우리가 흔히 알고 있는 얼음(고체)에 열을 가하면, 물(액체)이 되고, 여기에 다시 열을 가하면 수증기(기체)가 된다는 것은 초등학교부터 배워왔고 실제 생활에서 체험한 결과로 누구나 알고 있는 상식이다.

그런데 기체에 좀 더 열을 가하면 어떻게 될까? 기체 분자 중에서 이온과 전자가 분리돼 전하(電荷)를 띤 입자들의 집합체가 생기게 되는데, 이것을 ‘플라즈마’라고 한다. 플라즈마는 이온화된 가스 상태로 우주의 99% 이상을 차지하는 것으로 추정하고 있으며, 자연계에서는 우리가 가장 많이 볼 수 있는 번개나 ‘신의 영혼’이라 불리는 극 지방의 오로라가 대표적인 플라즈마 현상이며, 우리 실생활에서 사용하고 있는 형광등이나 네온사인, PDP TV 등은 플라즈마를 이용한 생활용품 들이다.

플라즈마 기술은 이미 우리 생활에 광범위하게 사용되고 있으며, 최근에는 농식품 융합기술에 많이 적용되고 있다. 고추, 오이 종자를 플라즈마로 처리한 결과 발아율과 생장률이 현저하게 증가(최대 100%)하는 긍정적 결과를 얻었으며, 농가에서 인삼 등을 연작할 경우 뿌리썩음 병을 유발시키는 곰팡이와 세균을 플라즈마 방전수 등으로 제거하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 시설하우스 부유 곰팡이 균과 물(양액)의 세균 등을 친환경적이며 경제적으로 살균할 수 있는 플라즈마 발생 장치개발, 15℃ 상태에서 4℃ 상태와 같은 저장효과를 내는 기술개발을 비롯해 저온 저장고에 플라즈마 장치를 설치해 양파·당근·생강·감귤·사과·파프리카 등의 저장기간을 향상시키는 연구 등을 진행하고 있어 앞으로 생산성 향상은 물론 고부가가치 농산물 생산이 기대되고 있다.

농산물 유통가공 분야에서도 플라즈마 기술 적용이 추진되고 있는데, 달걀 표면의 살모넬라균 등을 제거하기 위해 달걀 세척을 의무화하고 있으나, 세균방지 기능을 하는 큐티클 층이 함께 씻겨나가 신선도 유지기간이 짧아지는 단점과 세척기 시설설치 및 운영에 따른 농가부담을 해소하기 위해 큐티클 층을 손상 없이 살균하는 플라즈마처리 기술도 연구 중에 있다.

이 같은 연구를 진행하는 ‘플라즈마기술연구센터’가 우리지역 군산에 2012년 11월 문을 연 이래 80여명의 연구진들이 플라즈마 기술을 활용한 농식품·바이오·의료·환경·항공·반도체 및 디스플레이 등 다양한 산업분야와 연계되는 융합기술 개발에 땀 흘리고 있다.

그동안 플라즈마 기술을 농식품 분야에 적용하기 위한 시도가 많이 있었으나, 플라즈마기술 전문 연구기관을 중심으로 농식품 분야에 최적화된 플라즈마 발생 장치를 제공하고 단계적 기술개발을 진행한다는 점에서 플라즈마-농식품 융합기술은 기존 연구와 차별화되며 농식품 관련 연구자 및 기관과의 융합연구를 통해 뿌리를 내리고 열매를 거둘 필요가 있다.

특히, 국가적으로 FTA 위기 대응 및 농가 소득 증대 등 현안을 해결하기 위해서는 플라즈마기술연구센터와 농진청 산하기관 및 전라북도농업기술원 등 농업관련 유관기관의 긴밀한 협업과 지속적인 교류확대가 필요한 때이다.

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