[HISTORY] 쌀의 자급을 가능하게 한 육종학자, 허문회

50원짜리 동전 뒷면에 새겨져 있는 것은 무엇일까? 답은 벼, 더 정확히 말하면 ‘통일벼’다. 1970년대 한국은 통일벼의 등장으로 고질적인 식량 부족 문제를 떨쳐내고 식량자급 국가로 탈바꿈했다. 이 벼는 기존의 벼보다 많은 쌀을 쏟아내는 다수확 품종으로 일명 ‘기적의 볍씨’라 불렸고, 박정희 시대 대표적인 성과물로 한국의 벼 가운데 가장 잘 알려져 있다. 이런 통일벼를 개발한 이는 바로 한국을 대표하는 육종학자 허문회(許文會, 1927~2010)다.

허문회는 서울대학교 농학과 교수로 재직(1960~1990)했고, 통일벼 개발 이후 한국육종학회장, 한국작물학회장을 역임하면서 한국 농학계를 이끌어 온 대표적인 과학자다. 그는 1964년 필리핀에 있는 세계적인 연구기관인 국제미작연구소(IRRI)에 초청연구원으로 파견되면서 연구자로서 전환기를 맞이했다. 바로 통일벼의 모종이 되는 IR667을 그곳에서 개발해낸 것이다.

허문회가 처음 IRRI에 갔을 때 목적은 품종개량에 필요한 기술을 익히면서 인디카종 가운데 한국에 도입할 수 있는 벼를 골라오는 것이었다. 인디카종은 볍씨가 많은 다수확 품종으로 주로 동남아시아를 비롯한 열대 지방에서 재배되는 벼다. 따라서 한국과 일본에서 재배되는 온대형 자포니카종과는 유전적 형질이 매우 달라 자연적으로는 우리나라에서 키울 수 없다. 하지만 당시 한국 정부는 품종개량을 통해 인디카종도 한국에서 재배할 수 있다고 생각했고, 허문회를 비롯한 여러 연구자들을 신품종 개발이 아닌 인디카종의 도입을 위해 파견했다.



그렇다면 왜 허문회는 느닷없이 신품종을 개발했을까? IRRI에 도착한 후 허문회는 그곳에 있던 온갖 인디카종을 면밀히 살펴 연구한 끝에 인디카종은 절대 한국에 맞지 않는다는 결론에 도달했다. 그러면서 인디카종을 대신할 다른 돌파구로서 인디카종과 자포니카종의 ‘원연 교잡(서로 특성이 다른 것끼리의 교배)’을 통한 신품종 개발을 택한 것이다. 이 교잡은 종간 거리가 먼 종끼리 교잡하는 방법으로 교배 기술도 까다로울 뿐 아니라, 교잡을 해도 불임 현상을 보이므로 잘 사용하지 않는다. 그럼에도 허문회는 인디카종만으로는 한국에서 잘 자라는 품종을 만들 수 없다는 확신에서 과감하게 원연 교잡을 실시했다. 교잡 재료는 생산성이 입증된 인디카종과 한국의 자포니카종으로 한정했다. 그러나 예상대로 원연 교잡은 ‘잡종 불임’이라는 난관에 봉착했다.

그래도 허문회는 계속 교배 조합을 바꾸어 연구를 지속했다. 인디카종과 자포니카종의 교배로 600여개의 조합 잡종을 만들었고, 그것들 중 21개를 선별해 수대에 걸쳐 자가 교배를 시키는 실험을 했다. 그 결과 잡종 불임이 수대 교잡을 통해 사라질 수 있다는 것을 밝혔다. 이는 인디카종과 자포니카종 간의 원연 교잡이 완전한 불임이 아니라는 것을 증명해 주는 아주 새로운 결과였다. 게다가 이 과정에서 허문회는 ‘삼원 교잡’을 통해 불임성을 극복할 수 있다는 사실을 발견하는 쾌거를 거두었다.

