주요업무

• 핵과류·포도 품종육성·육종기술 개발 및 분자육종에 관한 연구
• 핵과류·포도 신품종 보급 및 안정생산, 생산비 절감에 관한 연구
• 과수 디지털 데이터(영상) 활용 스마트 과원 기반 구축에 관한 연구
• 과수 유전자원 장기안전보존 시스템 구축 및 무병묘 생산 시험·연구
• 과수 기후변화 영향평가, 이상기상 대응 및 탄소중립 연구

주요성과

이해관계자 참여를 통한 수요자 맞춤형 핵과류·포도 신품종 개발

• 시장성 및 환경변화(당도․식감, 간편소비 등)를 반영한 품종 선발
  • (복숭아) 고당도 황육계 중만생(진선), 풍산성 황육계 만생(마루황도)
  • (포도) 껍질째 먹는 머스켓향 적색(로제타), 껍질 이물감 없고 아삭한 자흑색(코코볼)
• 작목별 민관 전문평가단 참여 및 정량적 평가지표 도입
  • 정부(연구·지도) 40%, 민간(생산·유통·소비·종묘) 60%, 전문가 평가회 3회
  • 과실(외관‧식미), 재배(생산성‧내한성), 시장성(저장성) 등 약 15～17개 항목 평가
• 신품종의 전략적 보급을 위한 주산지 농가 현장연구 추진(’23～’32)
  • (복숭아) 영천, 임실, 이천 등, (포도) 상주, 영천, 천안 등 각 7지역, 10농가, 3품종

• 복숭아 ‘진선’
• 복숭아 ‘마루황도’
• 포도 ‘로제타’
• 포도 ‘코코볼’

과수 무병묘의 신속한 보급 기반 구축

• (생산보급) 과수 품종·우량계통의 무병화 및 검정모수 선발
  • 무병화 처리·생장점 배양을 통한 원원종 생산 및 보급
  • * 4과종 9품종(사과 ‘감로’, 복숭아 ‘다미’ 등)/4과종 10계통(사과 원교가-85호, 포도 원교라-69호 등)
  • 통상실시 예정품종 및 지역적응시험 계통의 건전묘 선발
  • * 배 ‘신화’, 복숭아 ‘홍슬’, 포도 원교라-61호 등 15품종 8계통 207주(2년 바이러스 검정)
• (인식제고) 바이러스 감염 영향 평가 및 무병묘 효과 분석
  • 바이러스 감염으로 과실의 과중·당도·과피색소 함량 등의 감소 확인
  • * 복숭아 ‘천중도백도’ 감염과실 과중 31.2%↓, 당도 12.7↓, 경도 51.5↑ 및 숙기 지연
  • 사과 무병묘 보급의 경제적 파급효과 분석(‘홍로’, 농가 등 20개소 면접 조사)
  • * 농가 소득 증진 약 82만원/10a(생산 5,152억원, 부가가치 2,394억원, 취업 13,230명 유발)
• (협력강화) 무병묘 생산·보급 촉진을 위한 제도 개선 및 소통 확대
  • (제도개선) 과수 무병묘 보급 관련 원내 규정 제정 및 종자산업법 개정 참여
  • * 국립원예특작과학원(훈령 제205호), 종자산업법 시행규칙 및 고시 개정안(무병묘 인증 기준 등)
  • (소통확대) 무병화 관리기관 간 업무 협의 및 워크숍 개최 등 발전방안 모색
  • * 농진원의 업무 규모 확대 및 공공성 역할(농진청 업무 대행 등) 필요성 논의 등
• 무병묘(VT)와 감염묘의 수체 및 과실 비교

• 사과 ‘홍로’ 수체 비교
• 사과 ‘홍로’ 과실 비교
• 복숭아 ‘천중도백도’ 과실 비교

기후변화 대응, 저온피해 경감 및 탄소중립 정책지원

• (기후변화) 기후변화에 따른 과수 실태조사 및 영향평가
  • (실태조사) 생물계절, 생육정보 데이터 활용 현안 대응 및 대국민 정보 공유
  • * 동해피해(1월) 및 꽃 피는 시기(3월) 예측, 개화기 꽃(화기) 피해 모니터링
  • * 생육정보, 기상 공공데이터 활용 DATA·AI 분석 문제 해결(KISTI우수상)
  • (영향평가) 기온상승에 따른 조생종 복숭아 생산성 영향평가
  • * 휴면타파 후 만개기까지(2∼4월) 평균온도가 높을수록 비상품과(과정부돌출) 40% 증가
• (이상기상) 봄철 저온피해 대응 실용적 경감기술 개발 및 정책제안
  • (통로형 온풍법) 2∼3℃ 상승, 착과율 60% 향상, 정책제안(농작물재해보험료 할인, 면세유 적용 등)
  • * (살수법) 살수량 절감 [기존] 3∼3.5톤/10a·hr → [개선] 1∼1.5톤/10a·hr
  • * (동결보호제) CNCs 1℃ 내외 상승, (개화지연제) 1% 알긴산나트륨 3일 지연
• (탄소중립) 과수(사과) 바이오매스 탄소 축적량 평가
  • 과수 바이오매스 탄소 배출·흡수계수 개발 방법론 정립
  • * (표준목) ‘후지’/왜성대목, 세장방추형, 밀식(100주 이상/10a), 수령 1～20년 범위
  • * (바이오매스) 12.0～32.1kg/주, (탄소축적량) 3.6～10.6kg/주 ※ 6～14년생 기준

