It's why Arab Emirate permits the import of only 'oxidation decomposing bio plastic' since this year. 

 Companies concern much about the bio plastic for their images of the eco friendliness. In the case of Coca Cola, they will change all their bottles to those of the bio plastic by 2020. Major car makers such as Toyota and General Motor e.t.c. will substitute 50% of the plastic parts of the car with the bio plastic ones until 2015 as well.

o Moving Car by Microorganism

 The industrialization of the bio fuel has been accomplished earlier than the bio plastic.

 As for the bio fuel, the bio ethanol from the corn or the sugar cane and the bio diesel from the soy bean or the rapeseed is most well known. But in the points of wasting the food grain resource and causing the world cereal price soar, the new substitute such as the non food materials of the wood wastes or the bio mass from the straw chips and the cornstalks e.t.c. and the algae from the sea has been developed.

 Lately, the updated technology using even the microorganism has appeared one by one. The professor Sangyeob Lee team of the department of the bio chemical engineering of KAIST got the notices with succeeding in extracting the gasoline, the car fuel from the escherichia colis, the gene of which was manipulated last year.

 The market volume of the bio refinery has grown from $84.7 billions of 2007 to $156 billions of 2012 in concurrence with the global warming. It shows the steep growth, as the average rate per annum, 13% is over the double of that of the petro refinery (6.3%).

 In reality, U.S.A. and Europe e.t.c. are eager to support the relating industry with the tax cut and the investment on the bio fuel and the bio based products.

 Korea also with the government sponsored labs, the enterprises and the local governments has tried to perform the relevant research and to commercialize the results. KRIBB(Korea Research Institute of Bioscience & Biotechnology) set forth to research on the utilization of the palm in common with Malaysia and cooperated with over 40 domestic enterprises. KRICT(Korea Research Institute of Chemical Technology) is about to complete Research Center for Biobased Chemistry for the infra structure for the bio plastic at it's Ulsan branch until the November of this year as well.

 Mr. Chul Ho Kim, the Principal Researcher of Biorefinery Reseach Center of KRIBB commented, "Biobased products get the success of the differentiation by the premium strategy with the eco friendliness in spite of the costliness, compared to the current ones of the similar function" and added "we need to preoccupy the market of the bio refinery with the consistent research and input for the future when the petroleum will be exhausted."

 Jaewoong Lee, Reporter for Donga Science



바이오 리파이너리는 나무, 유채 등과 같은 바이오 매스를 이용해 바이오 플라스틱이나 바이오 연료를 만드는 기술로 자원이 풍부하고 재생이 가능하다는 점에서 주목받고 있다. (보덴쿨투어대 제공)

태평양에는 한반도 면적의 7배에 달하는 플라스틱 쓰레기 섬이 있다. 인간의 삶에 편의를 제공하던 플라스틱이 바다 생물의 생명을 위협하는 공포의 대상이 된 것이다.

최근 석유화학산업을 이야기하는 ‘페트로 리파이너리’에 대응해 생명 자원에서 다양한 소재와 연료를 만드는 ‘바이오 리파이너리’가 주목받고 있다. 바이오 플라스틱과 바이오 연료, 바이오 에너지를 만드는 바이오 리파이너리 기술은 이산화탄소를 흡수하는 광합성을 통해 재료를 무한정 공급받을 수 있고 분해 과정에서 배출되는 온실가스도 적어 친환경적이라는 장점이 있다.


○ 분해 시간 조절되는 플라스틱

바이오 리파이너리의 대표적인 분야인 바이오 플라스틱은 녹말이나 셀룰로오스 같은 식물 자원과 새우, 게 껍데기에 있는 키틴 단백질 등을 재료로 한다. 환경 호르몬 걱정이 없고 자연에서 스스로 분해된다는 장점을 갖고 있다.