삼원 교잡으로 원연 교잡 벼를 만들어낼 수 있게 된 허문회는 한국에 맞는 다수확 벼 개발에 착수했다. 가능성 있는 교배 조합을 생각한 끝에 내랭성(耐冷性, 냉온에 견디는 성질)이 좋은 인디카종 TN1과 한국의 자포니카종을 원연 교잡하고, 생산성이 뛰어난 인디카 교잡종 IR8을 매개 품종으로 교잡하기로 결정했다. 한국의 벼만 적절히 선발하면 금방이라도 다수확 벼를 만들 수 있을 것 같았지만, 이는 쉽게 이루어지지 않았다. 한국 품종과 섞이면 출하시기가 너무 늦춰져 인디카종의 특성이 발현되지 않아서였다. 그러다 우연히 방문한 일본에서 그 해결책을 찾았다. 일본의 벼 가운데 출하시기가 빠른 유카리라는 자포니카종이 있다는 사실을 알게 된 것이다. 허문회는 곧바로 TN1과 유카리, 그리고 IR8을 가지고 삼원 교잡을 실시했다. 그 결과 다수확 품종 ‘IR667이 탄생한 것이다.

그림 1. 교잡 연구에 의한 IR667의 탄생 (출처 : “과학이 정치를 만나다 : 허문회의 IR667에서 박정희의 통일벼로”, 「한국과학사학회지」30-2(2008))



허문회의 IR667 개발 소식은 곧바로 농촌진흥청에 알려졌고, 이는 박정희의 귀까지 들어가게 됐다. 사실 당시 한국은 정보부 요원이 이집트에서 가져온 인디카종의 보급에 크게 실패한 직후였던 터라 박정희로서는 이를 만회해야할 상황에 놓여 있었다. 그런데 때마침 들려온 IR667의 개발 소식은 그에게는 더없는 기회였고, 박정희는 곧바로 시험 재배를 지시했다. 그리고 3년간의 시험 재배 끝에 1969년 IR667은 한국에서 잘 자라는 다수확벼로 확인돼, ‘통일벼’라는 이름을 달고 전국 농가에 보급되기 시작했다.

하지만 보급 첫 해 통일벼는 자연재해와 농가의 재배 기술 부족으로 큰 성과를 거두지 못했다. 특히 통일벼의 미질이 나빠 한국인의 입맛에 맞지 않고, 줄기가 짧아 볏집의 유용성도 떨어진다는 이유로 보급을 주저하는 농민도 많았다. 그럼에도 박정희는 전 부처 장관을 소집한 자리에서 ‘미질 보다 먹고 사는 게 먼저’라며 ‘통일벼’의 보급을 주장했고, 허문회는 농촌진흥청의 연구원들과 통일벼의 문제들을 개선하는데 주력하며 그것의 보급을 도왔다. 덕분에 한국은 1975년 통일벼가 보급된 지 5년 만에 국가가 목표로 하던 식량자급에 성공하며, ‘한국의 녹색혁명’을 일구어 냈다.

그림 2. 박정희의 IR667밥맛 검정 조사표(1970.2.5)
(출처 : 김인환, 「韓國의 綠色革命」 (농촌진흥청, 1975), 49쪽.)



결론적으로 통일벼는 한국의 쌀 생산량을 비약적으로 늘어나게 한 벼이기 이전에 허문회의 육종 기술로 만들어낸 과학 기술 성과였다. 그것은 IR8만큼 생산량이 우수한 것도, 자포니카종 벼들처럼 맛이 좋은 것도 아니었다. 이렇듯 단점도 있었지만 통일벼는 어렵다던 원연 교잡을 시도하면서까지 한국에 맞는 벼를 만들고자한 허문회의 연구 열정으로 나온 결과였다. 그랬기에 통일벼는 당시 한국에서만은 어떤 벼보다 뛰어난 다수확 품종으로 평가받을 수 있었고, 우리 역사의 한 페이지를 장식할만한 자격을 지니게 된 것은 아닐까.

글 : 선유정 과학칼럼니스트

 

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한가위 햅쌀밥, 더 맛있는 이유는?

“더도 말고 덜도 말고 한가위만 같아라!”

우리 민족 최대 명절 중 하나인 추석이다. 햇곡식으로 송편을 만들어 먹고, 보름달을 보며 소원 빌고, 강강술래를 하고 놀며, 조상의 산소를 찾아 성묘하는 풍요로운 날이다. 이렇듯 ‘추석’ 하면 다양한 것들이 떠오르는데, 그중 빼놓을 수 없는 것으로 ‘햅쌀밥’이 있다. 봄부터 자라난 벼가 황금들판을 이룰 때 즈음 음력 팔월 보름이 찾아오기 때문이다.

벼를 길러 쌀을 먹는 나라는 아시아 전역에 퍼져 있지만, 밥맛으로 따지자면 우리나라를 따라올 데가 드물다. 중국 청나라에서도 조선의 밥짓기를 ‘밥알에 윤기가 있고 부드러우며 향긋한데다 솥 안의 밥이 고루 익어 기름지다’고 칭찬한 바 있다. 쌀을 물에 불려 익히는 우리 솜씨가 그만큼 탁월했던 것이다.

