최근 충남대학교에서 열린 성과교류회에서 충남대학교 원예작물유전육종 연구실과 농생명 데이터 전문기업 씨더스(SEEDERS)가 공동 수행한 산학공동 기술개발 과제 결과가 공개되었다. 이번 연구는 ‘토마토 유망품종 재배 최적화를 위한 3D 이미지 기반 형질 계측 및 유전체 정보 연계 분석체계 구축’을 목표로 진행되었으며, 식물의 정밀 형질을 유전 정보와 결합하는 디지털 육종의 핵심 기반을 마련했다는 평가를 받는다.

3D 이미지 기반 정밀 형질 계측 기술 도입

기존의 생육 평가는 육안 관찰이나 2D 이미지에 의존하여 높이와 잎 수 등을 측정하는 방식이 주를 이루었다. 그러나 이번 연구에서는 ▲RGB 기반 다각도 촬영 ▲3D 포인트 클라우드(Point Cloud) 생성 ▲개체별 정밀 형질 추출 프로세스를 도입해 식물 구조를 입체적으로 복원하는 데 성공했다. 이를 통해 생육 단계별 3D 모델을 구축하고, 단순한 외형 지표를 넘어 전체 생체 구조, 체적, 분지 패턴, 생육 균형도 등을 정량적으로 분석할 수 있게 되었다.

형질 데이터와 유전체 정보의 통합 분석

이번 연구의 핵심 성과는 3D로 계측된 정밀 형질 데이터를 씨더스의 유전체 분석 역량과 결합했다는 점이다. 충남대학교의 유전육종 전문성과 씨더스의 데이터 플랫폼 기술을 연결하여, 형질 데이터를 유전체 연관 분석(GWAS 등)으로 전환하고 이를 다시 최적의 재배 및 육종 전략 도출로 잇는 통합 분석 체계를 구현했다. 이는 단순한 표현형 연구를 넘어 실질적인 디지털 육종 플랫폼의 기초 인프라를 구축한 것으로 풀이된다.

생육 단계별 구조 변화 분석 및 확장성 확인

연구팀은 구축된 3D 모델을 바탕으로 품종별 초기 생육 속도, 수형 발달 패턴, 광합성 관련 구조적 특성 차이를 정밀하게 비교 분석했다. 이러한 분석 기반은 향후 수량 및 품질 예측은 물론, 환경 스트레스에 대한 반응성 평가까지 확장 가능한 기술적 토대가 된다. 특히 토마토를 대상으로 확인된 이번 기술은 타 작물로의 적용 가능성뿐만 아니라 AI 기반 재배 관리 플랫폼과의 연계 가능성까지 열어두고 있다.

산학 협력을 통한 데이터 중심 농업 선도

이번 공동 연구는 대학의 연구 전문성과 기업의 데이터 기술이 시너지를 창출한 산학 협력의 우수 사례로 꼽힌다. 형질 계측부터 유전자 분석, 재배 전략 최적화까지 하나의 파이프라인으로 연결되는 체계를 확인하며 그린바이오 산업의 디지털 전환 방향을 제시했다.


충남대학교 X 씨더스 디지털 육종 연구 협력 교류회 현장

 

씨더스는 이번 협력을 통해 식물을 관찰하는 단계에서 데이터를 설계하는 단계로 진입하는 중요한 기점을 마련했다. 앞으로도 3D 이미지 기반 정밀 형질 분석 기술을 디지털 육종과 스마트 재배 시스템을 잇는 핵심 축으로 발전시켜, 데이터 기반의 지속가능한 농업 혁신을 지속해 나갈 계획이다.