그러나 생분해된다는 점은 산업적으로는 큰 단점이다. 유통기한이 짧아 화장품이나 건축자재 포장재 등으로 쓰기 어렵고, 물성이 약해 고추장이나 치즈 등 발효식품 용기로도 적합하지 않기 때문이다. 그래서 기존의 플라스틱에 바이오 소재를 일정 비율 첨가한 ‘바이오 베이스 플라스틱’이 대안으로 등장했다. 분해 기간을 조절할 수 있고 독성도 없어 칫솔이나 식기류에 쓰이는 등 활용 범위가 넓어지고 있다.

분해 방식이 다른 바이오 플라스틱도 나오고 있다. 미생물이 거의 없는 사막에서는 기존 바이오 플라스틱조차 생분해되지 않기 때문에 이런 지역에서는 열이나 자외선에 분해되는 제품이 필요하다. 아랍에미리트가 올해부터 ‘산화생분해 플라스틱’으로 만든 제품만 수입하게 한 조치도 이 때문이다.

바이오 플라스틱은 친환경 이미지를 얻을 수 있다는 점에서도 기업들의 관심이 높다. 코카콜라의 경우 2020년까지 모든 용기를 바이오 플라스틱으로 바꿀 계획이고, 도요타와 제너럴모터스(GM) 등 주요 자동차 제조사들도 2015년까지 플라스틱 부품의 50%를 바이오 플라스틱으로 대체할 예정이다.


○ 미생물로 자동차를 움직인다

바이오 연료는 바이오 플라스틱에 앞서 산업화에 성공했다.

바이오 연료 하면 옥수수나 사탕수수로 만든 바이오 에탄올과 대두나 유채로 만든 바이오 디젤이 가장 잘 알려져 있다. 그렇지만 식량자원을 낭비한다는 지적과 함께 국제 곡물가 폭등의 원인으로 지목받으면서 목재 폐기물이나 볏짚, 옥수숫대 등 비식용자원과 바다에서 자라는 조류를 이용하는 기술이 개발됐다.

최근에는 미생물을 이용하는 기술까지 속속 선보이고 있다. KAIST 이상엽 생명화학공학부 교수팀은 지난해 대장균 유전자를 조작해 자동차 연료인 가솔린을 만드는 데 성공해 주목받기도 했다.

지구온난화와 맞물리며 바이오 리파이너리 시장은 2007년 847억 달러(약 90조 원)에서 2012년 1560억 달러(약 165조 원)로 성장했다. 연평균 성장률 13%로 페트로 리파이너리 시장 성장률(6.3%)의 2배 이상을 기록하며 가파르게 성장하고 있다.

실제로 미국 유럽 등은 바이오연료와 바이오 기반 제품에 세금 감면 혜택을 주고 자금을 지원하는 등 관련 산업에 대한 투자를 아끼지 않고 있다.

우리나라도 정부출연연구기관과 기업, 지방자치단체가 손잡고 관련 연구와 상용화에 주력하고 있다. 한국생명공학연구원은 말레이시아와 공동으로 팜 나무 활용 연구에 착수했으며 국내 40여 개 기업과도 협력하고 있다. 한국화학연구원도 바이오 플라스틱 인프라를 마련하기 위해 11월까지 울산에 바이오화학실용화센터를 완공할 예정이다.

생명연 김철호 바이오리파이너리연구센터장은 “바이오 기반 제품은 비슷한 성능의 기존 제품보다 가격이 비싼 측면이 있지만 친환경을 앞세운 프리미엄 전략으로 차별화에 성공하고 있다”면서 “석유가 고갈될 미래를 대비해 꾸준한 연구와 투자로 바이오 리파이너리 시장을 선점할 필요가 있다”고 말했다.

이재웅 동아사이언스 기자 ilju2@donga.com

Tackling Climate change is Good for Business: U.N. Secretary General

As Secretary-General, it’s my job to strive for a secure and peaceful world. This means addressing threats -- not only to those of us who inhabit the planet today but to future generations.