솜씨 좋은 우리나라 사람이 지은 밥맛 중에서 으뜸을 꼽자면 햅쌀밥이다. ‘새로 얻은 곡식’이라는 기분 탓일 수도 있지만 여기에도 과학적인 이유가 있다. 쌀은 찧은 뒤 7일이 지나면 산화가 시작되고 15일이 지나면 맛과 영양이 줄어든다. 또 쌀의 수분이 16%일 때 밥을 지으면 가장 맛있다고 알려졌는데, 갓 수확해 도정했을 때 수분이 딱 그 정도다. 햅쌀로 지은 밥에서 괜히 기름이 자르르 흐르고 촉촉한 게 아니라는 이야기다.

쌀 품종도 맛있는 밥을 만드는 데 한 몫 한다. 우리나라 사람들이 좋아하는 찰지고 기름진 밥은 ‘자포니카’라 불리는 쌀로 만든다. 자포니카는 쌀알이 짧고 둥글면서 끈기가 있는 계열로 우리나라와 일본, 중국 등에서만 재배된다. 전체 쌀 생산량에서 10%밖에 차지하지 않지만 밥맛 면에서 보면 세계에서 가장 많이 먹는다는 ‘인디카’보다 뛰어나다.

인디카는 인도와 파키스탄 등 동남아시아에서 주로 재배하는데, 쌀알이 길고 찰기가 없는 종이다. 안남미라고도 불리던 이 쌀은 우리나라가 과거에 구호미로 받아먹기도 했다. 찰기가 없는 인디카로 지은 밥은 푸석푸석한 느낌이며 주로 카레 등 소스에 버무려 손으로 먹는 풍습이 있다. 이밖에 ‘자바니카’라는 종도 있다. 이 쌀은 두 종의 중간 성격을 가지는 것으로 알려졌는데, 주로 인도네시아와 말레이시아 섬에서 재배된다.



[그림] 쌀알이 짧고 둥글며 끈기가 있는 자포니카 품종(좌)과 쌀알이 길고 푸석한 인디카 품종(우). 사진 출처 : 위키미디어, sxc

그런데 최근에는 날씨가 문제다. 우리 입맛에는 자포니카가 딱 맞지만 지구온난화가 지속되고 이상기후가 많아지면서 기존과 같은 쌀 품종은 점점 재배하기 어려워지고 있어서다. 그렇다고 입맛에 안 맞는 인디카를 들여와 재배하기도 어렵다. 이 때문에 과학자들은 자포니카처럼 끈기를 가지면서 인디카처럼 열대 기후에서도 잘 자라는 품종을 개발하려고 준비 중이다.

사실 두 종을 합쳐서 만든 쌀은 이미 1960년대에 등장했다. 우리가 ‘보릿고개’를 넘는 데 크게 기여한 ‘통일벼’가 그 주인공이다. 故 허문회 박사는 수확량이 많은 인디카와 밥맛이 좋은 자포니카의 장점을 모으려는 계획을 성공시켰다. 당시로서는 일본에서도 성공하지 못한 획기적인 기술이었는데, 그 이유는 인디카와 자포니카의 교잡이 유전적으로 거리가 너무 멀기 때문이었다.

유전학적으로 너무 먼 종끼리는 교배도 쉽지 않고 ‘잡종불임’의 문제가 생긴다. 이는 암말과 수탕나귀 사이에서 태어난 노새가 새끼를 낳을 수 없는 것과 비슷하다. 당시 인디카와 자포니카를 교배시켜 얻은 벼에서는 쌀알이 쭉정이가 됐다. 허 박사는 인디카와 자포니카의 잡종이 쭉정이가 될 때, 다시 제3의 품종과 교배시켜 불임 현상을 없앴다. 이렇게 탄생한 통일벼 ‘IR 667’ 품종은 쌀 생산량을 획기적으로 늘려 보릿고개를 이겨내는 데 큰 역할을 했다.

그러나 통일벼는 수량은 많지만 쌀의 품질과 밥맛이 좋지 않았고, 저온에 약했다. 1972년에는 추수를 앞두고 닥친 냉해 때문에 대흉작을 거뒀고 1978년 도열병과 1980년 냉해를 겪으면서 약점을 드러냈다. 결국 정부가 1992년 쌀 수매 대상에서 통일벼를 제외시키면서 역사 속으로 사라졌다.

