기후변화가 우리 식탁을 위협하고 있다. 지난해 여름 평균기온은 25.6℃로 평년보다 1.9℃ 높았으며, 열대야는 20일 넘게 이어져 평년의 세 배를 넘겼다. 비는 대부분 6~7월 장마철에 몰려 내렸고, 마치 열대지방의 국지성 호우처럼 지역마다 갑작스러운 폭우가 반복되어 인명피해까지 발생했다. 이런 이상기후는 이제 특별한 일이 아니라, 해마다 반복되는 일상이 되고 있다. 기후변화의 영향은 곧바로 농산물 가격에 나타난다. 2023년에는 배추값이 크게 올라 ‘금배추’라는 말이 다시 나왔다. 고추도 이상기온과 잦은 비로 병해충이 퍼지면서 수확량이 크게 줄었고, 가격은 두 배 이상 올랐다. 작물마다 기후 스트레스로 인한 피해가 반복되고 있고, 농업인과 소비자 모두 불안한 상황에 놓여 있다. 문제는 이런 일이 한 번으로 끝나지 않는다는 점이다. 기후변화는 앞으로도 계속될 것이고, 그 강도와 빈도는 점점 더 심해질 가능성이 크다. 예전 방식의 농사로는 예측하기 어려운 날씨에 대응하기 어렵다. 수확량이나 품질을 안정적으로 유지하기도 힘들다. 이제는 새로운 관점과 기술로 기후변화에 적응할 수 있는 준비가 필요하다. 이런 흐름 속에서 ‘기후탄력성(Climate Resilien

2024년 노벨상의 화두는 인공지능(AI)이었다. 노벨 물리학상과 화학상 모두 기초연구가 아닌, 인공지능을 연구했거나 응용해 도구를 설계한 과학자들이 수상했다. 특히 노벨 화학상은 단백질 설계 도구인 로제타폴드를 개발한 미국 워싱턴대의 데이비드 베이커 교수와 단백질 구조 예측 도구인 알파폴드를 개발한 구글 딥마인드 CEO 데미스 허사비스, 연구원 존 점퍼에게 수여됐다. 단백질은 인간의 신체를 구성하는 필수요소로 생명 현상의 모든 과정에 관여한다. 소화할 때 필요한 소화효소, 면역 반응에 관여하는 항체, 세포 내의 다양한 화학반응 등이 그 예다. 구조에 따라 단백질은 1차부터 4차 구조까지 분류된다. 1차 구조는 아미노산이 일렬로 배열된, 가장 간단한 형태다. 1차 구조가 펩타이드 결합으로 알파 나선, 베타 병풍 구조를 이룬 것이 2차 구조다. 3차 구조는 아미노산 간의 상호작용으로 구성되며, 단백질 각각의 3차원 구조라 할 수 있다. 두 개 이상의 3차 구조가 모여 만들어진 거대 분자 구조를 4차 구조라 한다. 생체 내에서 단백질-단백질 간의 상호작용은 마치 자물쇠-열쇠처럼 이뤄지기 때문에 각각의 단백질 3차 구조가 중요하다. 따라서 단백질의 3차 구조를 밝

우리가 아프면 약을 먹듯, 농약은 작물을 해충으로부터 보호하고 병을 치료하기 위해 사용하는 약(藥)이다. 잡초 방제에 들어가는 시간과 노력을 1/90 이하로 줄일 수 있었던 것도, 병해충으로 재배할 수 없었거나 수량이 충분히 나지 않던 작물들을 키워 밥상 위에 올릴 수 있었던 것도 농약 덕분이다. 이렇듯 작물을 안정적으로 생산하기 위해 사용하는 ‘약’이지만 ‘농약’을 향한 사람들의 이미지는 부정적이다. 이는 잔류농약, 농약 중독사고 등 농약 오남용과 관련한 우려가 남아있기 때문일 것이다. 그러나 사람도 약을 지나치게 많이 먹으면 간독성 등 다양한 부작용이 나타나듯 이는 농약 자체의 문제가 아니라 농약의 잘못된 사용으로 일어나는 문제다. 농약은 해충, 세균, 잡초 등의 생육 억제를 목적으로 개발된 약이기 때문에 근본적으로 사람이나 환경생물에 어느 정도 독성을 지닐 수밖에 없다. 따라서 농약은 개발 과정에서 다양한 독성시험을 하며, 독성이 지나치면 제품개발을 취소한다. 모든 독성시험자료는 제품 등록단계에서 인허가 기관인 농촌진흥청에 제출해야 하며, 제출된 자료들은 농촌진흥청 국립농업과학원의 독성전문가들이 자세히 검토한다. 이렇게 검토한 결과를 바탕으로 농약 독성

식물의 전기신호를 활용한 기술이 작은 면적에서 더 많은 농산물을 더 건강하게 생산하기 위한 방법으로 급부상하고 있다. 국내외에서 작물 전기신호를 모니터링 해 스트레스를 미리 탐지하거나 물, 양분 등 자원을 최적화하는 기술에 주목하고 있다. 인공지능 기술을 활용해 가뭄이나 병충해 등 스트레스 상황에서 발생하는 식물 전기신호를 분석하고, 이를 패턴화하여 감지하는 시스템도 개발되고 있다. 식물은 땅에 뿌리를 내리고 살기에 수동적이며 정적인 것처럼 보이나 이들의 역동성은 동물과 견줄 만큼 뛰어나며 정교하다. 식물은 고착된 대신 주변 환경을 감지하고 적응하는 능력을 발전시켜왔다. 환경 변화, 해충 공격, 기계적 스트레스 등 외부 자극에 반응해 세포 내에서 생성되는 전기신호가 대표적인 예다. 식물에 외부 자극이 가해지면 칼슘, 포타슘, 소듐 등 이온이 세포와 세포 사이를 이동하면서 안팎 전위차가 생기고, 이는 일련의 전기 흐름을 만들어 조직 전체에 빠르게 전달돼 식물의 반응을 끌어낸다. 19세기 찰스 다윈과 버든-샌더슨은 식물이 전기를 사용할 것이라는 의견을 처음 내놓았다. 그리고 현재, 미세전극 등 정밀 측정 기술이 발전하면서 식물의 전기신호 관련 연구가 본격적으로