There is perhaps no greater threat to the global community than that of climate change. It represents a clear danger to us all here and now, and in years to come.

Climate change is the single greatest threat to development, and can undermine the progress already achieved in reducing poverty. It is a risk to economies large and small, and to the stability of the global financial system. It raises risks of diminished supplies in much of the world, and it can threaten peace.

Visiting Antarctica with my wife, Yoo Soon-taek, we saw first-hand the effects of climate change on melting glaciers.

Without taking urgent measures, the world is on a trajectory towards warming well above two degrees centigrade Celsius (3.6 degrees Fahrenheit) above pre-industrial temperatures by the end of this century – the point where the most dangerous impacts of climate change are expected to take hold.

Last month, the Intergovernmental Panel on Climate Change reported that climate change is affecting the global water cycle, which leads to irregular rainfall, more floods and more droughts. The report clearly demonstrated that human influence on the climate system is now evident in most regions of the globe. It is extremely likely that human influence has been the dominant cause of the observed warming since the mid-20th century.

This is deeply disturbing. Yet too often, one important fact gets lost amid the fear: addressing climate change is also one of our greatest opportunities.

We can create decent jobs, improve public health, empower women, and protect the environment with enlightened action on climate change. We don’t need to wait for the breakthroughs of tomorrow. The technologies, policies and practices in our hands now can help speed and scale up climate mitigation and adaptation today.

The private sector has a vital role to play. Businesses can lead by example within industries and networks. Industry leaders can actively align their business needs while creating a sustainable future.

Addressing climate change is the right thing to do, and I firmly believe that the results will also be plain to see on the bottom line. Businesses can benefit by reducing greenhouse gas emissions and by using energy cleanly and efficiently. Building resilient infrastructure and providing climate-smart services is forward-thinking business.

Energy is a prime example. Around the globe, nearly one person in five still has no access to electricity. More than twice that number -- 2.8 billion, or 40 per cent of the world’s population -- rely on wood, charcoal, animal and crop waste or other solid fuels for cooking and heating. The negative impact on the environment is tremendous, as well as on people’s health and time.

Those of us who have access to modern energy often waste it – knowingly or unknowingly. We must use energy more efficiently and focus on cleaner, low-carbon solutions and save resources and money in the process.

Flying over the Marovo Lagoon, Solomon Islands, in 2011, I saw the effects of deforestation, climate change and natural disasters on the area.

We are seeing progress. Clean energy investment has quadrupled over the last decade and last year saw a dramatic shift in the balance of renewable energy investment.

The growth of renewable energy markets over the past decade has also brought technology improvements and cost reductions that mean projects can generate attractive returns. Investors are opening new markets, facilitating new business models and supporting entrepreneurs in the developing world where demand for sustainable energy for all is greatest.

Opportunities abound. To seize them, we need to scale up our efforts. The longer we delay, the greater the costs -- to communities, to businesses, to economies and to the planet. The sooner we act, the more we all will benefit.

To add momentum, I have invited world leaders and leaders from business and civil society to a Climate Summit in September next year to mobilize political will for a legal agreement on climate change in 2015, deliver concrete new commitments and spark a race to the top in climate action.

I am calling on everyone to be a leader on climate change. Take decisive action while we still can. It’s good for the planet -- and good for business.

IPPC Predicts Upheaval of Sea Level & Drowning of Sea Shores

UN IPCC Assessment Report: Sea Level Max. 91.4cm Up, 33 folds of Yeouido disappearing in Korean Peninsular

 " In the worst case, the sea level will be upraised 91.4cm higher than now. The fact the prime cause of the climate change is of the human is 95% true."

 This is the major contents of the 5th Assessment Report that Intergovernmental Panel on Climate Change of U.N. will announce at International Climate Conference in Stockholm, Sweden next month. According to Reuters and New York Times that has acquired the draft of the 5th Report, IPCC assessed the sea level of the earth will rise 29~91.4 cm in the end of the 21st century as long as the current emission of the greenhouse gases continue. In the worst case, the major cities such as New York, London, Shanghai and Sydney will be drowned in the sea. The major seashore cities such as Incheon in Korea also will be put at peril.