통일벼만큼 쌀 수량이 많으면서 밥맛도 좋은 품종을 개발하기 위한 연구는 1970년부터 계속됐다. 그 결과 개발된 주남벼와 대안벼, 계화벼 등은 수확량이 많고 품질도 좋은 자포니카 품종으로, 벼의 키를 낮춰 바람이 불어도 덜 쓰러졌다. 이후에도 태풍이나 봄철 저온현상 등을 견디는 품종 연구가 계속됐고, 동진벼나 운봉벼처럼 재해에도 견디면서 수확량도 많은 벼 품종이 꾸준히 나왔다.

까다로워지는 입맛을 공략하기 위한 품종도 개발됐다. 쌀의 모양과 씹는 느낌 등에 초점을 맞춰 생산된 벼는 운광벼와 고품, 삼광, 호품 등으로 모양과 밥맛, 내재해성까지 갖춘 최고 품질로 꼽힌다. 밥맛이 좋다고 널리 알려진 일본 쌀 ‘추청벼(아까바리)’에도 뒤지지 않는다.

이런 ‘맛 좋고 수량 많은 품종’들을 기후변화라는 새로운 위기에서 벗어나려면 어떻게 해야할까. 전체적으로 기온이 높아지는데다 여름에 폭우가 내리는 등 날씨가 아열대처럼 변한 만큼 쌀 품종도 새로 개발해야 한다. 특히 벼는 한 품종을 새로 개발하는 데 10년 이상 걸리기 때문에 ‘고온에서도 잘 자라고 품질 좋은 쌀 품종’에 대한 연구를 서둘러야 한다.

현재는 기온이 미세하게 올라도 쌀 생산량을 유지하기 위해 재배 방법을 개선하고 있다. 모내기를 늦춰 벼 이삭이 피는 시기를 평균 기온 섭씨 23도 정도가 되는 때로 조정하는 것이다. 현재 개발된 우리 쌀 품종의 이삭이 익는 최적 온도가 섭씨 21~23도이므로, 이 날씨가 될 즈음 이삭이 여물도록 늦게 이앙하는 방법이다.

지금까지는 재배 방법 개선으로 어느 정도 효과를 봤지만 앞으로 기온이 더 높아지면 여기에도 한계가 온다. 특히 쌀은 우리의 주식이기 때문에 생산량에 문제가 생길 경우 나라 전체적으로 위기를 맞을 수 있다. 이에 국내 연구자들은 보릿고개를 넘게 한 통일벼처럼 새로운 품종의 쌀을 개발하기 위해 꾸준히 노력하고 있다. 머지않은 미래에는 기후변화에 잘 적응하고 다량으로 수확 가능하면서도 맛있는 쌀을 맛보게 될 듯하다.
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태연, 밖에서 들어오자마자 남산만한 배를 끌어안고 헥헥 숨을 몰아쉬며 소파에 널브러진다.

“아니, 태연아. 아프리카 난민도 아니고 배가 대체 왜 그런 거냐?”

“헥헥, 아빠의 딸이 우리 반 빵 먹기 대회에서 10분에 크림빵 42개를 먹어치워서 ‘식신대왕’ 자리에 등극했어요. 정말 자랑스러우시죠? 헥헥”

“허걱, 세상 모든 대회 중에 가장 미련하다는 바로 그 먹기 대회를 한 게냐? 그것도 우승을? 그렇게 채소, 과일은 입에도 안대고 탄수화물만 먹어대면 당뇨에, 비만에, 탄수화물 중독까지 될 수 있다는 걸 알고나 있니?”

“아빠는 귀엽고 깜찍한 딸에게 어쩜 그렇게 무서운 말씀을 하세요.”

“농담이 아냐. 탄수화물 특히 설탕이나 흰 밀가루처럼 당분만 남기고 다른 영양소들은 쏙 벗겨낸 ‘정제탄수화물’로 만든 음식은 혈당을 빠르게 올려 당뇨병이나 비만의 원인이 될 수 있단다. 또 이렇게 급격히 오른 혈당은 동시에 매우 빨리 떨어지면서 스트레스 호르몬인 코티솔을 분비하지. 코티솔 때문에 스트레스가 커지면 인체는 혈당을 다시 올리기 위해 더 많은 탄수화물을 찾는 악순환을 반복하게 되는데, 이런 현상을 ‘탄수화물 중독’이라고 부른단다.

