[비즈월드] 국내 양봉산업이 위기를 맞고 있다. 천연꿀 수입량이 늘면서 수입꿀이 국내시장을 잠식할 수도 있다는 우려가 제기되고 있는 것이다.

실제로 최근 국회 농림축산식품해양수산위원회 더불어민주당 어기구 의원(충남 당진시)이 농림축산식품부로부터 제출받은 2022년 국정감사 자료에 따르면 2017년부터 2021년까지 최근 5년 동안 천연꿀 수입량은 935.1t(톤)에서 2021년 1294t(톤)으로 38.4%, 수입액은 943만1000달러에서 1534만6000달러로 62.7% 증가했다. 그러나 국산 천연꿀의 2017년 수출량은 53.1t에서 2021년 5t으로 90.6%sk 감소했고, 수출액은 36만6000달러에서 8만3000달러로 77.3%가 줄었다.

특히 2015년 발효된 한-베트남 FTA는 매년 천연꿀에 대한 관세율을 16.2%씩 낮추기로 합의했다. 매년 낮아지는 관세율과 2029년 관세 철폐가 예정돼 있어 향후 베트남산 천연꿀이 국내시장을 잠식할 것이라는 우려가 커지고 있다. 

게다가 베트남산 천연꿀은 2018년부터 매년 평균 40t씩 수입해 오고 있으며, 수입단가가 ㎏당 약 2달러 정도로 국내산보다 가격경쟁력에서 우위에 있어 국내 양봉시장이 큰 타격을 입을 수 있다.

국산 천연꿀의 국내 수요와 수출을 늘릴 수 있는 것은 좋은 품질의 꿀을 저렴하게 판매하는 방법이다. 

양봉농가에서 꿀벌을 사육하는 과정에서 가장 중요한 것은 꿀벌의 질병 관리 및 사양관리의 편리성을 통한 고품질의 양봉산물을 안정적으로 생산하는 것이다. 

이렇듯 양봉농가들이 꿀벌을 사육하는 과정에서 주변 환경의 변화를 비롯한 꿀벌의 병해충에 의한 꿀벌의 피해가 발생해 양봉농가의 생산성에 악영향을 준다.

이들 병해충 중에서 가장 심각한 피해를 유발하는데 대표적인 꿀벌 해충으로 꿀벌진드기와 꿀벌응애류(바로아디스트럭트, 트로필라스 크라레)가 있으며, 꿀벌 질병은 노제마병, 부저병, 백묵병, 바이러스성 질병이 있다.

이 중에서 꿀벌응애는 세계적으로 분포가 확대되었으며 양봉산업에 심각한 피해를 주는 외부기생 해충으로 꿀벌의 유충, 번데기와 성충에 기생하면서 체액을 빨아먹는다. 이로 인해 꿀벌은 정상적인 발육을 하지 못하며 정상 활동을 할 수 없고, 발생이 심하면 봉군의 세력이 크게 약화되어 폐군에 이르게 된다.

이런 꿀벌응애의 방제를 위하여 세계적으로 유기합성 살비제에 대한 저항성 개체가 출현하고 있어 방제가 점차 어려워지고 있는 실정이다. 우리나라뿐만 아니라 세계적으로도 생산 양봉에서 꿀벌에 가장 위협이 되고 있다. 

꿀벌응애는 1960년대에 발생이 확인된 이후 국내 꿀벌에 만성적으로 기생하고 있는데, 1990년대 중반에 외국에서 유입된 중국가시응애와 더불어 국내 양봉산업에 가장 큰 피해를 주고 있다.

천연꿀의 생산량에 큰 영향을 주는 꿀벌응애류(바로아디스트럭트, 트로필라스 크라레)를 방제하는 기존 사용 방법으로는 현재 플루바리네이트, 플루메트린, 아미트라즈, 브롬프로피레이트 등 약제방제를 주로 이용하고 있다. 처리 방법으로는 훈연, 분무, 급이, 접촉 등이 있다.

훈연 처리 때에는 약제의 독성으로 인한 중독의 위험이 있어서 훈연연기를 맡지 않게 조심해야 하며 분무처리 때에도 약제를 흡입하지 않도록 마스크를 착용해야 하며, 급이 때에는 약제가 벌꿀에 잔류될 가능성이 더욱 높으므로 각별한 주의가 필요하다.