  IPPC had foretold the rise range of the sea level of 2100 would be 18~59 cm in its 4th Assessment Report in 2007. According to Reuters, IPPC has concluded that will be min. 29 cm and max. 82 cm, adjusting the prospect of 6 years ago upwards. The maximum possible increase value becomes 23 cm higher. NYT has introduced some sceince panel of IPPC has the gloomier prospect that the sea level would be heightened min. 53 cm and max. 91.4 cm.

 According to the simulation of Korea Marine Environment Corporation, 50 cm upheaval of the sea level brings the drowning of 49 square kilometers that reaches to 11 folds of Yeouido in Korean Peninsular. If the sea level rise nearly 1 m as the worst scenario, 33 folds of Yeouido will perish. The economic damage will be huge. Korea Environment Institute  has predicted in March the sea level of Korean Peninsular would be 1.36 m higher in 2100. That means the economic damage scale would be about of $2,600 billions at the present value.

 The 5th Report has cleared specifically the main cause of the climate change is ascribable to the human 95% certainly. While in 2007 and 2001, the certainty was 90% and 66% respectively, there remains little doubt the climate change is chiefly due to the human activities such as the consume of the fossil fuel. NYT has said the Report had made clear "It has the strong conviction the human activities is the core reason of the temperature rise of the surface of the earth during 1951~2010 and as the due result, there takes place the extreme climate change such as the upheaval of the sea level."

 The Guardian of U.K. has analyzed IPPC seems to refute strongly the hold the speed of the global warming is lessening of late with this Report. Recently, there was arisen some disputes the global warming happens slowly and the prediction of the scientists is exaggerated.

 IPPC with being founded in 1988 is composed of over 2,500 scientists from over 130 countries of the world and accomplishes the role to converge the newest research performances on the climate change. The reports published every 5~6 years greatly influences the policies of the world environment. Among the organizations about the climate change, it is of the largest scale and authoritative. It was rewarded the Nobel Peace Prize with Al Gore, the ex vice president of U.S.A. in 2007. The 5th Report will be public 3 times from the 23rd next month to 2014.

유엔 IPCC 평가 보고서

해수면 최대 91.4㎝ 상승
한반도, 여의도 33배 사라져

“최악의 경우 해수면이 현재보다 91.4㎝ 상승할 수 있다. 기후 변화의 주된 원인이 인간이라는 사실은 95% 확실하다.”

　유엔 산하 정부간기후변화위원회(IPCC)가 다음 달 스웨덴 스톡홀름 국제 기후회의에서 발표할 5차 평가 보고서의 주 내용이다. 5차 보고서의 초안을 입수한 로이터와 뉴욕타임스(NYT) 등에 따르면 IPCC는 현재 수준으로 온실가스가 배출될 경우 21세기 말 지구 해수면은 29~91.4㎝ 상승할 수 있는 것으로 평가했다. 최악의 경우 뉴욕이나 런던·상하이(上海)·시드니와 같은 세계 주요 도시가 모두 물에 잠기게 된다. 한국에서도 인천 등 주요 해안 도시들이 위험에 처할 것으로 보인다.

　IPCC는 2007년 4차 평가보고서에서 2100년의 해수면 상승치를 18~59㎝로 예측했다. 로이터에 따르면 IPCC는 6년 전 전망을 상향 조정해 최소 29㎝, 최대 82㎝까지 오를 수 있는 것으로 결론 내렸다. 최대 상승 가능치가 23㎝나 높아진 것이다. NYT는 19일 IPCC 과학 패널 중 일부는 해수면이 최소 53㎝, 최대 91.4㎝까지 상승할 것으로 보는 더욱 어두운 전망도 있다고 소개했다.

