균근기술과 지속가능한...

균근기술과 지속가능한 농림생명환경

구창덕․이창환

머 리 말

21세기는 지식과 정보가 그 국가의 경쟁력을 좌우하는 지식

기반 산업사회로 나아가고 있으며, 최고가 아니면 살아남을

수 없는 무한경쟁시 가 되어가고 있습니다. 이러한 변화 속

에서 각 국가에서는 미래 유망기술(Emerging Technology)을

선정하여 국가 역량을 집 함으로써 차세 국가경쟁력을 확

보하려는 여러 가지 노력을 기울이고 있습니다.

최근 우리나라에서도 미래 유망기술에 한 심이 어느 때

보다도 증 되고 있는 가운데, 한국과학기술정보연구원에서는

과학계량학 인 방법으로 미래 국가 유망기술을 측하기

한 일련의 연구를 수행하고 있습니다.

본 보고서는 과학기술정보데이터베이스(SCIE)에서 최근 6

년간 분야별 피인용도가 높은 핵심논문들을 가지고 정보계량

학 인 분석을 행하여 선정된 핵심 유망 연구 역에 해

련 국내 문가들의 자문을 토 로 작성된 R&D 동향보고서입

니다. 본 보고서가 련 과학기술정보를 국내에 확산시키고,

미래 국가유망기술의 략 육성을 한 연구개발 활동에 작

으나마 도움이 되었으면 합니다.

마지막으로 본 보고서를 집필한 자들의 노고에 감사드리

며, 본고의 내용은 한국과학기술정보연구원의 공식의견이 아

님을 밝 둡니다.

2005년 12월

한국과학기술정보연구원

원 장

ⅰ

목 차

제1장 서 론 ······················································································1

1. 연구의 배경 ····························································································1

2. 연구의 방법 ····························································································2

제2장 균근의 개요 ·············································································3

1. 정의 ·········································································································3

2. 균근 기능 ······························································································3

3. 균근기술의 요성 ················································································3

4. 균근의 분류 ····························································································4

5. 균근기술 개발배경 ·················································································6

6. 안 문제 ································································································6

제3장 국내외 기술개발동향 ······························································9

1. 국외 균근기술개발 ·················································································9

2. 국내 균근기술개발 ················································································16

제4장 결론 제언 ·········································································21

1. 결론: 생물 사회 경제 산업 인 면 ··········································21

2. 제언: 균근기술개발의 방향과 R & D 략 ······································22

부록: 균근연구 련 주요 web sites ···········································24

참고 문헌 ··························································································27

ⅲ

표 목차

<표 2-1> 균근의 분류 ···················································································4

<표 3-1> 균근버섯의 유통 ··········································································13

<표 3-2> 국내외 균근연구 동향 ·································································14

<표 3-3> 2000년 균근연구 개술개발 동향 ·······································15

<표 3-4> 균근성 버섯의 재배기술 상황 ····················································16

<표 3-5> 송이연구 동향 ·············································································19

그림 목차

<그림 2-1> 참나무 공생균 능이 ····································································5

<그림 2-2> 소나무 공생균 송이 ····································································5

<그림 2-3> 흰색 Y형 외생균근과 비균근 ·····················································5

<그림 2-4> 외생균근 내부균사 분포 ·····························································5

<그림 2-5> 수지상균근의 세포내 균사 모양 ················································5

<그림 2-6> 수지상균근균 ···············································································5

<그림 3-1> 뉴질랜드 생산 덩이 종묘 ························································13

<그림 3-2> 덩이 종묘 식재 7년후 덩이생산 농원, 뉴질랜드 ···················13

<그림 3-3> 송이균환 ····················································································18

<그림 3-4> 송이 균근균사 ···········································································18

<그림 3-5> 송이균환 수분측정 ····································································18

<그림 3-6> 송이산 수 ···············································································18

1

제1장

서 론

1. 연구의 배경

○ 21세기 지식기반사회에서 과학기술경쟁력은 국가경쟁력

의 원천이며, 이에 세계 각국들은 미래의 경쟁에 살아남

기 해 핵심기술과제를 선정하여 연구개발에 박차를

가하고 있음.

○ 우리나라 과학기술부도 2005년 6월 ‘미래국가유망기술

원회’를 구성하여 ‘과학기술 측조사(2005-2030)’ 결과

(2005년 5월, 국가과학기술 원회 보고)에서 도출된 기

술후보군을 바탕으로 『미래 국가유망기술 21』을 선정

하여 발표한 바 있음.

