비료학은 작물의 생장과 생산성을 극대화하기 위해 토양과 식물에 필요한 영양소를 효과적으로 공급하는 방법을 연구하는 학문입니다. 구연종 연구실은 특히 생물비료의 개발과 적용에 중점을 두고 있으며, 토양 내 미생물과 식물의 상호작용을 통해 친환경적이고 지속 가능한 농업을 실현하고자 합니다. 최근 연구에서는 인삼, 토마토 등 주요 작물의 뿌리 근권에서 성장 촉진 미생물을 분리하고, 이들이 식물 생장에 미치는 영향을 분석하여 실질적인 생물비료 후보를 발굴하였습니다. 생물비료는 화학비료의 과다 사용으로 인한 환경오염 문제를 해결할 수 있는 대안으로 주목받고 있습니다. 연구실에서는 해조류 부산물, 박테리아, 곰팡이 등 다양한 생물자원을 활용하여 토양 내 미생물 군집을 조절하고, 작물의 영양 흡수 및 병해 저항성을 증진시키는 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 알긴산, 후코이단 등 해조류 유래 성분을 분해하는 미생물의 분리 및 적용을 통해 멜론, 고추, 토마토 등 다양한 작물의 생장 촉진 효과를 검증하였습니다. 이러한 연구는 농업 생산성 향상뿐만 아니라, 토양 건강 유지와 탄소 저감 등 환경적 측면에서도 큰 의미를 지닙니다. 앞으로도 구연종 연구실은 생물비료의 효능 검증, 미생물 군집 분석, 친환경 비료 소재 개발 등 다양한 연구를 통해 지속 가능한 농업 실현에 기여할 것입니다.

농업 분야에서 발생하는 온실가스, 특히 아산화질소(N₂O)는 지구 온난화와 오존층 파괴에 큰 영향을 미치는 주요 원인 중 하나입니다. 구연종 연구실은 농경지에서의 아산화질소 배출을 줄이기 위한 다양한 친환경 비료 소재와 관리 기법을 연구하고 있습니다. 최근 연구에서는 액상 돼지분뇨, 완효성 비료, 해조류 기반 코팅 비료 등 다양한 대체 비료의 적용이 아산화질소 배출 저감에 미치는 효과를 실험적으로 검증하였습니다. 실험 결과, 액상 돼지분뇨와 완효성 비료를 사용한 토양에서는 기존 요소비료 대비 아산화질소 배출량이 현저히 감소하였으며, 토양 내 탈질화 관련 미생물의 군집 변화도 확인할 수 있었습니다. 또한, 알긴산 등 해조류 유래 생분해성 소재를 활용한 비료 코팅 기술을 개발하여, 비료의 용출 속도를 조절하고, 작물의 생장과 환경 보전을 동시에 달성할 수 있는 방안을 제시하였습니다. 이러한 연구는 농업의 환경 영향을 최소화하면서도 생산성을 유지하는 지속 가능한 농업 시스템 구축에 필수적입니다. 앞으로도 연구실은 미생물 기반 비료, 저투입 생산 시스템, 탄소중립 실현을 위한 다양한 친환경 농업 기술 개발에 앞장설 계획입니다.

구연종 연구실은 CRISPR/Cas9 시스템 등 첨단 유전자교정 기술을 활용하여 작물의 형질 개선과 내병성, 내재해성 증진을 위한 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 토마토, 감자, 벼 등 주요 작물을 대상으로 유전자교정 효율을 높이기 위한 프로토콜 최적화, sgRNA 설계, 프로토플라스트 기반 임시발현 시스템 개발 등 다양한 연구가 진행되고 있습니다. 특히, 제초제 저항성, 후숙 조절, 당도 증진 등 농업적 가치가 높은 형질을 목표로 유전자 편집 기술을 적용하고 있으며, DNA-free 유전자교정 모듈 개발을 통해 GMO 규제에 대응할 수 있는 차세대 신육종 기술을 개발하고 있습니다. 또한, 식물의 스트레스 저항성 증진, 병해충 저항성 강화 등 다양한 응용 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 분자생명공학 연구는 농업 생산성 향상과 품질 개선, 환경 적응성 증진 등 실질적인 농업 현장 문제 해결에 기여하고 있습니다. 앞으로도 연구실은 유전자교정 기술의 효율성 및 안전성 향상, 신육종 소재 개발, 현장 적용성 검증 등 다양한 연구를 통해 미래 농업 혁신을 선도할 것입니다.