농진청, 초분광·AI 결합 비파괴 분석…참깨·들깨 유용성분 10분 판독

500알 분석 48시간→5~10분 세사민·오메가3 등 함량 예측

저작권 2건 등록 추진 3월 육종부서 시연·교육 예정

참깨밭. ⓒ뉴시스

최근 기능성 식품 수요가 늘면서 유용성분 함량이 높은 작물 품종 개발 중요성이 커지고 있다. 종자 분석과 선발 과정의 효율을 높일 기술 수요도 함께 커지는 흐름이다.

농촌진흥청은 영상 데이터와 인공지능(AI) 분석 기술을 결합해 종자를 손상하지 않고도 참깨와 들깨의 유용성분 함량을 빠르게 분석할 수 있는 ‘유용성분 함량 분석 모델’을 개발했다고 밝혔다.

이번 모델은 자외선과 가시광선, 적외선 영역의 성분 구조를 확인할 수 있는 초분광영상을 활용한 비파괴 분석 방식이다. 이 모델을 적용하면 참깨의 세사민과 세사몰린, 리그난 성분과 들깨의 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 오메가-3를 포함한 총 지방산 함량을 비파괴 방식으로 분석할 수 있다.

분석 속도도 크게 줄었다. 1회 촬영으로 500알 종자를 분석하는 데 48시간이 걸리던 작업을 5~10분 안에 수행할 수 있다. 기존 이화학적 분석과 유사한 수준의 정확도를 보여 성분분석과 종자 선별에 필요한 시간을 단축할 수 있다.

참깨와 들깨처럼 기능 성분 함량이 중요한 작물의 품종 개발은 종자를 파괴한 뒤 이화학적 성분분석을 진행하는 방식이 일반적이어서 시간과 비용 부담이 컸다.

농촌진흥청은 이번 비파괴 분석 모델이 종자 육종 과정의 효율을 높일 수 있을 것으로 보고 있다.

농촌진흥청 스마트생산기술과 연구진은 이번 성과를 바탕으로 자동화 모델 저작권 2건 등록을 진행 중이다. 현장에서 활용할 수 있는 운영 지침 1건도 구축했다. 3월 국립식량과학원 육종부서를 대상으로 시연회와 자동화 프로그램 교육을 진행해 기술 확산과 활용을 지원할 계획이다.

고지연 농촌진흥청 스마트생산기술과 과장은 “인공지능 영상 기반 비파괴 분석 기술은 유지작물 육종과 종자 품질 평가 방식을 개선할 수 있다”며 “유용성분 분석 모델을 다른 작목으로 확대해 육종 효율성을 높이고 신품종 개발·보급으로 농가 소득 향상에 기여하겠다”고 말했다.