○ 한 한국과학기술정보연구원(KISTI)에서는 2005년 SCIE

논문데이터베이스를 이용한 정보계량학 분석을 통해

『미래 유망연구 역 선정연구』를 시도하 으며, 본 보고

서는 그 결과에 기 하여 최근 2～3년간 논문의 인용도가

속히 높아지고 있는 유망 연구 역을 심으로 기술논

평 형식으로 풀이한 심층 Expert Review임.

2 균근기술과 지속가능한 농림생명환경

2. 연구의 방법

○ 한국과학기술정보연구원에서는 SCIE 데이터베이스에 등

록된 논문(1999~2005년 상반기까지 발표된 논문) 에

서, 각 연도 각 분야별( 분류 22분야)로 피인용수

가 상 1%인 고인용 논문(HCP; Highly cited papers)

을 추출하고 공인용분석(Co-citation analysis) 동시단

어분석(Co-word analysis) 등의 과학계량학 방법들과

문가 평가(Expert evaluation)를 통해 ‘미래 유망연구

역’을 도출하 음.

○ 상기 도출된 미래 유망연구 역 에서 통계학 방법으

로 최근 논문의 인용도가 격히 상승하는 연구 역을

과학기술 분야별로 추출하여 본 테크이슈 보고서의 주제

로 삼았음.

○ 본 보고서는 균근기술과 지속가능한 농림생명환경에 있

어서 최근 많이 발표되고 있는 논문들을 종합하여 련

분야 연구에 한 기 지식과 함께 세계 인 연구동향

을 개 으로 살펴보고, 미래 핵심기술로 자리잡기

한 연구개발 략을 제시하 음.

3

제2장

균근기술의 개요

1. 정의

○ 균근은 식물뿌리-곰팡이의 상호공생체임(Brundnett, 1996).

○ 균근기술은 균근에 한 생물학 생태학 , 유 학 과

학지식을 농림생명산업 발 에 응용하는 도구와 방법임.

2. 균근의 기능

○ 양분(인산, 암모니움질소, 아연, 구리)과 수분을 흡수.

○ 세근발달 진, 불리한 환경으로부터 뿌리 보호.

○ 토양생태계내 탄소와 양분의 순환에 기여.

○ 토양입단구조 형성과 발달에 기여.

○ 식물호르몬 생산.

○ 경제 으로 매우 요한 송이, 능이, 덩이버섯 생산함.

3. 균근기술의 중요성

○ 육상식물 뿌리의 95%는 균근으로 자연에서 일상 임.


○ 균근은 식물의 생장과 생존에 다양한 기능을 하는 주체임.

○ 균근기술은 생물다양성의 유지 보 리, 생태계의 구조

와 기능 유지 리, 그리고 훼손된 생태계의 복원에 용됨.

○ 균근기술은 농림업에서 비료와 농약의 사용을 감소시킴.

○ 균근기술은 훼손, 오염된 토양의 복원에도 응용가능.

4. 균근의 분류

○ 뿌리내부에서 균의 존재 따라 형태 으로 분류됨 (표 2-1).

<표 2-1> 균근의 분류 (Brundrett, 1996)

균근 특징 기주 식물 균류

외생균근

(ectomycorrhiza)

Y자형, 산호형,

뿌리표면에 균사층,

표피와 피층세포층에

Hartig 망 형성

소나무과,

참나무과,

자작나무과,

버드나무과

자낭균, 담자균.송이,

능이, 덩이, 송로,

버섯, 꾀꼬리버섯 등.

수목이 있는 땅에서

발생.

수지상균근

(Arbuscular

mycorrhiza: AM)

표피와 피층세포 내에

수지상 (나무모양)

형성

외생균근기주

이외의 종,

과수원 작물 등

경제 으로 요한

작물 포함

Glomales 목,

Glomus, Gigaspora,

Scutellospora,

Acaulospora,

Entroposphora 등

160여종

내외생균근

(Ectendo

mycorrhiza

표피와 피층세포의

외부와 내부에 존재,

Hartig 망 형성.

외생균근수종이

어린시기에

일시 으로 형성

잘 알려져 있지 않음.