현재 가장 많이 사용되고 있는 플루바리네이트, 플루메트린을 이용한 접촉용 스트립 형태의 약제는 벌들의 활동이 활발한 시기에 효과적이며 기온이 떨어진 시기에는 효율성이 떨어지며 벌집에 직접적 접촉은 반드시 피해야 한다.

국내 꿀벌응애에 대한 방제 시기는 월동 전후인 가을과 봄철에 처리하고, 봉군의 이동이 가장 많은 아카시아 채밀 이후 발생 여부에 따라 추가 처리하면 효과적으로 방제된다.

그러나 유럽에서는 꿀벌응애의 약제 저항성에 대해 조사한 결과 플루바리네이트에 대해 감수성인 세 지역의 꿀벌응애에 비해 저항성인 두 지역에서는 95% 치사량 수준에서 최고 1109배의 저항성 발달을 보여주고 있다.

현재 우리나라에서 가장 많이 사용하고 있는 왕스, 마브릭, 만패, 아피스탄 등도 모두 합성 플루바리네이트를 원제로 하고 있지만 방제 효과가 떨어진다는 문제점이 있다. 이는 이들 약제를 연속적으로 사용함으로써 꿀벌응애에 내성을 갖게 한 것이 원인으로 지적되고 있다.

이미 대다수 양봉가들이 현재 사용하고 있는 약제의 약효에 대해 의문점을 가지고 있는데, 그 이유는 이미 오랫동안 사용해온 탓에 유럽의 경우처럼 저항성이 상당한 수준에 달했기 때문으로 볼 수 있다는 것이 전문가들의 견해다.

결국 기존 약제들이 가지고 있는 독성이나 내성으로 인한 피해를 예방할 수 있는 새로운 꿀벌진드기·응액 억제제의 개발이 시급한 실정이다.

이런 가운데 충남 태안군 소재한 한 농업회사법인이 해조류를 이용한 친환경 천연 꿀벌진드기·응액 억제제 생산 기술을 개발해 특허까지 받은 것으로 확인돼 관심을 끌고 있다.

로가바이오㈜가 지난 2020년 10월 8일 특허를 출원(출원번호 제1020200129856호)해 2년을 넘겨 지난 5일 등록(등록번호 제102475884호)을 받은 ‘조류추출물을 이용한 친환경 꿀벌진드기/응애 억제제 제조방법’이 그것이다

해당 특허에 대해 이 회사 연구진은 “본 발명에 의한 ‘친환경 꿀벌진드기/응애 억제제 제조방법’은 해조류를 비열 플라즈마 처리하는 단계와 비열 플라즈마 처리된 해조류로부터 해조류추출물을 추출하는 단계, 나노버블수를 이용해 미세조류를 배양하고, 미세조류배양액을 발효하는 단계, 강황으로부터 커큐민을 추출하는 단계, 해조류추출물과 미세조류발효액과 커큐민을 혼합해 억제제를 제조하는 단계를 포함하며, 해조류추출물과 미세조류발효액 및 커큐민을 7:1:2의 비율로 혼합해 제조된다. 해조류추출물은 파래류, 김, 해인초, 서실, 청각, 스피리루나를 포함하는 것이 바람직하다”라고 설명했다.

해당 발명에 따른 꿀벌 진드기·응애 억제제는 천연물질인 해조류추출물과, 강황에서 추출한 커큐민과 나노버블수에서 배양된 미세조류배양액을 발효한 미세조류발효액을 기준비율로 혼합하여 제조된다.

해조류는 크게 갈조류, 녹조류 및 홍조류로 구분되는데, 해조류에는 영양성분, 생리기능물질 및 풍미를 향상할 수 있는 다양한 특수 성분이 다량 함유되어 있어 기능성과 영양학적 측면에서 경제적 부가가치가 매우 높은 식품이다.

