기장 (r1)

기장은 벼목 벼과에 속하는 일년생 식물이다. 전통적으로는 기장속에 포함되었으나, 분자계통학적 연구를 통해 분류 체계가 재정비되었다.

현대 분류학에서는 기장을 조속에 포함시키는 것이 일반적이다. 주요 재배종인 메기장과 참기장은 모두 조속에 속하며, 학명은 각각 *Panicum miliaceum*과 *Panicum sumatrense*이다. 일부 다른 기장류는 피속이나 수수속 등 인접한 속에 분류되기도 한다.

기장속의 주요 종을 분류학적 위치에 따라 정리하면 다음과 같다.

이러한 재분류는 형태적 유사성보다 유전자 분석을 바탕으로 한 계통 관계를 반영한 결과이다. 특히 조속은 신열대구와 구대륙에 널리 분포하는 큰 속으로, 많은 목초 종을 포함한다.

기장속은 약 20여 종으로 이루어져 있으며, 이 중 몇몇 종은 중요한 곡물 또는 사료 작물로 재배된다. 가장 널리 알려진 종은 조(*Panicum miliaceum*)와 기장(*Panicum sumatrense*)이다. 조는 유라시아 대륙에서 오랫동안 재배되어 온 주요 잡곡이며, 기장은 주로 남아시아 지역에서 재배된다.

다른 중요한 재배종으로는 사료용 또는 토양 피복용으로 이용되는 기장(*Panicum virgatum*)이 있다. 이 외에도 다양한 야생종이 존재하며, 이들은 주로 초원이나 관목림과 같은 환경에 서식한다. 주요 종의 예는 다음과 같다.

이들 종은 생육 환경과 형태학적 특징에서 차이를 보인다. 예를 들어, *Panicum miliaceum*은 비교적 건조한 환경에 적응한 반면, *Panicum maximum*은 고온 다습한 열대 기후에서 잘 자란다. 이러한 다양성은 기장속 식물이 다양한 농업 생태계에 활용될 수 있는 기반을 제공한다.

기장은 화본과에 속하는 한해살이풀로, 줄기는 직립하며 높이는 30~100cm에 달한다. 줄기는 속이 비어 있고 마디가 있으며, 표면에 거친 털이 드문드문 나 있다. 줄기는 여러 개로 갈라져서 포기를 형성하는 경우가 많다.

잎은 어긋나며, 엽초와 엽신으로 구성된다. 엽초는 줄기를 감싸고 가장자리에 털이 있다. 엽신은 선형 또는 피침형으로 길이 20~40cm, 너비 1.5~3cm 정도이다. 잎맥은 평행맥이며, 잎 표면과 뒷면 모두 거칠고 털이 있다. 잎 가장자리는 거칠어 손에 잘 베인다.

이러한 줄기와 잎의 구조는 건조와 고온에 대한 내성을 높이는 데 기여한다. 잎 표면의 털과 거친 질감은 수분 증발을 줄이는 역할을 한다. 또한 강한 줄기 구조는 바람에 대한 저항성을 제공하여 도복을 방지한다.

기장의 꽃은 원추꽃차례를 이루며, 작고 눈에 잘 띄지 않는 특징을 가진다. 꽃은 일반적으로 자주색, 녹색 또는 담황색을 띠며, 각 꽃은 3개의 수술과 1개의 암술을 가진다. 꽃은 자화수분과 타화수분이 모두 가능한데, 이는 꽃가루가 같은 꽃의 암술에 떨어지거나 바람이나 곤충에 의해 다른 꽃으로 옮겨질 수 있음을 의미한다[3].

열매는 작고 둥근 형태의 영과로, 성숙하면 단단한 껍질로 싸인 하나의 씨앗을 포함한다. 이 씨앗이 바로 식용으로 이용되는 기장이다. 열매의 색상은 재배 품종에 따라 흰색, 노란색, 회색, 붉은색 등 다양하게 나타난다. 열매의 크기와 모양은 종과 품종에 따라 차이를 보인다.

열매는 매우 작아서, 수확 후 도정 과정을 거쳐 겉껍질을 제거해야 한다. 이 작은 크기와 높은 수확량은 기장이 척박한 환경에서도 안정적인 식량 공급원으로 자리 잡는 데 기여한 중요한 특징이다.

기장은 비교적 척박한 환경에서도 잘 자라는 내한성과 내건성이 강한 작물이다. 최적 생육 온도는 25~30°C 사이이며, 고온에는 강하지만 서리에는 매우 약하다. 발아 최저 온도는 약 8~10°C 정도이다.

토양에 대한 적응력이 매우 넓어 척박한 사질토나 점질토에서도 재배가 가능하다. 특히 배수가 양호한 사질양토에서 생육이 가장 좋다. 산성토양에는 비교적 강한 편이지만, 과습에는 매우 약하여 뿌리썩음병이 발생하기 쉽다. 따라서 물이 고이지 않는 경사지나 배수가 잘 되는 토양이 적합하다.

