‘식물병 진단앱’, 병든 부위 찍으면

어떤 병인지 알려줘

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현장에서 활용 가능한

‘휴대용 PCR’ · ‘DNA 추출 키트’ 개발 중

 

 

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기후변화로 우리나라 작물(과일)재배 적지가 북상하고 있습니다. 특히 평균 기온 상승과 빈번한 이상기상으로 과일의 수량과 품질에 피해를 주고 있으며 병해충 발생에도 영향을 미치고 있습니다. 기후변화에 따른 과수 병해충 발생 양상에 대해 알아보고 신속한 방제를 위한 현장진단 기술을 소개합니다.

 

 

 

 

기후변화에 따른 과수 병해충 발생 양상

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기후변화는 새로운 병해충의 발생과 발생량 및 발생 시기 변화에도 영향을 미칩니다. 먼저 기후변화로 우리나라에 없던 새로운 병해충이 국내로 유입되고 있습니다. 과수화상병, 꽃매미, 미국선녀벌레 등이 그 예로 이미 국내 여러 작물에 피해를 주고 있습니다. 

 

 

 

 

 

2015년에 국내 경기 안성 · 충북 제천 · 충남 천안에서 처음 발생한 과수화상병은 2020년에 급속히 확산됐는데 그해 1월 평균기온, 강수량, 평균습도가 다른 해와 달리 높았던 것으로 확인되었습니다. 겨우내 따뜻하고 습했던 탓에 화상병균의 밀도가 줄지 않아 그해 봄에 많이 발생한 것으로 추측됩니다.

 

꽃매미 · 갈색날개매미충과 같은 외래 돌발해충 피해는 점점 늘어나고 있습니다. 겨울철 온도가 올라가면서 월동알의 부화율이 상승하고 발생시기와 발육기간이 빨라지고 있기 때문입니다.

 

시대별 사과의 병해 발생 양상도 바뀌고 있습니다. 1970~1980년대 부란병, 1980~1990년대 겹무늬썩음병, 2000년대 갈색무늬병이 주로 발생하고 있습니다. 기온이 오르면서 갈색무늬병 발병에 유리한 환경이 된 것입니다. 이처럼 기후변화로 인해 병해충의 발생시기가 달라져 방제시기를 놓치는 등 병해충의 예측이 어려워 농업 현장에 혼란을 야기하고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

현장진단기술의 개발

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기후변화로 인해 발생하는 병해충의 피해를 최소화하기 위해서는 병해충을 조기에 진단해 방제하는 것이 중요합니다. 최근 현장에서 작물의 병해를 바로 진단할 수 있는 기술이 다양하게 개발되고 있습니다.

 

첫 번째는 ‘식물병 진단앱’ 개발입니다. 스마트폰 카메라를 이용해 작물의 병든 부위를 찍으면 애플리케이션에서 병징을 인식해 어떤 병인지 알려줍니다. 진단된 병의 발생상태, 관리방안도 같이 제시될 예정입니다. 

 

4차산업의 핵심기술인 IT, 빅데이터, 인공지능 등을 활용한 기술로 이 앱을 이용하면 기존의 숙련된 전문가만 할 수 있었던 식물병 진단을 초보 농업인, 귀농인도 할 수 있습니다. 현재 과수화상병 진단용 앱은 완성 단계에 있으며 과수, 채소, 식량작물의 주요 병해충 진단앱 개발은 2024년 완성을 앞두고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

두 번째는 휴대용 PCR 장비입니다. 코로나19 바이러스 감염 진단에 사용돼 대중에게도 익숙한 PCR 진단법은 가장 정확한 진단법입니다. 그러나 PCR을 하기 위해서는 장비와 시약이 필요하고 DNA 추출로부터 증폭, 결과 확인의 과정이 복잡해 현장 적용이 어려웠습니다.

 

최근 농업생명분야의 기술과 연구 장비 제작 기술을 접목해 현장에서 활용 가능한 검출 장비 개발이 진행되고 있습니다. 이 장비는 소형의 PCR 장비와 샘플 처리를 위한 기구, 결과 확인을 위한 디스플레이, 무선랜 시스템 등을 갖췄습니다.

 

 

 

 

 

 

현장 진단에 적합한 간단 DNA 추출 키트 등도 개발 중입니다. 병징이 유사해 진단앱으로 구별하기 힘든 병해나 정밀진단이 필요한 현장에 장비만 가지고 가면 현장에서 바로 샘플을 채취해 30여 분 만에 정확한 진단이 가능합니다. 현장 진단 장비를 활용해 새로운 병원균 및 잠재 병원균을 조기에 진단하고 신속한 대응을 통해 피해를 최소화할 수 있을 것으로 기대합니다.