“어머, 그럼 제가 배가 고프면 이유 없이 화가 나고 난폭해지며 미친 듯이 빵이나 사탕을 찾는 게 다 이유가 있었던 것이군요! 그럼 이제 전 어떡해요? 제가 부드럽고 훌륭한 저의 인격을 유지하려면 탄수화물을 계속 먹어서 코티솔 분비를 막아야한단 말이잖아요.”

“글쎄, 방법이 있긴 하지. 그것도 밥을 먹어서 해결하는 방법.”

태연, 남산만한 배를 부여안고 아빠에게 바짝 다가간다. 눈에는 환희의 빛이 가득하다.

“오, 플리즈. 그 환상적인 방법을 빨리 알려주세요.”

“밥이라고 하면 흔히 쌀밥만 생각하잖니. 그런데 최근 쌀에 섞어먹는 잡곡이 병을 치료하는 효과가 아주 탁월하다는 연구결과가 나왔단다. 수수와 기장은 혈당상승을 유발하는 α-아밀라아제와 α-글루코시다제의 활성을 50% 이상 억제하기 때문에 당뇨치료에도 좋고, 급격하게 혈당이 오르는 걸 막을 수 있으니까 비만도 예방할 수 있는데다, 앞서 말한 탄수화물 중독도 없앨 수 있단다.

“와우, 대단해요! 못생긴 곡식알갱이들이 그렇게 대단한 일을 한단 말이에요? 저 오늘부터 수수하고 기장밥만 먹을래요!”

“뿐만 아니야. 수수와 기장은 암세포 사멸율도 각각 77.7%, 64.1%에 달할 정도로 항암 효과가 뛰어난데다, 세균성 염증 유발물질인 지질다당류(LPS)에 의한 염증 효과 실험에서도 수수 88.5%, 기장 97.3%의 대단히 높은 염증 억제율을 보였단다. 또 수수와 식용피는 대표적인 황산화제로 알려진 ‘토코페롤’ 보다 황산화 효과가 1.6배 이상 높아서 피부미용, 노화방지, 질병예방 등에도 탁월한 효과를 가진 것으로 나타났지.

“와우, 대단해요. 밥만 잘 선택해 먹어도 효과 좋다는 약을 매번 복용하는 것 이상으로 뛰어난 질병치료 효과를 볼 수 있다는 거네요.”

“그렇지! 더구나 요즘엔 농업과 생명기술(BT), 나노기술(NT), 정보기술(IT) 등의 첨단기술이 결합한 기능성쌀도 속속 등장하고 있어. 라이신이 많이 함유된 일명 키 크는 쌀인 ‘영안벼’, 아기 이유식용 고영양 쌀 ‘하이아미’, 다이어트쌀 ‘고아미 2호’, 노화억제쌀 ‘흑설’, 혈압조절용 발아현미쌀 ‘큰 눈’, 베타카로틴이 대거 함유된 ‘황금쌀’, 혈압강하 효과가 있는 붉은곰팡이로 만든 ‘홍버섯쌀’ 등 종류도 매우 많단다.

“아유, 종류가 많다고 걱정하실 게 뭐가 있어요. 그냥 다 먹으면 되잖아요. 온갖 종류의 기능성 쌀에다가 수수, 기장 같은 잡곡까지 몽땅 섞어서 한 끼에 다섯 그릇씩 먹어치우면 건강해서 좋고, 국가 경제에 도움 돼서 좋고, 더 이상 뭘 바랄게 있겠어요!!”

아빠, 얼굴이 확 살아난다. 태연의 말에 절대 동감한다는 표정이다.

“그렇지? 너도 그렇게 생각하지? 고민할 게 뭐 있어. 싹 다 먹으면 되는걸. 고기반찬까지 있으면 더 좋구. 엄마한테도 그렇게 설명하면 통할거야. 그치?”

태연과 아빠, 둘이 손뼉을 치며 좋아서 난리다.

“엄마! 오늘부터 아빠랑 나랑은 한 끼에 다섯 그릇씩 먹을 거여요. 그렇게 준비해주세요!”

그때 도끼눈을 하고 등장한 엄마, 부엌문 앞에 ‘식신 출입금지. 위반시 열 끼 굶김’이라고 쓴 큼지막한 표지판을 붙인다.

“오마나... 엄마 눈 보셨어요? 소름이 쫙 끼쳐요. 아빠는 어쩌다가 저렇게 무서운 여자랑 결혼을 한 거죠?”

“그... 글쎄 말이다....”

글 : 김희정 과학칼럼니스트
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