• 과수생육품질관리시스템 활용 정보 제공
• 통로형 온풍법
• 고온에 의한 과정부돌출과 발생

영상 데이터 활용 사과 스마트과원 기반 구축

• (모델) 데이터(관측, 영상) 활용 사과 생육기 예측·판별 기술개발
  • (예측) 사과 ‘후지’ 발아∼만개기(8단계) 예측 모델 개발(RMSE 1.7∼4.5)
  • (판별) 영상(고해상도), AI 기반 생육단계 판별 모델 개발(정확도 0.75∼0.97)
• (과원진단) 사과 엽질소 영양상태 추정모델 개발 및 사과 수체 3D 구조분석
  • 과원 카메라 분광 추출 및 유효 파장 선정을 통한 현장 수집 정확도 효율화
  • * (변수축소) 전체 224개(R2=0.88) → 추출 22개(0.86) → 최종 7개(0.80)(파장 550, 740, 850nm 등)
  • LiDAR 활용 3차원 매핑기술 및 과원 정보 구축 플랫폼 개발(공동)
  • * 3D 포인트 활용 수체정보(수고, 수폭, 과실크기 등) 분석 및 착과수 90% 이상 추정 시스템 개발
  • * 과원 단위 엽 진단 및 처방기술 서비스 프로그램 개발
• (수확기진단) 로봇 수확을 위한 과실 인식 및 수확기 진단기술 개발
  • 사과 수확기진단 모델 설계 및 영상활용 과실 품질 추정 시작기 개발
  • * 수확기진단 모델(DT, SVM) 정확도 82%↑, 다분광 활용 품질(당도·산도·경도 등) 추정 성능 R2=0.6
  • 딥러닝 활용 과실 검출 프로그램 개발 및 로봇팔 수확 기술 구현(공동)
  • * Yolo 모델 과실 검출 성능 90%↑, 과실 위치 정보 기반 로봇팔 이동 테스트 → (’24) 현장시연회

• 사과 엽질소 함량 추정 (원예원)
• 과원 3D 매핑기술 개발 ((주)에피넷 공동)
• 사과 품질 추정 시작기 ((주)포도 공동)
• 과실 검출 프로그램 (전북대 공동)

중점추진계획

중점방향

• 수요자 맞춤형 핵과류·포도 품종 개발 및 보급체계 강화
• 기후변화 영향평가, 이상기상 대응 및 탄소중립 정책지원
• 영상 데이터 활용 사과 스마트과원 기반 구축
• 과수 무병묘의 신속한 보급 기반 구축

추진계획

• 수요자 맞춤형 핵과류·포도 품종개발 및 보급체계 강화
  • (수요충족) 간편소비, 노동력 절감 등 수요자 충족을 위한 맞춤형 품종 개발
  • (객관성) 민관 전문평가단 선발 참여 및 평가지표 다변화 등 평가기법 과학화
  • (육종기술) 육종 효율성 제고를 위한 생명공학 기술 활용
  • (현장중심) 신품종 안정생산 및 신속 보급을 위한 신품종 현장연구 추진
• 기후변화 영향평가, 이상기상 대응 및 탄소중립 정책지원
  • (기후변화) 기온 상승에 따른 과수 실태조사, 영향평가를 통한 현안 대응 및 정보 공유
  • (이상기상) 봄철 개화기 저온피해 경감기술 현장 조기 보급
  • (탄소중립) 과수(사과) 바이오매스 탄소 축적량 평가
• 영상 데이터 활용 사과 스마트과원 기반 구축
  • (모델개발) 데이터(관측, 영상) 활용 사과 생육기 예측·판별 기술 개발
  • (과원진단) 사과원 영양진단 모델 현장 적용 및 사과 수체 구조 분석
  • (품질진단) 로봇 수확을 위한 과실 인식 및 수확기 진단 기술 고도화
• 과수 무병묘의 신속한 보급 기반 구축
  • (신속보급) 무병묘 생산·공급의 다변화 및 육성품종․우량계통 조기 무병화
  • (효과분석) 신품종 및 현장문제 바이러스병 대상 감염 영향평가 및 무병묘 효과 분석
  • (분자표지 개발) 신육성 품종 및 아조변이 품종 판별용 분자표지 개발

전문연구실