　해양환경관리공단 모의실험에 따르면 해수면이 50㎝만 올라가도 한반도에선 여의도 면적의 11배에 달하는 49㎢가 물에 잠긴다. 최악의 시나리오대로 1m 가까이 상승한다고 가정할 때 여의도의 33배에 달하는 면적이 사라진다. 경제적 피해도 막대하다. 3월 한국환경정책평가연구원은 2100년 한반도 해수면이 1.36m 상승할 것으로 예측했다. 이럴 경우 경제적 피해 규모는 현재가치로 286조3721억원에 달한다.

　이번 IPCC 보고서는 특히 기후 변화의 주범이 인간이라는 사실이 95% 확실하다고 밝혔다. 2007년엔 90%, 2001년엔 66%였지만 이젠 화석연료 사용과 같은 인간의 활동이 주된 원인이라는 사실에 별 의심의 여지가 없어진 것이다. NYT는 보고서가 “인간의 활동이 1951~2010년 지구 표면 온도 상승의 주된 원인이며, 이로 인해 해수면 상승 등 극단적인 기후 변화가 발생했다는 데 강한 확신을 갖는다”고 명시했다고 전했다.

영국 가디언은 IPCC가 이번 보고서를 통해 최근 지구온난화 속도가 둔화되고 있다는 주장을 강하게 반박할 것으로 보인다고 분석했다. 최근 일각에선 지구 온도 상승이 더디게 진행되고 있다며 과학자들의 예측이 과장된 것이라는 주장도 제기돼 왔다.

　88년 결성된 IPCC는 세계 130여 개국 과학자 2500여 명으로 구성돼 있으며 기후 변화와 관련된 최신 연구를 수렴하는 작업을 한다. 5~6년마다 발표하는 보고서는 세계 환경 정책에 막대한 영향을 미친다. 기후 변화와 관련된 기구 중 가장 규모가 크고 권위가 있다. 2007년 앨 고어 전 미국 부통령과 함께 노벨 평화상을 받았다. 5차 보고서는 다음 달 23일부터 2014년까지 세 차례에 걸쳐 공개된다.

Reminiscence of Jiaxing Techno Mart

 I have had the opportunity to visit Jiaxing, where Sino Korea Zhejiang International Techno Mart and Technique Exchange Fair was held during May 26th ~ 29th 2008.

 This district including Hangzhou is famous for the silk industry. I was surprised at the vast and endless plants of the silk mulberry along the express way from the outskirts of Shanghai to Jiaxing and was reminded of the fact the region provides over 70% of the whole cocoon of the earth. So to speak, this district has been the major supplier of the silk, that has been distributed throughout the world, then Asia, Europe and the northern Africa across the silk road for thousands years.

 Our company participated in this fair with the novel technique of non woven silk producing method with the anticipation to encounter with the historical silk big shots who aspire to adopt the revolutionery innovation to rejuvenate the traditional business which is considered too cliche and old for us to pay the attentions. The disregard to it was arisen firstly in Japan some fifty years ago and in the next place in Korea, where the sericulture department of  the college of agriculture and forestry of Seoul National University was abolished and merged into agri-bio material one in 1990. When I had visited the professor of the department with the recommendation in 2005 or in 2006, I unexpectedly met the unwelcome treatment with the brief comment that he had majored in the synthetic fabric and had not have any interests in bio one, though he was working in the agri-bio material department.

 In spite of the ardent supports from the officals and staff of Korean Techno Park, Torch High-Tech Industry Development Center of Ministry of Science and Technology of China, Jiaxing Science and Technology Park Management Committee,  Science and Technology Bureau of Zhejiang, Science and Technology Bureau of Jiaxing and Nanhu of Jiaxing local government, our technique had attracted little notices from the silk manufacturers. On the contrary, some chemical non woven companies had shown concerns with the caution.

