분야
hwp1. 미생물 이용에 의한 농약의 비약
(1) 에너지 이용의 효율화와 재이용
미생물이용만이 아니라 사물의 이용에는 개념(concept) 설계가 중요하다. 개념 설계의 기본은 우선 이상을 설정하고 그 이상을 실현하기 위한 다양한 방법을 세우게 되는데 그 수법을 구성하는 재료와 환경 및 기술을 고도한 레벨에서 연동시킬 필요가 있다. 따라서 미생물을 응용하는데 있어서는 우선은 농업에 대한 철학이 있고 그 농업을 실현하기 위한 수단으로서 미생물을 응용하는 순서가 된다.
이상적인 농업이라고 하면 논의가 분분하겠지만 안정적이고 또 건강의 유지 증진에 적극적인 역할을 하는 먹거리의 생산이고 생산자, 소비자 모두 경제적, 정신적인 메리트가 있는 것이고 나아가서는 환경을 적극적으로 보전하고 영속성이 있으며 자기 완결적이고 자기 증식적이며 인구증대에 대한 먹거리의 책임을 다하는 등이 대부분 연동되어 있는 모습이 되는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
농업 생산은 태양 에너지와 물과 탄산가스를 기본으로 하는 광합성에서 시작하여 그 에너지를 질소 대사에 연동시킴으로써 성립하고 있고 그들의 원재료는 본래 공짜인 것이다.
"무에서 유를 만드는 것이 농업"이라고 하면 듣기는 좋지만 경제행위로서 보면 극히 효율이 나쁘다. 그 효율이 나쁜 원인이 태양 에너지의 낮은 이용율에 있고 이 문제의 해결에는 종합적인 수단으로 대응할 필요가 있다.
태양 에너지의 이용율은 이론적으로 10∼20%의 범위라고 하고 있으나 실제로는 1%이하이다. 사탕수수와 같이 광합성의 효율이 높은 C4식물에서도 그 생육 최성기의 레벨에서 1시간에 6∼7%를 넘기는 것이 고작이고 통상의 다수확이라고 하는 레벨에서도 3%이하의 이용율로 되어 있다.
지금까지의 연구에서는 엽록체에 의한 광합성의 한계는 명확하게 되어있다. 따라서 물질생산의 레벨을 올리는 남은 방법은 엽록체에서 사용되지 않은 가시 광선과 태양 에너지의 80% 가까이를 차지하는 적외선(열로 되어 있는 부분)의 이용, 그리고 이미 유기물로서 고정된 동식물의 잔사를 유기 에너지로서 재이용하는 등의 길밖에 남아있지 않다.
광합성 세균과 남조류는 유기물의 존재 하에서 녹색 식물이 이용할 수 없는 700∼1100 나노메타까지의 파장을 그 활동원으로 이용하는 능력이 있다. 그 때문에 가스나 열로 되어 소멸해야 하는 유기물을 가스와 열로 되지 않는 레벨에서 식물에 재이용시키는 능력을 가지고 있는 것이다. 또 유기물을 가용화하는 발효균군도 식물이 유기물을 직접적으로 이용할 수 있는 상황을 만들어 내는 능력이 있다.
이렇게 태양 에너지의 직접, 간접적 이용은 물론이고 유기물의 유기 에너지(아미노산과 당류, 각종 활성물질)로서의 유효이용이 달성되지 않는 한 이제까지의 한계를 돌파하기는 곤란하다.
또 농약, 화학비료의 오용과 과용에 의한 환경오염과 파괴문제에 대한 근본적인 해결에는 그들의 원인이 되는 농약과 화학비료를 사용하지 않아도 코스트적으로 그것을 상회하는 효과를 내는 새로운 기술의 개발도 바람직하다.
경운이나 나지화에 의한 표토의 유출도 토양의 열화는 물론, 수계오염에도 결부되어 있고, 나아가서는 축산 및 농수산 폐기물과 하수, 생쓰레기 등도 먹거리에 관련된 큰 오염원으로 되어있다. 게다가 논의 메탄가스의 다발이나 유기물의 분해로 발생하는 탄산가스도 대기권에 악영향을 미치는 등의 지적이 있다.