Arbutoid

mycorrhiza

내외생균근과 유사한

형태진달래목의 식물 자낭균, 담자균

Monotropoid

mycorrhiza

내외생균근과 유사한

형태수정난풀, 구상난풀 자낭균, 담자균

진달래균근(Ericoi

d mycorrhiza)

표피와 피층세포내에

코일모양 균사 존재잔달래목 식물 자낭균 담자균

난 균근(Orchid

mycorrhiza)

진달래균근과 유사한

형태난 과 식물

담자균,

뽕나무버섯

제2장 균근기술의 개요 5

<그림 2-1> 참나무 공생균 능이 <그림 2-2> 소나무공생균 송이

( 화축제, 2005)

<그림 2-3> 흰색 Y형 외생균근과

비균근( )

<그림 2-4> 외생균근 내부 균사분포

<그림 2-5> 수지상균근의 세포내 균사 모양

(Brundrett, 1996)

<그림 2-6> 수지상 균근균

Gigaspora gigantea포자

(http://invam. caf. wvu. edu )


5. 균근기술의 개발배경

○ 지속가능한 지구생태계와 농림생명산업발 을 하여 농

약과 비료의 사용을 이고, 훼손생태계는 복원이 필요하

다는 데에는 많은 농림업 과학자들이 공감함.

○ 지속가능한 농림생명산업의 추진에 고려할 사항은 아래와

같음.

․살충제, 살균제, 제 제 등 화학약제의 시용 감소

․비료 특히 인산의 시용 감소

․수자원 오염 감소

․훼손된 생태계의 복원

․오염환경의 식물을 이용한 치유

6. 현안문제

○ 균근은 식물뿌리에 상호공생체로서, 식물의 생장, 발달, 생

존에 필수 이며 자연생태계에서는 균근공생 계가 어디

에나 형성됨.

○ 균근은 생물비료, 생물보호제, 생물도구, 생물개량제 등으

로 농림, 과수원 , 상수, 조경, 훼손지복원 산업에서

요시되고 있음(www.biomatnet.org).

○ 그러나 경제 으로 생태 으로 매우 요한 작물생산을

제2장 균근기술의 개요 7

한 균근 공생체를 용하는 기술은 아직은 토양+기주

식물체 뿌리를 이용하는 것이므로 다양한 토양미생물이

함께 투입되는 결 이 있음 (Koid and Mosse, 2004).

○ 송이 능이 덩이 등 매우 진귀한 균근성 버섯생산은 기주식

물을 이용한 인공-자연 병행기술에 의존하고 있으므로 지

속가능한 농림생명산업을 해서는 계속 인 연구가 필요

함 (김홍은 등, 2003).

○ 재 유럽과 북미의 농업선진국에서는 다양한 시도를 통

하여 균근응용기술개발을 추진하고 있음.

9

제3장

국내외 기술개발 동향

1. 국외 균근기술 개발

가. 시장동향

○ 수지상균근균은 농업생산, 생태환경복원을 하여 량증

식방법이 계속 추구되고 있음. 하지만 경제성이 있는 상업

생산이 정립된 단계는 아님.

○ 자연산 외생균근성 버섯의 국제가격은 매우 높음. 유럽의

덩이(truffle)는 3000US$/kg으로 자연산 는 완 히 참

나무, 개암나무 등의 기주식물과 공생시켜 생산되고 있음

(표2). 유럽에서 덩이의 가격이 매우 높아서 국에서 채

집된 덩이가 랑스, 이태리, 스페인 등지로 수출됨. 일본

의 송이 가격은 60,000엔/kg 이상으로 인공재재를 한

연구가 계속 진행되고 있지만 가까운 시기에 인공재배가

실 되기는 거의 불가능함.

나. 연구개발 동향

○ 수지상균근균과 외생균근균의 유 특성연구는 최근에


매우 요하게 이루어지고 있음. 수지상균근균은 분류학

으로 Glomales 목으로 합자균문에 속하는 것으로 고

생 데본기에 출 한 후 재까지 육지에 존속하는 생물

로 이 지구상에서 상당히 성공 으로 정착한 것임. 이들

균은 유성세 는 알려지지 않았고 무성세 의 포자를 형

성함. 무성포자의 크기는 50 - 500㎛에 이름.

○ 수지상내생균근은 재 세계 으로 약 160여종이 알려

져 있는 상태로 종다양성은 크게 낮은 편임. 그리고 이 균

종들은 유성세 가 알려져 있지 않고 포자가 무성세 로

만 존재하지만 균사는 합을 통하여 다른 균사체의 유

변이를 계속 받아들여서 한개의 포자속에 수백 수천의

핵이 존재함. 이것은 종 자체 으로 다양한 유 자를 지니

고 있으므로, 다양한 식물종을 기주로 이용하는 능력이나

환경조건에 응능력이 매우 크다는 것을 증명하는 것임.