충분한 일조를 필요로 하는 양지식물에 속하며, 그늘진 환경에서는 생육이 불량해진다. 비교적 짧은 일장에서 개화가 촉진되는 특성을 보인다. 이러한 내건성과 척박지 적응력 덕분에 건기가 길거나 불모지에 가까운 지역에서도 중요한 식량 자원으로 재배되었다.

기장속 식물은 주로 구대륙의 온대 및 아열대 지역에 널리 분포한다. 특히 동아시아와 동남아시아에서 다양한 종이 발견되며, 인도아대륙과 중앙아시아 일부 지역에도 서식한다.

주요 재배종인 조와 기장의 야생 조상종들은 중국 북부와 한반도, 일본 등지에서 자생한다. 반면, 피는 역사적으로 유럽에서 널리 재배되었으나, 그 기원은 동남아시아나 인도 지역으로 추정된다[5].

아메리카나 오스트랄라시아 대륙에서는 토착종이 발견되지 않으며, 이 지역의 분포는 비교적 최근의 도입에 의한 것이다. 기장속 식물의 지리적 분포는 다음과 같이 요약할 수 있다.

이들의 분포는 주로 연평균 강수량이 400~800mm인 반건조 지역과 충적토가 발달한 강 유역과 잘 어울린다. 고도에 따른 분포도 다양하여, 평지에서부터 해발 2,000미터 이상의 고산 지역까지 적응한 종들이 존재한다.

기장은 비교적 가뭄에 강하고 척박한 토양에서도 재배가 가능한 작물이다. 주로 봄에 파종하며, 발아 적온은 25~30°C 정도이다. 씨앗은 흙을 깊게 갈지 않고 1~2cm 정도의 얕은 깊이에 뿌린다. 재배 기간은 보통 60~90일로 짧은 편에 속한다.

재배 시 연작을 피하고, 윤작을 실시하는 것이 병해충 발생을 줄이고 지력을 유지하는 데 도움이 된다. 특히 조릿대와 같은 잡초와의 경쟁이 심할 수 있으므로 초기 생육기 잡초 관리가 중요하다. 수확은 이삭이 황금색으로 변하고 씨앗이 단단해졌을 때 이루어진다. 전통적으로는 낫을 이용해 베어 말린 후 탈곡하지만, 현대에는 소형 콤바인을 이용하기도 한다.

기장은 비료 요구량이 다른 주요 곡물에 비해 적은 편이다. 그러나 생산량을 높이기 위해서는 질소, 인산, 칼륨 등 기본적인 영양분을 적절히 공급해야 한다. 저장은 씨앗의 수분 함량을 충분히 낮춘 후 서늘하고 건조한 곳에서 한다.

기장은 주로 곡물로 이용되며, 쌀이나 밀과 같은 주요 곡류에 비해 재배 면적은 적지만 영양학적 가치와 다양한 활용성으로 주목받는다. 가장 일반적인 이용 형태는 정백한 종자를 밥으로 지어 먹는 것이다. 기장밥은 찰기가 적고 소화가 잘 되는 특징이 있으며, 현미나 잡곡과 함께 섞어 먹기도 한다. 또한 가루를 내어 떡, 국수, 빵의 원료로 사용하거나, 술 발효의 재료로 쓰이기도 한다.

식용 외에도 기장은 가축 사료와 짚 등의 용도로 사용된다. 줄기와 잎은 건초나 청초로 만들어 가축에게 급여하며, 곡물을 수확한 후의 짚은 우리 재료나 퇴비 원료로 활용된다. 일부 지역에서는 녹비작물로 재배되기도 하여 토양의 질소 고정과 유기물 공급에 기여한다.

기장의 영양소 구성은 주목할 만하다. 단백질 함량이 비교적 높으며, 식이섬유, 철분, 마그네슘, 인 등의 무기질을 풍부하게 함유하고 있다. 또한 글루텐을 포함하지 않아 셀리악병 환자나 글루텐 민감성이 있는 사람들에게 적합한 곡물 대안이 될 수 있다. 최근에는 이러한 건강 기능성에 주목하여 건강식품 시장에서 기장가루나 기장플레이크 등의 가공 제품이 등장하고 있다.

기장의 성장은 일반적으로 단자엽식물의 전형적인 발달 패턴을 따르지만, 짧은 생육 기간과 높은 온도 요구도가 특징이다. 발아는 적절한 온도(약 25-35°C)와 수분 조건에서 시작되며, 유아기는 매우 짧다. 발아 후 초기 생장은 빠르게 진행되어, 비교적 짧은 시간 내에 분얼이 시작된다.

생장 단계는 크게 영양생장기와 생식생장기로 구분된다. 영양생장기에는 줄기와 잎의 신장이 활발히 이루어지며, 이 시기의 광합성 효율이 최종 수량에 큰 영향을 미친다. 이후 생식생장기로 전환되면 원추화서가 형성되고 개화가 시작된다. 기장은 대부분 자가수분을 하지만, 일부 품종은 풍매화 특성을 보이기도 한다.