 In retrospect, the average persons of that time felt far less problematic at the deterioration of the ecological environment and the climate change of the planet than ones of nowadays, even though only 5 years elapsed.

Worldly CO2 Emission Breaks Historical Record in 2012

 International Energy Agency made clear the global carbon dioxide emission had recorded the ever highest 31.6 billion tons with the increase of 1.4% over the previous year in 2012 in its annual world energy prospect report on the 10th inst. It worried the future earthly temperature would be 3.6~5.3 degrees C higher than pre-industrialization, if this trend continue. Scientists have warned the heightening over 2 degrees Cellcius of the earth from that of the pre-industrialization would put it at the high peril in the point of the climate change. The CO2 emission of China has increased 0.3 billion tons(3.8%) than the year before, while U.S.A. and Europe showed the decrease of 0.2 billion tons(3.8%) and 0.05 billion tons(1.4%) respectively. 


국제에너지기구(IEA)는 10일 연례 세계 에너지 전망보고서에서 작년 세계 이산화탄소 배출량이 전년보다 1.4% 늘어 사상 최고치인 316억 t을 기록했다고 밝혔다. 이런 추세라면 향후 지구 온도가 산업화 이전 대비 섭씨 3.6∼5.3도 높아질 것으로 예상된다고 IEA는 우려했다. 과학자들은 산업화 이전보다 지구 온도가 섭씨 2도 이상 상승하면 기후변화 측면에서 매우 위험할 것이라고 경고해 왔다. 중국은 이산화탄소 배출량이 전년에 비해 3억 t(3.8%)이 늘었고 미국과 유럽은 각각 2억 t(3.8%)과 5000만 t(1.4%) 감소했다.

Sustainable Consumption Cited from UNEP on World Environment Day

 Our planet’s regenerative capacity is being greatly exceeded as the world’s population is now producing and consuming more resources than ever. In fact, in developed and developing countries, people are acquiring much more than what they actually need and therefore producing an enormous amount of waste.

 Our growing population puts so much pressure on the environment that nowadays the natural resources are no longer as abundant as they used to be. How we use and dispose of non-renewable resources is radically altering our ecosystems and even the planet’s renewable resources (such as water, timber or fish) are rapidly being exhausted. We have now reached a tipping point where the quality of air and water needs to be improved, the level of production needs to be balanced and the amount of waste generated needs to be reduced.

 Sustainable consumption is all about ‘doing more and better with less,’ through reducing resource use, degradation and pollution while increasing the quality of life for all.
 The massive consumption of both renewable and nonrenewable resources contributes to a massive loss of biodiversity – with current extinction rates of birds, mammals and amphibians estimated to be at least 100 times, but possibly over 1,000 times, higher than pre-industrial rates. The poorest population is most affected by such changes giving that they rely directly on natural resources — such as fishing, small-scale agriculture or forestry — for their livelihoods.

 Pollution and over-exploitation of the world’s resources are increasingly compromising our own wellbeing and quality of life. The planet cannot afford to continue taking this path. A transition towards a more sustainable lifestyle is crucial to enable future generations to have access to their fair share of resources.

 There are many possibilities as for how we can change our unsustainable consumption habits while also improving our quality of life. To do more with less is essential for us to live within the resources the planet has to offer. Changing our current living standards requires us to adopt innovative and creative solutions on the way we use and dispose the products and services we own and consume.

 This could enable a transition to more sustainable activities and lifestyles while also protecting the world’s natural resources.

 So orient your action for World Environment Day this year to an activity that promotes sustainable consumption and be the one to reshape our future!                          

 Source from UNEP

Detriments of Vinyl Material for Agriculture

Harms of Vinyl or similar Material for Agriculture

 Nowadays when we look around the farms, we can find much a vinyl or simililar material is used for the agriculture. Starting from the vinyl of the literary vinyl or green house, the vinyl wrapper that protect the transplanted budlet from the chill, the chemical non woven used as the various sun shades and the thermal covers are those and as these chemical materials aren't easy bio degradable, they has contaminated the soil for a long time.