해조류에는 알긴산, 후코이단, 라미나린, 포크스테롤, 엽록소, EPA, DHA, 리놀레산, 비타민 A와 B1, B2, 만니톨 등과 성분이 다량 함유되어 있으며 골격, 치아형성, 산후 자궁수축, 지혈작용을 증진하는 칼슘 등과 같은 미네랄 성분과 갑상선 호르몬의 구성 성분으로 심장, 혈관 및 신진대사 촉진을 가능하게 하는 알칼리성 식품인 요오드가 풍부하게 함유되어 있다.

특히 해조류는 주로 아미노산이나 펩타이드 등 저분자 질소화합물과 저분자 당류와 유기산으로 되어 있고, 해조류 추출물은 항균성, 구충성, 항미생물 작용, 면역력 기능 강화 등 각종 생리활성 유효성분을 함유하고 있다.

이 중 파래류와 김은 혈압강화작용을 하고, 해인초와 서실 및 청각은 구충 및 살균효과가 있다. 또 스피리루나는 면역강화, 가축의 성장촉진, 항염증, 항바이러스 및 해충 억제작용이 있다.

또 해당 발명에는 강황이 함유된다. 강황의 주요성분으로 커큐민(curcumin) 1~3%, 정유 1~5%, 녹말 30~40%를 포함하고 있으며, 노란색소는 커큐민이 주성분이다. 

커큐민(curcumin)은 강황이 노란색을 띠게 하는 물질로 소염작용과 항산화작용을 비롯한 항암효과가 있는 것이 밝혀지면서 많은 연구가 발표되고 있다. 

커큐민은 콜레스테롤 수치를 감소시키며 발암 물질을 억제시키는 항암성, 항돌연변이성, 항종양성 등의 약학적으로 유용한 성분으로 알려져 있으며, 항산화, 항암, 항염증, 항바이러스 등에 대한 보고가 있다.

이 발명에 따른 억제제에 함께 사용되는 미세조류(microalgae)는 이산화탄소와 광에너지를 이용하여 유기물질의 합성하고 산소를 생성하는 광합성 단세포 생물로, 대략 4만 종 이상이 지구상에 분포하고 있는 것으로 알려져 있다. 미세조류는 다양한 생리적 특성을 지니고 있으며 특히 항산화효과가 있어 산업분야에서는 다양하게 이용되어 왔다.

항산화제는 생물학적 시스템에서 산화 손상 방어 및 세포의 주요 신호화 경로 참여를 비롯한 여러 기능을 갖는다. 세포에서 항산화제의 주요 작용중 하나는 반응성 산소 종이 작용하여 야기되는 손상을 방지하는 것이다.

최근 항산화제는 식품, 의약품 및 화장품과 같은 산화성(oxidizable) 제품의 열화를 방지하기 위한 중요한 첨가제로 이용된다. 천연물 유래의 항산화제에 대한 연구는 대부분 육상 식물에서 추출해 정화된 화합물에 집중되어 있다.

미세조류 중 헤마토코쿠스 플루비아리스는 강한 빛의 노출, 배지 내 영양분 고갈 등의 스트레스에 노출될 때 세포분열을 멈추고 세포 내부에 아스타잔틴을 축적하는데, 아스타잔틴은 적색의 색소로써 식품첨가물로 쓰이고 있으며 높은 항산화력으로 인해 의약품 및 기능성 건강식품의 원료로 사용되고 있다.

이 발명의 억제제는 나노버블수를 이용해 헤마토로쿠스 속 미세조류를 배양한 배양액을 혼합해 사용했다. 그리고 미세조류배양액을 발효해 미세조류의 항산화력을 더욱 향상시켰다.

로가바이오 연구진은 해조류의 유익한 성분을 높이기 위해 비열 플라즈마 처리를 통해 표면에 존재하는 미생물의 살균효과를 높이고 항균성과 살균효과를 향상시키도록 가공했다.

해조류는 꿀벌진드기와 응애를 억제하는 구충과 살균효과를 가지며, 커큐민은 세균, 바이러스를 억제하며 자연적인 항염증제 화합물로써 꿀벌의 지방체기능을 더욱 강화해 진드기와 응애에 의해 떨어진 꿀벌의 면역력을 높여주는 역할을 한다.