○ Glomlaes 균종 에서 Glomus mosseae와 S. castanea 균

에 하여는 18S, ITS, 5.8rDNA가 모두 염기배열이 분석

됨. S. castanea에서 유 체당 복사된 수의 추정값은

75+10으로 이것은 리보조말 유 자로서 다른 균

(Saccharomyces cerecisiae는 130-140)에 비하여 상

로 낮은 것이다. 이것은 Glomalean 균이 진화과정상 junk

DNA를 상당히 많이 축 하 다는 것을 의미할 수 있음

(Gianinazzi-Pearson 등, 2001).

○ 일반 으로 수지상내생균근은 기주선택성이 없는 것으로

제3장 국내외 기술개발동향 11

알려져 있음. 그러므로 오히려 고품질의 종원개발이 매

우 요한 과제가 되고 있음. 유럽에서 균근균 종원으로

상업 으로 사용을 승인하는데 요구되는 조건과 지침을

정하는 연구가 진행되고 있음. 이 요구조건에는 균근기술

이 상업 농산물생산 시스템에서 성공 으로 도입되어야

한다는 것으로, 이에 따라 균근 종원이 등록되어야하고

품질 리가 잘 이루어져야 함.

○ 특히 유럽에서는 스페인을 심으로 COST(European

Scientific and Technical Cooperation Programs)에서 균근

기술(mycorrhiza technology)를 수지상균근(arbuscular

mycorrhiza) 연구에 지원하고 있음(Gianinazzi, 등 2003).

이 COST의 주목 은 식물의 건강과 응성을 향상시키

고, 고품질의 식품을 생산하고, 자연자원 보 하는데 균

근을 응용하기 한 근본 인이고 이론 이고 응용성이

있는 지식을 얻는데 있다. 이를 하여 구성된 4개의 워

킹 그룹은 개체군 생물학, 식물건강, 유 세포 로

그램, 균근기술임.

다. 기술개발

○ 인도에서는 균근연구센터(Centre for Mycorrhizal Research,

TERI)에서 균근연구의 기술 인 신을 추구하고 있음.

아직도 균근균의 량 배양기술은 나오지 않고 있음. 몇

개의 기업체에서는 온실에서 증식하거나 오염에 노출되지

만 깨끗한 곳에서 균근균을 증식하고 있음. 토지에 균근균

을 종하고 그 지역에 응된 작물을 심어서 균근균을


량 증식하고 있음 (Adholeya, 2003). 균근균을 생산하

는 방법은 여러 가지이지만 모두 문제가 있음. 이곳에서

개발한 배양기술은 모두에게 공포되고 모든 기술자들이

사용할 수 있으며, 어느 구든 균의 종원을 생물비료로

생산하여 농민들에게 공 할 수 있음.

○ 랑스에서는 지속가능한 농업을 하여 유 자와 유 공

학을 수지상균근 기술과 응용에 목하는 로젝트를 진

행하고 있음. 이 로젝트의 목 은 화학약제의 투입을 피

하면서 식물생산을 추구하는 새로운 략시스템에서의 생

물 도구로 이용하고자 하는 것임. 균근균은 공생미생물

로서 식물발달을 한 생물비료, 생물보호제로 요한 역

할을 하는 것을 인식하고 있음. 이 로젝트에서는 제공하

는 것 3가지는 가치가 높은 수지상균근균의 유 자 코딩,

환경오염된 토양에서 식물생장을 진하는 유 으로 개

량된 균근균, 부가가치가 높고 토양오염에 한 생물감지

기로서의 균근균과 종원 생산임.

○ 식용 균근성 버섯인 덩이생산에 한 연구가 스페인, 랑

스, 뉴질랜드, 호주 미국 등지에서 활발이 이루어지고 있

음. 뉴질랜드는 덩이포자를 묘목에 종시켜서 기른 후 석

회암지역에 식재하여 덩이버섯생산에 성공하고 있음 (그

림 3-1, 그림3-2).


<그림 3-1> 뉴질랜드 생산 덩이 종묘목.

(Hall and Brown, 1988)

<그림 3-2> 덩이 종묘 식재 7년후

덩이생산 농원. 뉴질랜드.