 Besides that, according to what has been cleared as the results of the latest research these vinyls or similar materials are revealed to have blocked the necessary communications among the agricultural plants and to have hindered the healthy growth of them as below.

- Wireless communication; Emitting the warning material in time of assaults from the harmful bugs and making the nearby plants ready against it

- Wired communication; Connecting the mycelia of the fungi at the roots and relaying the informations up to the plants far away

 There is established a gignatic information network as a brain neural organization with all the roots of the plants connected each other as in the Pandora planet of the movie 'Avatar'.  The tree of souls that has heard the desperate pray from Navi race calls for allout mobilization of all the animals to resist against the human troops that attemp to destroy the Pandora through this network.

 

비닐 등  농업 자재의 해악성

오늘 날 농가의 주위를 둘러보면 비닐 등을 농업용 부자재로 많이 쓰고 있음을 볼 수 있다. 문자 그대로인 비닐 하우스의 비닐을 비롯하여, 묘종의 보온용으로 어린 묘종을 싸고 있는 비닐 보온막, 각종 차양막, 보온 덮개로 사용하고 있는 화섬 부직포 등이  그것인데 이러한 화학 자재들은 잘 알다시피 쉽게 자연 분해되지 않아 두고 두고 토양을 오염시켜 왔다.

뿐만 아니라, 최근에 밝혀 진 다음과 같은 연구 결과에 의하면 이러한 비닐 등은 농작물 간에 필요한 소통을 봉쇄하여 농작물의 건강한 성장을 방해하고 있는 것으로 드러났다.

 

- 無線통신
해충 공격 받으면 경고물질 방출, 옆에 있는 나무들 대비하게 해

- 有線통신
뿌리에 사는 곰팡이들 균사 연결, 멀리 있는 나무까지 정보 전달

영화 '아바타'에 나오는 판도라 행성에서는 모든 식물 뿌리들이 연결돼 뇌 신경망처럼 거대한 정보 네트워크를 이룬다. 나비족(族)의 간절한 기도를 받은 '영혼의 나무'는 이 네트워크를 통해 모든 동물에게 판도라를 파괴하는 인간 군대에 대항하라는 총동원령을 내린다.

지구에서도 판도라 행성에서처럼 식물들이 서로 정보를 주고받는 땅속 네트워크가 있다는 연구 결과가 잇따라 나왔다. 네트워크 회로는 뿌리 끝에 공생(共生)하는 곰팡이와 같은 미생물. 식물이 해충의 공격을 받으면 곰팡이가 다른 식물들에 경고 신호를 보낸다는 것이다.

◇뿌리 곰팡이 통해 해충 알려

식물은 해충의 공격을 받으면 공중에 경고 물질을 방출한다. 주변 식물들은 경고 물질을 탐지해 미리 해충에 대비한다. 일종의 무선(無線) 통신인 셈. 그렇다면 공기를 통한 신호 전달이 불가능해지면 어떻게 될까.

▲ 이미지를 클릭하시면 그래픽 뉴스로 크게 볼 수 있습니다. / 조선닷컴

영국 에버딘대 연구진은 공기를 통한 물질 이동을 막기 위해 콩과식물인 잠두를 각각 비닐 봉지로 모두 감쌌다. 그러고는 비닐 봉지 하나를 열고 해충인 진디를 넣은 뒤 다시 막았다. 이 잠두는 진디의 천적인 기생벌을 부르는 화학 물질을 방출했다. 그런데 비닐 봉지로 둘러싼 다른 잠두들도 똑같은 화학 물질을 방출했다.

