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  4. 원예작물부-과수기초기반과
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부서업무소개

과수기초기반과 원예작물부

비전 및 목표

미래 지향, 지속가능, 국민 건강 지킴이, 과수산업의 재도약
  • 수요자 맞춤형 품종, 무병묘 보급 확대 및 스마트농업 기반 구축
    • 품종보급률(%) : 복숭아(’22) 35.7 → (’23) 35.8, 포도(’22) 4.5 → (’23) 4.8
    • 과수품종 무병화 : (’22) 94품종 → (’23) 99, 우량계통 무병화 : (’22) 51품종 → (’23) 56
    • 디지털농업기반 : (’22) 영상 DB 구축·분석 → (’23) 예측모델 개발(질소, 당도, 착과수)
  • 과수 생물계절 예측 고도화 및 이상기상(저온, 고온) 대응 기술 개발
    • 생물계절 고도화 : (’22) 휴면타파기 → (’23) 휴면개시기 → (’24) 발아기 등
    • 물절약형 살수시스템 제작 : 1.0톤/10a·hr 내외, 데이터기반 자동 살수 개시/종료 제어

주요업무

  • 핵과류·포도 품종육성·육종기술 개발 및 분자육종에 관한 시험·연구
  • 핵과류·포도 신품종 보급 및 안정생산에 관한 시험·연구
  • 과수 스마트 농업 기반 미래과원 구축 및 생산비 절감 시험·연구
  • 과수 유전자원 수집·평가·보존·활용 및 무병묘 생산 시험·연구
  • 과수 기후변화 영향 평가 및 이상기상 대응 시험·연구

주요성과

(품종개발) 소비선호형·노동력 절감형 복숭아·포도 신품종 개발 및 보급
  • 노동력 절감형(무봉지 재배) 품종 복숭아 ‘다미’, ‘가원’ 육성
    • 착색 우수하고 열과 발생 적은 중생종(7월 하순) 백육계
    • 무봉지 열과 발생률 : (대조) ‘미백도’ 80% → ‘다미’, ‘가원’ 0%
    • 노동력 : 168.8시간/10a →146.6(12.5%↓), 생산비 : 50만원/10a↓
  • 간편소비, 유통적성 우수, 재배 편리 ‘썸머크리스피’, ‘젤리팝’ 육성
    • 껍질째 섭취, 탈립발생 적고 단초전정 가능한 조생종(8월 상·중순)
    • 인장강도 : 젤리팝(8.1N)>썸머크리스피(4.9)>샤인머스켓(4.1)>캠벨얼리(3.4)
    • 단초전정 시 가지당 꽃송이수 : 젤리팝(1.7개)>썸머크리스피·캠벨얼리(1.6)>샤인머스켓(1.1)
    • 국내 생산 포도 중 숙기가 빠른 ‘캠벨얼리’ 품종에 비해 10∼15일 더 빨리 수확
  • 소비선호형 육성 품종 시장성 평가 및 기술이전
    • 간편소비형 천도 누적 통상실시량 (’15) 7건 → (’18) 68 → (’22) 102 (72백만원)
    • 달콤한 자두 ‘젤리하트’ 소비자 평가: 당도(55.6%), 육질(53.6%) 매우 우수
    • 껍질째 먹는 아삭한 포도 누적 통상실시량 (’13) 20건 → (’22) 54 (27백만원)
  • 과수 생명공학 기술의 육종 활용성 확대
    • 조생종 복숭아 득묘율 향상을 위한 배배양 기술 개발
      • * 조생종 복숭아 배배양 실생 양성 : 유미 자연방임 실생, 유미×Juneprince 교배실생
    • 포도 배배양 효율향상 및 최적 배배양 배지조건 구명
      • * 무핵자방친 사용 다양한 교배조합 가능, 배배양 효율 (’18) 6.2% → (’22) 10.5
    • 포도 무핵 특성 연관 SNP마커 활용 교배실생 조기선발
      • * 포도 54조합 3,524개체 검정 → 유핵 1,522개체 파종상 조기 도태(육종집단 43% 축소)
(정책대응) 과수 바이러스 무병묘 보급 확대
  • 우량묘의 원종·모수로 활용될 무병묘 분양 : 2과종 3품종(중앙과수묘목관리센터)
    • 사과(2품종) ‘시나노골드’, ‘미야비 후지’, 포도(1) ‘슈팅스타’
  • 우량계통(선발예정)의 바이러스 검정을 통한 검정묘(Virus-tested, VT) 선발
    • 복숭아 원교다-41호, 포도 원교라-61호 등 17계통(복숭아 5, 포도 12) 선발
  • 바이러스 감염이 과수 생육 및 품질에 미치는 영향 평가
    • 무병묘·단독·복합감염별 과실특성 평가(4과종 9품종 405주)
      • * 미감염주 대비 감염주 과중 ∼54.3%↓, 과피색소 함량 ∼78.3↓, 경도 ∼40.3↑
    • 농가 보급 사과 ‘홍로’, ‘후지’(6∼7년생)의 무병묘 효과 분석
      • * 감염묘 대비 무병묘의 수량 ∼12.4%↑, 상품과율 ∼38.7↑
  • 실증포장 사과 ‘홍로’ 과실 비교(VT-미감염)실증포장 사과 ‘홍로’ 과실 비교(VT-미감염)
  • 과종별 무병묘/감염묘 과실 특성조사 결과과종별 무병묘/감염묘 과실 특성조사 결과
(기후변화) 기후변화 영향평가, 이상기상 대응 정보 제공 및 경감기술 개발
  • (영향평가) 21C 중반(+3.4℃, 700ppm)까지 복숭아 품질 증가, 이후 수량·품질 저하
    • 21C 중반 : 당도 2°Bx ↑, 21C 후반 : 수확량 26~56% 감소 전망(착과·비대 감소)
  • (정보제공) 피해 실태 분석, 이상기상 정보 제공 및 생물계절 예측 고도화
    • (실태조사) 3월 고온 후 4월 저온시, 북부보다 중남부 지역 이상저온 피해 발생 많음
    • (이상기상) 일별 이상기상 여부 판단 및 관련 정보 제공(과수생육품질관리시스템)
    • (생물계절) 사과 발아기~만개기(4단계) 예측 후보 모델, 2개 선정(DVR, GDH기반모델)
  • (경감기술) 저온 강도 및 농가 여건(규모, 자원 등)에 따른 실용적 기술 개발
    • 2% CNCs(동결보호제) : [복숭아] 분홍초기 피해율 40%↓, 온풍법 : 사과원 (50m지점) 2℃ ↑
(디지털) 노지 과원 디지털 농업기술 적용 스마트 과원 기반 구축
  • (디지털) 영상 기반 수체 영양진단 및 과실 품질평가 기술 개발
    • (영양) : 사과 엽 질소 함량 (675+540nm, R2=0.77) → (’23) 정확도 향상(R2=0.85)
    • (품질) : 복숭아 적육과(680nm, R2=0.78), 포도 당함량(R2=0.82), 사과 당도(R2=0.75)
  • (기계화) 사과 노동력 절감 로봇수확을 위한 과실 인식 및 수확기 진단
    • 수확기 진단 지표 설정(경도 35.3±5.9, 당도 13.3±1.2°Bx 등) → (’23) 진단 알고리즘 설계
    • 과실 검출 성능(0.83), 무인이동체 탑재 로봇팔 시작기 제작 완료 → (’23) 현장테스트

