▲ CO2의 농도별 처리에 의한 새싹채소(a. 배추; b. 박초이; c. 홍빛열무싹; d. 무순)의 생체 크기 비교

식물이 광합성을 통해 성장하는데 필요한 이산화탄소(CO₂)의 농도가 높을수록 영양가 높은 작물이 잘 자라난다는 사실이 과학적으로 밝혀졌다. 스마트팜 등에서의 고부가 작물 재배를 위한 탄산농법 적용 확대가 기대되고 있다.

농촌진흥청(청장 김경규)은 새싹채소의 성장과 기능성물질 합성에 최적화된 공기 중 CO₂ 농도를 찾아내고 과학적으로 밝히는데 성공했다고 24일 밝혔다. 재배시설 내에 CO₂를 공급하면 일부 작물의 생육이 촉진된다는 사실은 알려져 있었으나, 과학적으로 그 과정과 적정 농도 등이 규명된 것은 이번이 처음이다.

연구진은 배추·박초이·무순·홍빛열무싹 4종류에 350, 700, 1,000, 4,000ppm 농도로 CO₂를 공급 후 작물의 크기와 비타민 C 합성량, 항산화 효과를 측정했다. 실험 기준은 일반적인 공기 중 CO₂ 농도인 350ppm으로 설정됐다.

실험 결과 CO₂ 농도가 700ppm일 때 350ppm보다 배추 크기는 1.9%, 박초이는 1.84%, 홍빛열무싹은 3% 커졌다. 1,000ppm 이상에서는 작아졌다.

또한, 700ppm에서 배추는 0.44배, 박초이는 0.48배 비타민 C가 높아졌으며, 4,000ppm에서는 각각 1.21배, 0.86배 증가했다. 항산화 효과 측정 결과, 700ppm에서 배추는 7.5%, 박초이는 2%, 무순은 3.3%, 홍빛열무싹은 7.2% 높아졌다. 4,000ppm에서 배추는 21%, 박초이는 7%, 무순은 5.3%, 홍빛열무싹은 15% 높아졌다.

CO₂ 농도가 높을수록 새싹채소별 비타민 C의 함량이 증가하고 항산화효과도 개선됐다. 연구진은 다수확을 고려하면 CO₂의 최적 농도는 700ppm으로 설정할 수 있다고 밝혔다.

농촌진흥청 국립농업과학원 여윤수 생물소재공학과장은 “이번 연구 결과는 정부 추진 혁신과제 중 지구온난화 대응을 위한 탄소가스 줄이기에 알맞은 기술 중 하나”라며, “스마트팜과 같은 시설재배지에서 CO₂를 천연비료처럼 사용할 수 있는 기반 기술로 가치가 높다”라고 말했다.

한편 농촌진흥청은 이번 연구 결과를 식물 관련 전문학술지인 ‘Plant Biotechnology Reports’ 13호에 게재해 학술적으로 인정받았다.