연구진은 잠두 뿌리에 있는 공생 곰팡이인 균근(菌根)이 새로운 정보 전달자 역할을 했다고 설명했다. 광합성을 하지 못하는 곰팡이는 식물 뿌리를 통해 탄수화물 같은 영양분을 얻는다. 식물은 뿌리보다 훨씬 멀리 뻗어 있는 실 같은 곰팡이 균사(菌絲)를 통해 성장에 필요한 인과 미네랄 등을 얻는다.

실험에서 처음 진디 공격이 일어난 주변의 잠두에서만 같은 방어 행동이 나타났다. 조금 떨어진 잠두는 변화가 없었다. 연구진은 "인접한 식물들만 뿌리에 사는 곰팡이들이 균사로 서로 연결돼 있기 때문"이라고 설명했다. 이를테면 공기를 통한 식물의 '전시(戰時) 무선 통신망'이 차단되자, 곰팡이 균사들의 '지하 유선 통신망'이 대신 가동된 셈이다. 연구 결과는 이달 초 국제학술지 '이콜로지 레터스(Ecology Letters)' 인터넷판에 실렸다.

◇곰팡이는 식물 세계의 인터넷

곰팡이가 식물의 통신망이 된다는 주장은 2010년 중국 남중국농업대 연구진이 국제학술지 '플로스 원'에 처음 발표했다. 연구진은 토마토를 한 쌍씩 붙여 심어 뿌리의 균근이 서로 연결되도록 했다. 한쪽에 줄기마름병을 일으키는 병원성 곰팡이를 뿌리자, 곧 토마토가 병에 걸렸다. 한참 지나 바로 옆 토마토를 봤더니 줄기마름병이 훨씬 덜했다. 병원체에 저항하는 유전자와 효소도 활발하게 작동하고 있었다.

중국 연구진도 각각의 토마토에 비닐 봉지를 씌워 공기를 통한 경고 물질 전달을 차단했다. 연구진은 처음 마름병 곰팡이에 감염된 토마토가 뿌리에 연결된 균근을 통해 경고 신호를 바로 옆 토마토에 전달했다고 주장했다.

연구진은 "균사는 땅속 멀리까지 뻗어가 다른 식물에서 나온 균사와 엉켜 신호물질 전달에 안성맞춤"이라고 밝혔다. 공기를 통한 경고 물질 전달은 느리고, 바람과 같은 날씨 상태에 크게 좌우된다. 식물 뿌리 자체도 화학 물질을 분비할 수 있으나 멀리 가지 못한다. 연구진은 균근을 '식물 세계의 인터넷'이라고 불렀다. 한국생명공학연구원 류충민 박사는 "맞닿은 뿌리를 통한 경고 물질 전달은 확인됐다"며 "뿌리를 넘어 균근으로까지 신호전달 체계가 확대되려면 전달되는 물질이 무엇인지 밝혀내야 할 것"이라고 말했다.

◇천연 살충제로 활용 가능

캐나다 브리티시 컬럼비아대 연구진은 2009년 캐나다의 숲 전체를 연결하는 거대한 균근 네트워크를 발견했다. 나무 하나는 균근을 통해 30m 이상 떨어진 주변 수십 그루의 나무와 연결된 것으로 나타났다. 곰팡이는 심지어 종이 다른 나무에도 연결돼 있었다.

하지만 현대 농업은 곰팡이 네트워크를 망가뜨리고 있다. 브리티시 컬럼비아대 수잔 시마드 교수는 "비료를 많이 쓰면서 농작물이 뿌리에서 곰팡이를 필요로 하지 않게 됐다"며 "이는 농작물 자체의 질병 저항력을 잃어버리는 것"이라고 주장했다.

에버딘대 연구진은 균근 네트워크를 이용한 일종의 '희생 식물' 전략을 제안했다. 진디 피해가 큰 작물 중간에 일부러 진디에 취약한 식물을 심는다. 희생 식물은 진디에 당하겠지만, 땅속 균근으로 연결된 다른 작물들은 경고신호를 받고 사전에 대응 태세를 취할 수 있다는 것이다.