산림생명자원, 유전자 정보 통해 과학적으로 관리한다!

다음은 대한민국 정부 부처에서 발표한 보도자료 "산림생명자원, 유전자 정보 통해 과학적으로 관리한다!"에 대한 상세하고 포괄적인 요약입니다.

1. 핵심 요약

국립산림과학원은 2024년 5월 27일, 기후변화와 디지털 전환 시대에 대응하여 산림생명자원을 유전자 정보 기반으로 과학적으로 관리하는 새로운 전략을 발표했습니다. 이 전략은 DNA 바코드, 유전체 분석, 빅데이터, 인공지능(AI) 등 첨단 기술을 활용하여 산림생명자원의 보존과 지속 가능한 이용을 극대화하는 것을 목표로 합니다. 2024년부터 2038년까지 15년간 3단계에 걸쳐 추진되며, 궁극적으로는 '산림생명자원 디지털 트윈' 구축을 통해 생물다양성 감소에 선제적으로 대응하고 미래 바이오경제 시대의 핵심 자원을 확보할 계획입니다.

2. 주요 내용

1. 유전자 정보 기반 관리 전략 발표: 국립산림과학원은 2024년 5월 27일, 기후변화와 디지털 전환 시대에 발맞춰 산림생명자원을 유전자 정보 기반으로 과학적으로 관리하는 새로운 전략을 공개했습니다. 이는 기존의 형태학적 분류 한계를 극복하고 유전적 다양성까지 고려한 정밀한 자원 관리를 목표로 합니다.
2. 첨단 유전체 기술 활용: 이 전략의 핵심은 DNA 바코드, 유전체(게놈) 분석, 빅데이터, 인공지능(AI) 등 최신 생명공학 기술을 적극적으로 활용하는 것입니다. 특히 DNA 바코드를 통해 종을 정확히 식별하고, 유전체 분석으로 유전적 다양성과 적응력을 평가하며, 빅데이터와 AI를 활용하여 자원 변화를 예측하고 관리 효율성을 높입니다.
3. 3단계 중장기 추진 계획: 본 전략은 2024년부터 2038년까지 총 15년간 3단계에 걸쳐 추진됩니다. 1단계(2024~2028년)에서는 DNA 바코드 정보 구축 및 AI 기반 식별 시스템 개발에 중점을 두며, 2단계(2029~2033년)에서는 유전체 정보 분석 및 기후변화 적응 예측 모델 개발을, 3단계(2034~2038년)에서는 산림생명자원 디지털 트윈 구축을 목표로 합니다.
4. 산림생명자원 디지털 트윈 구축 목표: 최종적으로는 산림생명자원의 모든 유전 정보를 통합하고 가상 공간에 구현하는 '산림생명자원 디지털 트윈'을 구축하는 것이 목표입니다. 이는 실시간으로 자원 현황을 모니터링하고 미래 변화를 예측하여 최적의 관리 방안을 도출하는 데 기여할 것입니다.
5. 기후변화 대응 및 생물다양성 보전 강화: 이 전략은 기후변화로 인한 산림 생태계의 교란과 생물다양성 감소에 선제적으로 대응하기 위한 필수적인 조치입니다. 유전적 다양성 정보를 활용하여 기후변화에 강한 수종을 선발하고 보전함으로써 산림 생태계의 회복탄력성을 높이는 데 기여합니다.
6. 미래 바이오경제 시대 핵심 기반 마련: 산림생명자원은 식량, 의약품, 신소재 등 미래 바이오산업의 핵심 원천입니다. 유전자 정보 기반의 체계적인 관리는 이러한 자원의 가치를 극대화하고, 고부가가치 산림 바이오산업 육성을 위한 중요한 기반을 제공할 것입니다.
7. 국립산림과학원의 주도적 역할: 국립산림과학원은 산림생명자원 유전자 정보 기반 관리 전략의 총괄 기관으로서, 산림생명자원연구과를 중심으로 관련 연구 및 기술 개발을 주도하고 있습니다. 이는 산림 분야 디지털 전환을 선도하고 국가 산림 자원 관리 역량을 강화하는 데 중요한 역할을 합니다.