중점추진계획

중점방향
  • 수요자 맞춤형 핵과류·포도 품종 개발 및 보급
  • 미래환경 대응 과수 스마트농업 기반 구축
  • 과수 무병묘 생산, 보급 확대
추진계획
  • 수요자 맞춤형 핵과류·포도 품종 개발 및 보급
    • 간편소비, 고당도 등 수요자 충족을 위한 맞춤형 품종 개발
    • 평가항목 강화, 전문가 활용 등 품종 평가체계의 객관성 확보
    • 핵심집단 선발 및 디지털 육종기술 활용으로 육종효율 증대
    • 현장연구 강화를 통한 애로사항 선제 발굴 및 해결
  • 미래환경 대응 과수 스마트농업 기반 구축
    • 기후변화 영향평가, 탄소 흡수 계수 개발 및 축적량 산정
    • 저온피해 실태분석 및 농가 맞춤형 실용적 경감기술 개발
    • 이상기상 관련 정보 제공 및 생물계절 예측 고도화
    • 영상 기반 수체 영양진단, 과실 품질평가 및 수확기 진단
    • 노동력 절감, 로봇수확을 위한 과실 인식 등 기초 기술 연구
  • 과수 무병묘 생산, 보급 확대
    • 농가 선호 품종 등 무병묘 생산 다변화 및 신속 보급
    • 바이러스 감염 피해 수준 구명 및 품질 영향평가
    • 신품종 및 신규 바이러스·바이로이드 등 종합적인 위험도 평가
    • 현장 중심의 무병묘 효과분석으로 인식 개선 및 보급 활성화