<표 3-1> 균근성 버섯의 유통 (Hall & Brown, 1989; Hall et al, 1990; 김홍은 등, 2000)

버섯종

(학명), ( 어명)주요 생산국

가격

(US$/kg)

유통량

(ton)

주요

시장

송이

(Tricholoma matsutake)

(pine mushroom)와

유사종

한국, 국, 일본,

카나다, 미국 등$30-500 3000 일본

능이

(Sarcodon aspratus)

(hedgehog mushroom)

한국 $10-30 50 한국

덩이

(Tuber melanosporum)

(Perigord black truffle)과

유사종

스페인, 이태리,

랑스, 스웨덴,

뉴질랜드, 국,

등

$600 -

1000400 유럽

꾀꼬리버섯

(Cantharellus cibarius)

(chanterelle)

유럽, 북아메리카 $10 200,000유럽,

북아메리카

그물버섯

(Boletus edulis)

(cep)과 유사종

유럽, 북아메리카 $10 50,000유럽, 국,

북아메리카


<표 3-2> 국외의 균근 연구동향

시기 균근 연구 내용

1880년 ․Hartig: Hartig 망 찰

․Frank: mycorrhiza 명명

1930년 ․Hatch: 균근의 양분 흡수기능 증명

1940년 ․Asai: 콩과식물에서 균근의 역할 증명

․Melin & Norkrans: 균근균 배양배지(MN) 창안. 생리연구

1950년

․Melin: 방사성동 원소로 합성 C의 균근으로 이동 증명

․Harley: 방사성 동 원소로 균근에 의한 P의 이동 증명

․Harley: The Biology of Mycorrhiza 출간

1960년 ․Marx: 균근의 뿌리 병에 한 방어역할 증명, 새배지 고안

․균근의 생리연구 확

1970년

․Trappe: 양묘 조림에 균근균 이용 가능성 제안

․Marx: 균근균 종원 량배양과 종묘생산 성공.

․북아메리카 균근연구학회 개최(NACOM)

1980년 ․균근연구의 세계화 (NACOM, 아시아COM, 유럽COM개최)

․균근의 생태학 연구(지구 온난화, 사막화 등) 확

1990년

․유 자 분석연구 용(종다양성, 종, 균주식별 등)

․균근성 버섯의 생산을 한 기술개발 산림 리안 개발

․균근성 버섯의 인류 사회-문화 가치발굴

․1, 2차 세계균근학회(ICOM) 개최 (1996년, 1998년)

(식용 균근성 버섯의 생태, 생리, 재배에 한 국제학회)

․균근 web sites 개설

2000년

․제 3차 세계균근학회(ICOM) 개최, 2001년, 호주

․제 3차 식용 균근성 버섯 국제학회 2001년, NZ

․제 4차 세계균근학회(ICOM) 개최, 2003년, 카나다

․제 5차 세계균근학회(ICOM) 2005년 스페인.

․균근의 유 자원 보 연구 확

․지속가능한 생태계 리에 용 (생물다양성, 환경오염등)

․유 자 분석을 통한 고도의 균근성 버섯의 생산기술 개발


<표 3-3> 2000년 균근연구 기술개발 동향

구분 연구내용

개념

유 자

분석,

분자생물

학 방법

․ 상 유 자: 18S 5S rDNA, rDNA의 ITS IGS, motifs, 단백질

․분석 방법:PCR-RFLP, PCR-RAPD, 동 효소

․분석 : 종 균주의 변이 다양성 공생 계 이해

종 선택성(특이성), 유 자 마커개발

염기배열 분석, 공생발 유 자 분석

균근별 균종 감별 자연토양내 균근균 감지

곰팡이와 식물과의 상호작용: 유 자분석

형태 ․균근의 해부학 특징 기록

생리

․균근식물의 생리-생태 이해 스트 스내성: 내 온, 내건성

․양분 사: N, P, 합성산물, 속 ․

․효소: 인산화효소, 과산화효소 ․식물의 균근 의존도

생태

․균근의 생태 ․탄소순환과 배분:균근에 할당탄소비율은 약4%

․생물 다양성 기능의 다양성

․다른 생물과의 계: 질소고정균, 병원균, 유기물 분해균

․환경: [CO2], O3, 속, 제 제, 폐 지, 하수잔사,

․biomediation, 근권의 생물분해

․환경변화: 산불, 벌채, 식생천이, 불리한 환경에서의 균근

조림․양묘: 종원 활력 검정, 종효과, 균근형성인자

․산림의 수종갱신에 따른 구성 공생 균종의 변화

균근성

버섯재배

․버섯 종: 송이, 덩이, 꾀꼬리버섯, 그물버섯,

․ 질 덩이버섯유통( 랑스에서는 형태가 비슷한 수입 국산)

․국가: 이태리, 랑스, 스페인, 유고, 호주, 뉴질랜드, 미국,

․묘목생산: 유 자분석으로 종된 균근균의 감염확인

․버섯농장 조성: 유 자 분석으로 균근발달정도 모니터링.