미세조류는 높은 항산화력을 가지므로 꿀벌에게 항산화작용을 하여 진드기와 응애에 의해 떨어진 꿀벌의체력을 증진시키는 효과가 있다. 나노버블수에 배양된 미세조류는 발효과정을 거쳐 항산화성을 더욱 증진시켜 사용됐다.

발명에 다른 억제제 제조방법을 우선 해조류를 깨끗하게 세척한 후 표면에 잔류하는 미생물 살균을 위해 비열 플라즈마 처리한다. 

해조류의 비열 플라즈마 처리가 완료되면, 해조류로부터 해조류추출물을 추출한다. 여기서 추출되는 해조류의 혼합비율은 파래 또는 김 40중량부, 해인초 또는 서실 또는 청각 20 중량부 및 스피리루나 40중량부로 했다.

기준비율로 혼합된 해조류혼합물은 추출탱크게 투입되고 가열된 후 열수추출한다. 이 과정은 70~90℃의 온도에서 90~120분 동안 가열한다.

열수추출된 해조류추출물은 0.5~1 마이크로미터의 직경을 갖는 필터로 여과해 여과물에 함유되어 있는 고체성분과 불순물을 제거한다. 이렇게 여과된 해조류추출물은 균질기에서 균질화단계를 거친 후 보관한다.

미세조류는 나노버블수를 이용해 배양된다. 이를 위해 헤마토코쿠스 속 미세조류를 준비하고, 나노버블수를 이용해 배지를 제조한다. 그리고 나노버블수 배지에 헤마토코쿠스 속 미세조류를 접종한다. 미세조류 접종단계에서 제조한 나노버블수를 이용해 배지에 접종된 헤마토코쿠스 속 미세조류를 배양한다. 나노버블수는 수소기체 또는 산소기체를 버블로 물에 잔류시켜 형성된다.

이렇게 준비된 나노버블수에 배양된 미세조류배양액은 발효과정을 거친다. 미세조류배양액은 발효과정을 거치면서 항산화 활성이 더욱 증가될 수 있다. 미세조류배양액은 한세눌라 폴리모르파 효모에 의해 발효될 수 있도록 했다.

커큐민은 강황으로부터 추출되어 준비된다. 이를 위해 강황을 세척하는 단계, 세척된 강황을 분쇄하는 단계, 강황 분쇄물을 열수추출하는 단계, 강황 열수추출물을 농축하는 단계, 농축된 강황 열수수출물을 동결건조한 후 분말화하는 단계를 포함할 수 있다. 동결건조된 후 분말화된 커큐민은 기준비율로 혼합되어 사용된다.

앞서 준비된 해조류추출물과 발효과정을 거친 미세조류발효액과 커큐민 분말을 100중량부를 기준으로 해조류추출물은 70중량부, 커큐민분말은 20중량부, 미세조류배양액은 10중량부로 혼합한다.

해당 억제제는 평소 또는 유밀기에는 면역강화와 수명연장을 위해 사양액 20ℓ에 2ℓ를 첨가해 사용한다. 응애나 진드기의 피해가 발생된 경우에는 사양액 20ℓ에 4ℓ를 첨가해 사용한다.

봄벌 깨울때나 사양꿀 생산 때 또는 세력이 약군일 때는 사양액 20ℓ에 4ℓ의 억제제를 혼합해 사용된다.

연구진은 이렇게 혼합·투입된 꿀벌 진드기·응애 억제제는 친환경 물질로 혼합·제조되어 꿀벌에게는 피해가 없지만 진드기와 응애는 치사율을 높이는 효과가 있다고 밝혔다.

다만 해당 특허 출원서에는 각 혼합비로 제조된 꿀벌 진드기·응애 억제제를 사용했을 경우 구체적으로 ▲해당 병해충의 사멸 등 억제 정도 ▲꿀벌 자체에는 나쁜 영향을 주지는 않는지 ▲벌꿀 생산량에는 영향을 주지는 않는지 ▲채밀된 천연꿀의 성분 등에는 영향을 주지는 않는지 등에 대한 분석 자료는 첨부되지 않았다. 

결국 해당 발명에 따른 구체적인 효과 분석이 나와야 하면 그 결과에 따라 양산이 되다면 국내 양봉농가의 수익증대에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

[비즈월드=정영일 기자 / zprki@bizwnews.com]