개화 후 약 30-40일이 지나면 종자가 성숙기에 도달한다. 성숙 과정에서 화서는 점차 아래쪽으로 처지며, 종자는 단단해지고 색깔이 변한다. 전 생육 기간은 품종과 재배 환경에 따라 다르지만, 일반적으로 60일에서 100일 사이로, 주요 곡류 중에서 가장 짧은 편에 속한다. 이러한 짧은 생육 기간은 건조 스트레스 회피에 유리한 적응 전략으로 여겨진다[7].

기장의 주요 영양 성분은 탄수화물이며, 그중에서도 녹말이 주를 이룬다. 이 녹말은 소화가 비교적 느린 저항성 녹말의 함량이 높은 편으로, 혈당 지수가 낮은 편에 속한다[8]. 단백질 함량은 약 10-12% 수준으로, 다른 주요 곡물에 비해 높은 편이며, 특히 필수 아미노산인 메티오닌의 함량이 상대적으로 풍부하다.

지방 함량은 약 3-4%로, 대부분이 불포화 지방산이다. 특히 리놀레산과 같은 필수 지방산을 함유하고 있다. 비타민으로는 비타민 B군이 풍부하며, 티아민(B1), 리보플라빈(B2), 나이아신(B3)의 함량이 두드러진다. 무기질 측면에서는 철분, 마그네슘, 인, 아연 등이 다른 정백한 곡물에 비해 상당량 함유되어 있다.

기장에는 폴리페놀과 플라보노이드를 포함한 다양한 항산화제가 존재한다. 이들은 주로 종피에 농축되어 있어, 정백하지 않은 통곡물 형태로 섭취할 때 그 효과를 더욱 기대할 수 있다. 또한, 식이섬유의 함량도 높아, 장 건강에 긍정적인 역할을 한다.

기장은 유전자원 측면에서 중요한 유전적 다양성을 지니고 있다. 이 다양성은 주로 재래종 또는 지방종 형태로 전 세계 여러 지역에 분산되어 보존되어 왔다. 특히 인도, 중국, 아프리카 등 기장의 기원지 또는 오랜 재배 역사를 가진 지역에서 풍부한 유전적 변이가 발견된다. 이러한 유전자원은 내병성, 내한성, 내건성과 같은 생물적 스트레스 및 비생물적 스트레스 저항성, 그리고 생육 기간 및 수량성과 관련된 다양한 형질을 포함한다.

유전적 다양성의 평가는 형태학적 형질 관찰, 동위효소 분석, DNA 마커 (예: RAPD, SSR, SNP) 분석 등을 통해 이루어진다. 연구에 따르면, 통기장과 참기장은 서로 다른 유전적 풀을 형성하며, 종 내에서도 지리적 기원에 따라 뚜렷한 집단 구조를 보인다. 예를 들어, 아프리카와 아시아의 기장 집단 간에는 유전적 차이가 존재한다.

이러한 다양한 유전자원은 육종 프로그램의 소재로 활용된다. 유전자 은행에서는 수천 점에 이르는 기장 접근종을 종자 형태로 보존하여 미래의 육종 및 연구 수요에 대비한다. 주요 국제 연구기관과 각국 농업기관은 유전자원의 수집, 평가, 보존, 정보화 사업을 지속적으로 진행하고 있다.

육종의 주요 목표는 수확량 증대, 병충해 저항성 강화, 환경 스트레스 내성 향상, 그리고 영양 품질 개선에 있다. 수확량 증대를 위해 분얼 능력이 우수하고 이삭당 종실 수가 많은 품종을 개발하는 데 중점을 둔다. 또한, 도열병과 잎마름병 같은 주요 진균성 질병에 대한 저항성 유전자를 도입하는 것이 중요한 육종 과제이다. 환경 스트레스 내성 측면에서는 가뭄, 염분, 저온 등 불리한 조건에서도 생산성을 유지할 수 있는 품종을 선발한다.

육종 성과로는 고수확 품종인 '조운'과 '단영' 계통, 그리고 바이러스병에 강한 '금오' 품종 등을 들 수 있다. 최근에는 분자표지 보조 선발 기술을 활용하여 육종 효율을 크게 높이고 있다. 이 기술은 원하는 형질과 연관된 DNA 마커를 이용해 유묘 단계에서 빠르게 우수 개체를 선별할 수 있게 해준다.

표: 주요 기장 육종 품종의 특성

영양 품질 개선을 위한 육종도 활발히 진행되고 있다. 특히, 철분과 아연 같은 미량 무기질 함량을 높이는 생물강화 작업이 주목받고 있다[9]. 이는 기장이 주로 재배되는 지역의 영양 결핍 문제를 해결하는 데 기여할 수 있다. 앞으로는 유전자 편집 기술을 활용한 보다 정밀하고 빠른 품종 개발이 기대된다.