․버섯농장 리: 간벌, 수 등 (기상변화와 버섯생산 리)

․버섯생산 리: 토양내 균근 콜로니 변화 모니터링(타감작용)

농업생산․지속가능한 열 농림업, 원 작물의 활착,

․농약과 비료 사용 감을 한 균근균 유 체 개량.


<표 3-4> 균근성 버섯의 재배기술 개발 상황

균근성 버섯 기주수목균근

형성

종원종묘

산지

이식

버섯

생산포자 균사

송이

Tricholoma matsutake

소나무○ × × × × ×

능이

Sarcodon aspratus

참나무속× × × × × ×

싸리버섯(송이싸리버섯)

Ramaria botrytis

참나무속× × × × × ×

덩이(서양송로)

Tuber melanosprum

개암나무,

참나무속○ ○ × ○ ○ ○

송로(알버섯)

Rhizopogon rubescens

소나무속○ ○ × ○ ○ ○

꾀꼬리버섯

Cantharellus cibarius

참나무과,

소나무과 등 ○ × ○ ○ × ○

그물버섯

Boletus edulis

소나무과,

참나무과,등 ○ × × × × ×

모래밭버섯(비식용)

Pisolithus tinctorius

소나무과,

참나무과 등 ○ ○ ○ ○ ○ ○

2. 국내 균근기술 개발

가. 수지상균근 기술

○ 1980년 반부터 균근의 요성이 인식되어 농업과 임

업, 생물학분야에서 수지상균근의 기주분포와 포자분포

증식방법 등이 연구되었으나, 연구인력 부족과 균근균 배

양기술의 한계, 그리고 이것을 인식한 연구기 의 소극

응에 직면한 연구인력의 구직난 등으로 연구와 응용기

술개발이 답보상태임.


○ 우리나라 토양에서는 수지상내생균근균이 5개속에서 50여

종이 동정되었고 (이상선 등, 1991), 고추, 오이 수박등 시

설원에 작물을 재배하는 동안 인산시 과다하게 축 된 토

양에서 균의 분포가 연구되었음 (심재욱 등, 1996). 그리

고 수지상균근균은 선구식물종인 돌콩같은 질소고정식물

과도 공생하므로 생태계 복원에서 토양의 비옥도를 증진

시키는 핵심종으로 이용할 필요가 있음 (이상선 등,

1993).

○ 산림토양에서 수지상균근균의 생태 인 연구에서는 (구창

덕 2000), 이 들 균이 토양내 0-15cm 깊이에서 체의

90%가 분포하고, 균의 다양성은 한반도의 남쪽으로 갈수

록 높아지고, 토양수분이 충분한 지역이수록 그리고 비옥

도가 높아질수록 높아지는 경향으로써 제주도에서는 삼나

무 조림지, 억세 지에서 종다양서이 가장 높았음.

나. 외생균근 기술

○ 임업에서 묘포에서 외생균근균인 모래밭버섯균을 종하

여 소나무류의 묘목생장을 20 - 60% 증진시킬 수 있었고

오 인과 박화식, 1988), 모래밭버섯 균근균의 종효과는

리기테다소나무 묘목인 경우 토양비옥도가 낮을수록 높았

음 (이경 , 1984).

○ 우리나라에서 외생균근식물은 목본식물인 소나무과 참나

무과 자작나무과 피나무과 수종에서 형성되었고, 낙엽송

림과 리기다소나무림에서 외생균근버섯의 발생은 시기별


로, 연도별로 다르게 나타나며, 붉은그물버섯, 큰그물버섯

은 강한 기주 선택성을 나타내었음 (이경 등, 1981).