3. 배경 및 목적

최근 전 세계적으로 기후변화가 가속화되면서 산림 생태계는 심각한 위협에 직면해 있습니다. 급변하는 기후는 산림 생물종의 서식지 변화, 생존 위협, 유전적 다양성 감소 등을 초래하며, 이는 장기적으로 산림의 기능 저하와 생태계 불균형으로 이어질 수 있습니다. 또한, 4차 산업혁명 시대의 도래와 함께 데이터 기반의 과학적 의사결정 및 디지털 전환의 중요성이 모든 분야에서 강조되고 있습니다. 이러한 흐름 속에서 산림 분야 역시 첨단 기술을 활용한 혁신적인 관리 방식 도입의 필요성이 증대되고 있습니다.

이러한 배경 속에서, 기존의 산림생명자원 관리는 주로 형태학적 특성에 의존하여 종을 분류하고 보전하는 방식이었습니다. 그러나 이러한 방식은 유전적 다양성이나 환경 적응력과 같은 미시적인 정보를 파악하는 데 한계가 있었으며, 유사한 형태를 가진 종들을 정확히 식별하기 어려운 경우도 많았습니다. 따라서 기후변화에 대한 산림의 회복탄력성을 높이고, 식량, 의약품, 신소재 등 미래 바이오산업의 핵심 자원인 산림생명자원을 보다 효율적이고 과학적으로 관리하기 위한 새로운 접근 방식이 절실히 요구되었습니다. 본 전략의 주요 목적은 첫째, 유전자 정보를 활용하여 산림생명자원의 종 식별 정확도를 높이고 유전적 다양성을 정밀하게 평가함으로써 보전 효율성을 극대화하는 것입니다. 둘째, 기후변화에 강한 유전 자원을 발굴하고 예측 모델을 개발하여 산림의 기후변화 적응력을 향상시키는 것입니다. 셋째, 산림생명자원의 잠재적 가치를 발굴하고 고부가가치 산업으로 연계하여 지속 가능한 이용을 촉진하며, 궁극적으로는 산림 분야의 디지털 전환을 선도하고 국가 산림 자원 관리 역량을 강화하는 데 있습니다.

4. 세부 추진 내용

국립산림과학원은 산림생명자원 유전자 정보 기반 관리 전략을 2024년부터 2038년까지 총 15년간 3단계에 걸쳐 체계적으로 추진할 계획입니다. 이 계획은 각 단계별로 명확한 목표와 세부 실행 방안을 가지고 있으며, 국립산림과학원 산림생명자원연구과가 핵심적인 역할을 수행합니다.

1단계 (2024년 ~ 2028년): 유전자 정보 기반 구축 및 AI 식별 시스템 개발
이 단계에서는 산림생명자원의 유전자 정보 데이터베이스를 구축하는 데 중점을 둡니다. 특히, 국내 주요 산림 생물종 약 1,000종에 대한 DNA 바코드 정보를 확보하고, 이를 기반으로 인공지능(AI)을 활용한 자동 종 식별 시스템을 개발할 예정입니다. DNA 바코드는 특정 유전자 부위의 염기서열을 분석하여 생물 종을 빠르고 정확하게 식별하는 기술로, 마치 상품의 바코드처럼 종마다 고유한 유전자 서열을 가집니다. 이 시스템은 현장에서의 신속하고 정확한 종 식별을 가능하게 하여 자원 관리의 효율성을 크게 높일 것입니다. 또한, 유전자 정보 분석을 위한 표준화된 프로토콜을 마련하고 전문 인력을 양성하는 기반을 다집니다.

2단계 (2029년 ~ 2033년): 유전체 정보 분석 및 기후변화 적응 예측 모델 개발
2단계에서는 DNA 바코드 정보를 넘어선 유전체(게놈) 수준의 심층 분석을 확대합니다. 유전체는 한 생명체가 가진 모든 유전 정보의 총합을 의미하며, 이를 분석함으로써 각 종의 유전적 다양성, 환경 적응력, 특정 형질(예: 병충해 저항성, 생장 속도) 관련 유전자를 발굴할 수 있습니다. 주요 산림 수종 및 특용 자원의 전체 유전체 정보를 해독하고, 이를 통해 산림 생물종의 생존과 번식에 영향을 미치는 핵심 유전자를 파악합니다. 이와 함께, 기후변화 시나리오와 연계하여 산림 생물종의 분포 변화 및 적응력을 예측하는 빅데이터 기반의 모델을 개발하여, 기후변화에 강한 유전 자원을 선발하고 보전하는 데 활용할 계획입니다.

