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일본은 세계적으로 국화 육종, 생산 및 소비를 하는 제 1의 국가로 국내 절화 국화의 최대 수출국이다(MFJ, 2011; Lim et al., 2013). 스탠다드 국화의 수요는 일본 명절인 오봉절(8월)과 추분절(9월)에 급증하고 있으며(Lim et al., 2013), 오봉절과 추분절은 절화 국화 수출 시장의 성수기로(Kim et al., 2012), ‘신마(Jinba)’, ‘백선(Iwanohakusen)’, ‘백마(Baekma)’ 세가지 품종이 많이 이용된다(Shin et al., 2005). 이 중 ‘Baekma’는 한국산 하추국으로 크고 둥글게 피는 화형, 볼륨감, 화색 및 절화수명 등이 다른 절화 국화에 비해 우수하여 일본 시장에서 인기가 있으며, 수출량이 지속적으로 증가하고 있다(RDA, 2014).   

그러나 일본으로 선박 수출 시 수송기간이 항공 수출에 비해 다소 길고, 수송 전 기간 동안 온도 및 습도의 유통 환경이 계속 변화됨에 따라 한국산 절화 국화의 상품 균일성이 떨어지고, 신선도가 유지되지 않는다는 다소 부정적인 의견이 제시되고 있다(Lee, 2011; Lee and Lee, 2013; Kim et al., 2012).

따라서, 한국산 절화 국화의 품질 향상을 위해서는 국내 생산지에서 일본 소비지까지의 유통환경을 분석하여 문제점을 파악하고, 품질과 선도 유지를 위한 적절한 전처리 방법을 제시할 필요가 있다.

일본에서 절화 국화의 품질을 높게 평가하는 기준은 꽃의 화형, 화색이 모두 양호해야 하며,병충해 피해가 없어야 한다. 또한 잎의 크기가 크고 균일하며 상하 균형이 좋고, 황변화가 나타나지 않아야 한다.

그동안 연구되어진 전처리는 열탕처리, 감마선처리, STS, Sucrose, GA₃, BA, AgNO₃ 등이 있으며(Guo et al., 1997; Park et al., 2000; Petridou et al., 2001; Kazemipour et al., 2013; Kim et al., 2012), 이는 절화의 선도 유지, 수명 연장 및 병해충 방지 등 절화 국화의 품질에 효과적이라고 알려져 있다. 이 중 열탕처리는 증기압으로 줄기 내 수분이동을 원활하게 하며, 도관의 기포를 제거하여 절화의 수분균형을 좋게한다(Woolf et al., 2012). 그 결과 절화의 수명이 연장되고 줄기의 세균이 감소된다는 연구(Suh et al., 2013; Woolf et al., 2012)를 토대로 일부 생산 현장에서 실시하였으나, 처리된 줄기 끝 부분이 까맣게 변색이 되어 미관상 좋지 않게 나타나는 문제가 있으며, 특히, 여름철 고온기(25°C) ‘신마’에 열탕처리를 실시한 후 꽃잎의 적변현상으로 인하여 문제점이 발생되는 것으로 연구되어(Lee et al., 2009) 수출 용 절화 국화에는 시행하지 않고 있다. 

GA₃, BA 전처리는 잎의 손상 및 황화현상에 의한 품질 저하를 방지하고, 잎의 엽록소 함량을 유지하는 것으로 연구 되었으나(Karimi and Asil, 2010), 생산현장에서는 실시하지 않고 있다.

대부분의 농가에서는 적정 전처리제의 사용을 실시하지 않고 있으며, 최근 수출 절화 농가에서 당과 살균성분이 합쳐져있는 상품화된 Chrysal RVB 사용이 늘고 있으나, 사용방법에 따라 농도를 정확하게 처리하지 않으며, 가격이 비싼 문제가 있다. 또한 비싼 가격으로 인해 전처리제를 재사용 하는 등의 올바른 전처리방법을 사용하지 않고 있는 실정이다.

이에, 본 연구는 일본으로 수출되는 국내산 절화 국화의 선박 수송 환경을 분석하고, 수출 시 적합한 전처리제를 구명하고자 하였다.