○ 소나무와 외생균근을 형성하는 송이의 생태와 송이균환에

한 연구(표 6), 송이균환토양의 수분변동이 구명(그림 3-3,

그림 3-4)되어 송이증산을 한 송이산 수에 응용되고 있음

(구창덕 등, 2003, 2005; 허태철 등 2004). 그리고 리기다소나

무가 송이의 기주수목임이 증명됨 (박 등, 2004).

<그림 3-3> 송이균환 <그림 3-4> 송이균근 균사.

<그림 3-5> 송이균환

수분측정

<그림 3-6> 산 수


<표 3-5> 송이연구 동향

연 주요 연구 내용 비고 인용문헌

1970․송이버섯 발생림 환경 조사

․송이버섯의 수익성일본의 연구소개

1980

․송이발생림 황조사

․국유림에서의 송이채취권 정립

․송이생산 련 기상 요인 분석

․송이품질 향상 연구

․송이 인공재배 시도

일본의 연구소개와

동시에 자체 연구

시작

1990-

1995

․송이산의 식생 리 방안 정립

․솔잎혹 리 피해와 송이생산과의 계 분석

․송이의 모체인 송이 균환 리 개념 정립

․송이 생산 련 기상요인 분석

․송이산에 수

국내 송이생산의

문제 도출 해

결책 모색

1996-

2000

․송이 주산지의 일자별 송이발생동향 분석

․송이산의 정 기후인자 악

․송이의 유 자 분석

․송이 산지별 형태, 생리, 유 특성 분석

․송이 균환의 토양생태 구명

․송이 발생 찰에 의한 환경 리기술 개발

․산불 피해 송이산의 복구 연구

․송이 장법 개선연구

송이연구 변확

2001-

2005

․송이 생물학 기 연구

․송이 유 자 다양성 분석

․시험 내 송이균근형성

․송이산 수분변동 구명

․송이기주로써 리기다소나무 증명됨

송이산의 수분 리

농장화 기 연구

일본 시장의 분석

과제

․송이 균환발달 모델 개발

․송이균 종 소나무 묘목 다량 생산

․송이균환 형성

․송이 마

․송이상표 개발

송이산 농장화

21

제4장

결론 및 제언

1. 결론: 생물적 사회적 경제적 산업적인 면

○ 120 여년에 이르는 균근연구는 그간 식물과 균류의 공생

계에 한 이해를 높여왔음.

○ 균근은 생물비료, 생물보호제, 생물개선제, 친환경생물재

료, 생태친화생물재료, 생물검정제 등으로 재 세계

가 추구하고 있는 지속가능한 생태계 리, 농림업에

요하게 응용될 수 있음. 균근의 종류 에서 생태 , 사

회 , 경제 , 산업 으로 특히 요한 것은 외생균근,

수지상균근, 난 균근임.

○ 이들 균근 종류는 생물다양성, 농림업에서의 생산성 향상,

소득증진, 농약 비료 등 화학약제의 사용감소, 생태계복원

에 요하게 응용될 수 있음.

○ 국외에서는 여러 국가가 연합하여 균근균배양기술과 종

기술개발에 요한 투자를 계속하고 있음. 재는 기주식

물을 이용한 화분배양, 공기 배양, 조직배양 등 여러 기

술이 응용되어 개발되고 있음.


○ 하지만 균근기술은 기주식물의 뿌리 없이는 배양을 못하

고 있으므로 종원의 분량이 매우 크고, 순수한 균근균의

확보가 어려움.

○ 수많은 미생물이 상존하는 자연환경에 효과 으로 종하

는 기술이 개발되지 않아 아직은 농림업의 생산성 향상에

서 비료만큼의 큰 기여는 못하고 있음. 균근은 지 생태

계의 요한 구성인자로서, 그리고 육상생태계에서 수분

과 양분, 탄소 순환에서 요한 기능을 하고 있음 이해하

고 있음.

○ 국내외에는 재 약 50여개의 균근 련 web sites가 운

되고 있고, 국제 균근학회를 개최하여 연구정보를 활발히

교환하고 있음.

○ 분자생물학 유 자 분석방법을 동원하여 생태계 내에서

균근의 종식별, 종과 균주의 다양성을 밝히고 있음. 농림

업에서 차로 요도가 높아 가는 균근성 버섯의 재배 기

술개발을 시도하고 있음.

2. 제언: 균근기술개발의 방향과 R&D 전략

○ 균근의 생태 이해를 증진시킴. 국내의 균근기술을 개발

하기 하여는 우선 생물학 인 이해를 증진시키는 연구

와 교육이 강화될 필요가 있음.