3단계 (2034년 ~ 2038년): 산림생명자원 디지털 트윈 구축 및 활용
최종 단계에서는 1, 2단계에서 축적된 모든 유전자 정보, 생육 환경 데이터, 기후 변화 예측 정보 등을 통합하여 '산림생명자원 디지털 트윈'을 구축합니다. 디지털 트윈은 현실 세계의 물리적 객체나 시스템을 가상 공간에 동일하게 구현하는 기술로, 산림생명자원 디지털 트윈은 실제 산림 생태계를 가상 공간에 구현하여 실시간으로 자원 현황을 모니터링하고, 다양한 시뮬레이션을 통해 미래 변화를 예측하며, 최적의 보전 및 이용 전략을 수립할 수 있도록 지원하는 첨단 시스템입니다. 이 디지털 트윈은 산림 자원 관리의 의사결정 과정을 혁신하고, 미래 바이오경제 시대의 핵심 인프라로 기능할 것입니다.

5. 기대 효과

이 전략의 추진은 산림생명자원 관리 전반에 걸쳐 혁신적인 변화와 다양한 긍정적 효과를 가져올 것으로 기대됩니다. 첫째, 산림생물다양성 보전 강화 측면에서, 유전자 정보 기반의 정밀한 종 식별과 유전적 다양성 평가는 멸종 위기종 및 희귀종의 보전 효율성을 극대화하고, 유전적 특성을 고려한 효과적인 현지 내(in-situ, 자연 서식지 내 보전) 및 현지 외(ex-situ, 식물원, 유전자원 보존원 등 외부 시설에서의 보전) 보전 전략 수립을 가능하게 합니다. 둘째, 산림 자원의 지속 가능한 이용 증진 측면에서, 우수 유전자원 발굴 및 육종 기간 단축을 통해 고부가가치 산림 신품종 개발을 촉진하고, 의약품, 기능성 식품, 바이오 에너지 등 다양한 바이오산업 분야에서 산림생명자원의 활용 가치를 높일 것입니다. 셋째, 기후변화 대응 능력 향상 측면에서, 기후변화에 강한 유전 자원을 선별하고 예측 모델을 활용하여 산림의 회복탄력성을 높이고, 미래 산림 생태계의 안정성을 확보하는 데 기여합니다. 넷째, 미래 바이오경제 시대의 핵심 기반 마련 측면에서, 유전자 정보 빅데이터는 산림 바이오산업의 연구 개발 및 신기술 창출을 위한 필수적인 인프라가 되어, 국가 경쟁력을 강화하고 새로운 일자리 창출에도 기여할 것입니다. 궁극적으로 대한민국이 산림생명자원 관리 분야에서 세계적인 선도 국가로 도약하는 기반을 마련할 것으로 기대됩니다.

6. 향후 계획

국립산림과학원은 산림생명자원 유전자 정보 기반 관리 전략의 성공적인 추진을 위해 지속적인 연구 개발과 기술 고도화를 추진할 계획입니다. 단계별 목표 달성을 위해 필요한 핵심 기술 개발에 집중하고, 국내외 유관 연구기관 및 대학과의 협력을 강화하여 전문성을 확보할 것입니다. 또한, 유전자 정보 활용의 법적, 제도적 기반을 마련하고, 관련 정책 수립에 기여할 예정입니다. 대국민 홍보 및 교육을 통해 산림생명자원의 중요성과 유전자 정보 기반 관리의 필요성에 대한 인식을 확산시키는 노력도 병행할 것입니다. 궁극적으로는 '산림생명자원 디지털 트윈' 시스템을 완성하여, 기후변화 시대에 산림 생태계의 건강성을 유지하고 지속 가능한 산림 자원 이용을 실현하는 데 기여하며, 대한민국이 산림생명자원 관리 분야의 글로벌 리더로 자리매김할 수 있도록 최선을 다할 것입니다.