전문연구실

연구실명, 연구목표, 핵심성과, 대표과제, 주요 연구내용 순으로 보여주는 표 입니다.
연구실명 생리생태연구실
연구목표 ◦ 과수 기후변화 실태조사 및 영향 평가
◦ 과수 안정생산을 위한 이상기상 피해 해석 및 피해 경감기술 개발
◦ 노지 과수 디지털 농업 실현을 위한 기반 구축
핵심성과 ◦ 복숭아 조생종 ‘미홍’ 기후변화 영향 평가
 - 기후변화시나리오(RCP8.5) 기반 광합성, 과실크기, 당도 변화 평가
◦ 과수 개화기 저온피해 경감 기술 개발
 - 동결보호제(2% CNCs), 온풍법, 물 절약형 살수법의 온도 상승 효과 확인
◦ 노지 과원 디지털 농업기술 적용 스마트 과원 기반 구축
 - 영상기반 사과 엽 질소 함량 · 과실 당도 추정, 로봇 수확을 위한 수확기 진단 기술 개발
대표과제 ◦ 주요 과수의 이상저온 피해 해석 및 경감기술 개발
◦ 사과, 배 생산성 향상을 위한 영상 기반 정밀 생리·생태 진단기술 개발
주 요
연구내용
◦ 과수 기후변화 실태조사 및 영향·취약성 평가
◦ 과수 개화기 이상저온 피해 경감기술(물 절약형 살수법, 온풍법 등) 개발
◦ 사과 이상기상 대응을 위한 생물계절 예측기술 고도화
◦ 과수 영상기반 수체 생육 진단 및 과원 매핑, 과실 표현체 정보 획득 기술 개발
◦ 센서 및 영상 활용 과수 수분스트레스 진단 및 수확기 진단 기술 개발
◦ 다년생 과수 사과, 감귤 바이오매스의 탄소 축적량 평가
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연구실명 자원개발연구실
연구목표 ◦ 과수 무병묘 주년생산시스템 확립, 주요품종 무병화 및 무병묘 효과분석
◦ 과수 유용유전자 도입기술 개발 및 발현 조절 연구
◦ 인과류 유전자원 다양성 확대, 안전보존 및 활용성 확대 시스템 구축
핵심성과 ◦ 주요 품종(4과종 82품종) 및 우량계통(4과종 48계통) 무병화
 - 대상 바이러스 및 바이로이드에 대한 효과적인 무병화(열처리, 항바이러스처리 등) 기술 확립
 - 과수 바이러스 감염에 의한 과실 품질차이(수량·당도 감소 등) 및 수체 영향 확인(실증포장, 4과종 10품종)
◦ 사과 화상병 저항성 검정 지표 식물체 개발(감홍 2계통)
◦ 인과류 유전자원의 안전보존체계 확립(사과 초저온동결보존, 배 기내저온보존)
대표과제 ◦ 고부가 자원화를 위한 과수 유전자원의 다양성 확대 및 특성 평가
◦ 과수 신품종의 무병묘 신속 생산시스템 구축
◦ 과수 유용유전자 도입 및 발현조절 연구
◦ 과수화상병 저항성 검정 지표 식물체 개발
주 요
연구내용
◦ 과수 바이러스 무병묘 신속 생산시스템 구축 및 조기생산
◦ 사과, 포도 유전자 교정기술 개발
◦ 과수 바이러스 피해해석 및 무병묘 효과 분석
◦ 과수화상병 저항성 검정 식물체 개발
◦ 인과류 유전자원 수집, 평가 및 보존
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연구실명 핵과류연구실
연구목표 ◦ 소비자 기호 충족 및 경쟁력 우위 고품질 핵과류 신품종 육성
◦ 핵과류 안정생산 기술 및 스마트농업 기반 구축
핵심성과 ◦ 노동력 절감형 복숭아 ‘다미’, ‘가원’ 개발, 자두 ‘젤리하트’ 등 품종 등록
◦ 간편소비형 저산미천도 ‘옐로드림’ 등 통상실시 85건, 46만주(’20-22)
◦ 신품종 현장평가회 및 재배농가 현장기술지원
대표과제 ◦ 핵과류 신품종 및 대목 육성(2017~2026)
◦ 복숭아 유전체 육종을 위한 핵심자원 선발 및 유용집단 구축
◦ 핵과류 신품종 주산지 현장 연구
주 요
연구내용
◦ 소비자 맞춤형 및 노동력 절감형 핵과류 신품종 개발
◦ 국내 환경 적응형 핵과류 대목 선발 및 개발
◦ 복숭아 핵심집단 구축 및 육종소재 선발
◦ 복숭아 기계화수형 평가 및 현장 대응 기술 개발
◦ 핵과류 신품종 주산지 현장 적응성 평가 및 재배기술 개발
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연구실명 장과류연구실
연구목표 ◦ 포도 수요자 선호도 및 재배편이성 높은 품종 육성
◦ 포도 디지털 정보 기반 안정생산 체계구축 및 생력형 재배기술 개발
◦ 기술수요자 중심의 현장애로기술 선제적 해결기술 개발
핵심성과 ◦ 껍질째 먹는 머스켓향 포도 ‘썸머크리스피’, 호취향 ‘젤리팝’ 품종 개발
◦ 다층구조물 이용한 포도 수직형 수형 개발
◦ 포도 안정생산을 위한 샤인머스켓 및 홍주씨들리스 재배매뉴얼 발간
대표과제 ◦ 포도 신품종 육성 연구(2022∼2030)
◦ 수출유망 유럽종 포도의 규격과 생산을 위한 재배법 확립
주 요
연구내용
◦ 포도 수요자 선호도, 재배용이성 및 시장성 높은 생식용 품종육성
◦ 포도 양조용 품종육성 및 유전자원 특성평가 시스템 구축
◦ 포도 신품종 안정생산을 위한 시범포 운영 및 재배면적 확대
◦ 포도 기계화용 생산체계 및 무인방제시스템 개발
◦ 포도 2기작 안정생산기술 개발
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