충남대학교 연구팀이 개똥쑥에 단 40초간 오존수 처리를 하는 것만으로 항말라리아 치료제 핵심 원료인 아르테미시닌 생산성을 3배 이상 높이는 재배 기술을 개발했다.

충남대학교 바이오AI융합학과·원예학과 박종석 교수 연구팀은 개똥쑥 정식 전 한 차례 오존수 처리를 통해 작물 생육과 유용 성분 생산량을 동시에 향상시키는 고효율 재배 전략을 개발했다고 밝혔다.

이번 연구 결과는 산업작물 분야 국제학술지인 ‘인더스트리얼 크롭스 앤드 프로덕츠(Industrial Crops and Products, IF 6.2, JCR 상위 4.3%, Q1)’에 게재됐다. 김선우 박사과정생이 제1저자로, 박종석 교수가 교신저자로 참여했다.

개똥쑥에서 추출되는 아르테미시닌은 세계보건기구(WHO)가 권고하는 말라리아 치료제의 주요 원료 성분이다. 하지만 식물 내 함량이 낮아 생산성을 높일 수 있는 재배 기술 개발이 중요한 과제로 꼽혀 왔다.

연구팀은 개똥쑥 유묘를 다양한 농도의 오존수에 40초간 침지 처리한 뒤 수경재배하며 생육 상태와 아르테미시닌 관련 대사물질 변화를 분석했다. 그 결과 0.5mg/L 농도의 오존수를 처리한 경우 아르테미시닌 농도는 74.1%, 개체당 생산량은 209.8% 증가해 대조군 대비 약 3.1배 향상됐다. 지상부 건물중도 78.1% 늘어나 생육과 기능성 성분 생산성을 동시에 높이는 효과를 확인했다.

연구팀은 이러한 효과가 저농도 오존 자극이 식물의 항산화 방어체계를 활성화하고 유용 대사물질 생성을 촉진하는 ‘호메시스(Hormesis)’ 반응 때문이라고 분석했다. 오존수는 처리 후 빠르게 산소로 분해돼 잔류 부담이 적고, 정식 전 한 번만 처리하면 돼 향후 수경재배와 수직농장 생산 공정에도 적용 가능성이 높다는 설명이다.

박종석 교수팀은 개똥쑥뿐 아니라 배초향, 일본겨자시금치, 적겨자, 갓, 케일 등 다양한 작물을 대상으로 오존수 처리 연구를 이어가며 고부가가치 작물의 기능성 성분 생산성 향상 가능성을 검토하고 있다.

박종석 교수는 "정식 전 단 한 번의 40초 오존수 처리만으로 개똥쑥의 생육과 아르테미시닌 생산성을 크게 높일 수 있음을 확인했다"며 "수직농장과 수경재배 기반 약용작물 생산 효율을 높이는 실용 기술로 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

한편 이번 연구는 스마트팜 다부처 패키지 혁신기술개발사업(421034-04)과 농촌진흥청 농업과학기술 연구개발사업(RS-2025-06582971)의 지원을 받아 수행됐다.

□ 논문 제목: Pre-transplant ozonated water soaking boosts growth and artemisinin yield in hydroponic Artemisia annua via hormesis

□ 논문 DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2026.124025