제4장 결론 및 제언 23

○ 오염이 없는 순수한 균근 종원 배양기술을 개발하기

하여 재 개발된 뿌리조직배양을 이용하고, 균근균의 순

수배양기술 개발을 계속 추진할 필요가 있음.

○ 유 자 분석기술을 응용하여 생태계에서 균근증식을 한

환경개선 종사업의 효과를 측정하는 방법을 고안할

필요가 있음.

○ 생태환경 리와 복원기술개발은 균근균 종기술등 응용

기술개발과 병행하여 계속 추진함.

○ 임업에서는 경제 으로 사회 으로 가치가 매우 높은 송

이에 하여 여러 종류의 소나무 수종과와의 계를 이해

하고, 자연소나무림에서의 송이균환 형성의 시작 메카니

즘을 구명할 필요가 있음.

○ 균근의 생리와 생태를 이해하기 하여 균근균의 유 자

와 이들의 변이를 분석하는 기술을 계속 개발할 필요가

있음.


부록: 균근연구관련 중요 web sites

1. British Mycological Society

2. Cantharellus Research Group (Swedish Univ. of

Agricultural Sci., Uppsala)

3. Forest Mycology and Mycorrhiza Research Team: Corvallis Oregon

(http://www.fsl.orst.edu/home/usfs/mycology/truffs.html)

4. Fungal and Soil Ecology Lab (University of Guelph)

5. Fungal Genetics Stock Center

6. Glossary of Soil Microbiology Terms

7. ICOM5: the Fifth International Conference on Mycorrhizae

8. INVAM: International Culture Collection of Arbuscular and

Vesicular-Arbuscular Mycorrhizal Fungi

9. Michael Wood's Mycological Museum

10. Microbial Germplasm Database

11. Mycological Society of America

12. Mycological Society of San Francisco

13. Mycologue Publications

14. Mycology Resources on the Internet

15. Mycorrhiza Information Exchange Web Site: Clearinghouse

for information on research, teaching, business of mycorrhizal

symbiosis

16. Mycorrhiza Research Group (University of Western

Sydney, Nepean)

17. Mycorrhizae at the Microbe Zoo (Center for Microbial

Ecology, Michigan State University).

18. Mycorrhizal Fungi Databases

제4장 결론 및 제언 25

19. MycorWeb Forest Microbiology Unit (INRA), Champenoux,

France

20. Online Mycorrhiza Information Exchange (University of

Tennessee)

21. Root Biology and Mycorrhiza Research Group: University

of Guelph Ontario

22. Soil Ecology and Restoration Group (San Diego State

University)

23. Take a trip through LichenLand (Oregon State University)

24. Taylor Lab at UC Berkeley

25. The British Columbia Ectomycorrhizal Research Network

(BCERN). A Manual of Concise Descriptions of North

American Ectomycorrhizae A web site for ectomycorrhizal

research in British Columbia and home for the on-line

version of

26. The Bruns Lab (UC Berkeley) (http://plantbio.berkekey.edu/

~bruns/)

27. The Cornell Center for Fungal Biology

28. The Rhizosphere Biodiversity Research Group (Egger &

Massicotte, University of Northern British Columbia)

29. The Root Biology and Mycorrhiza Research Group

(University of Guelph)

30. the Russulales Website

31. The Tree of Life: Ascomycota

32. The Tree of Life: Basidiomycota

33. http://www.mycorrhiza.org

34. www.mycorrhizae.com

35. www.ffp.csiro.au/research/mycorrhiza

27

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수분의 시공간 변화. 한국임학회지 92:632-641.

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한 arbuscular mucorrhizal fungi의 포자 도. 한국균학회지

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저자소개

구 창 덕

․임학박사

․충북 학교 농업생명환경 학 산림학 공

부교수

․ 서: 송이, 지속가능한 생산 략(1999).

농민신문사

이 창 환

․공학박사 수료

․ , 한국과학기술정보연구원 선임연구원

․ 서: 산업용 로 , 자동차 연료장치 등

BB115 구창덕․이창환

균근기술과 지속가능한 농림생명환경

2005년 12월 19일 인쇄

2005년 12월 23일 발행

발행처

서울특별시 동 문구 청량리동 206-9

ꂕ 130-742

화 : 3299-6114

등록: 1991년 2월 12일 제5-258호

발행인

조 화

인쇄처

신기획

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