재료 및 방법

일본 선박 수출시 수송환경 분석

공시재료는 2014년 여름 전라북도 전주 절화 국화 양액재배 농가에서 스탠다드 국화 Dendranthema grandiflorum ‘Baekma’를 수확하여 국내 A 수송업체를 통해 일본으로 선박 수출하였다. 수출 과정 중 박스 내 온습도계를 설치하고, 수출 후 동경의 경매시장으로 운송한 후 온습도계를 수거하였다. 수송환경 조사는 4반복으로 하였으며, 전처리된 절화 국화 박스에 30분 단위로 기록될 수 있는 온습도계(Sato SK-L200TH IIα, Japan)를 임의 배치 하였다.

전처리제에 따른 선도유지

공시재료는 2014년 여름 전라북도 전주 절화 국화 수출 농가에서 수확한 국내 육성 스탠다드 국화 Dendranthema grandiflorum ‘Baekma’를 사용하였으며, 수출용 채화 단계인 바깥 설상화가 꽃봉오리를 3/4정도 덮고 벌어지지 않은 상태로 수확하였다(Fig. 1A). 내수용 채화단계는 바깥 꽃잎이 충분히 신장하고 꽃잎의 80%이상 개화가 진행된 상태이다(Fig. 1B).

수확 후 건식으로 단국대학교 천안캠퍼스 환경원예디자인실험실로 수송하여 전처리를 실시하였다. 전처리는 증류수를 대조구로 하여 NaOCl(Yuhan Clorox, Korea) 5mL･L^-1, BA(Sigma, China) 0.025g･L^-1, ClO₂(Purgofarm, Korea) 5mL･L^-1, NaOCl 5mL･L^-1 + BA 0.05g･L^-1 + ClO₂ 5mL･L^-1, Chrysal RVB(Chrysal international, Netherlands) 2mL･L^-1에 4시간 동안 침지 처리하였다.

전처리 후 절화 국화를 각각 수출용 포장박스(110 × 34 × 15cm)에 넣고, 이미 분석된 수송환경에 따라 모의 수출 환경을 조성하였다(Lee and Lee, 2013). 모의 수출 환경은 선박 수송 시간을 고려하여 48시간 동안 5°C로 저온 저장하였고, 상온에서 실시되는 검역 환경을 12시간을 적용하여 품질평가 실험을 실시하였다. 품질평가 실험은 모의 수송 후 절화국화의 물관 막힘 현상을 방지하기 위해 줄기를 45cm로 재절단하여 삼각플라스크(500mL)에 꽂아 3개씩 3반복으로 하였으며, 자연 증발량 손실을 줄이기 위해 삼각플라스크의 입구 부분을 막았다.

실험 조사는 수확 및 전처리한 날을 1일로 정하였으며, 모의수송 시간을 고려하여 수확 후 4일부터 2일 간격으로 실시하였다.

조사내용은 개화단계, 절화수명, 박테리아 검정, 잎의 엽록소 함량, 색차계를 이용한 화색 변화 등을 조사하였다. 개화단계는 1-6단계로 정하여 조사하였으며, 절화수명은 관상가치가 없는 시점까지의 일수로 정하였다. 관상가치가 없는 시점은 꽃잎의 30%이상 연두빛이 돌고, 갈색 반점이 눈에 두드러지게 나타나고, 겉의 꽃잎이 뒤틀어지고 마르기 시작한 단계로 정하였다(Fig. 2).

박테리아 검정은 개화단계가 5단계 이상 진행되었을 때 3M Pipette Swab(3M, Korea)과 일반 세균용 Petrifilm(3M, Korea)을 이용하여 37°C에 24시간 배양하고 3반복으로 척도를 측정하였다. 척도의 조사는 Petrifilm의 모눈에 붉은 점이 없는 상태를 1단계로 정하였으며, 50%미만으로 발생한 것은 2단계, 3단계는 50%이상 발생한 것으로 조사하였다. 엽록소 함량분석은 Chlorophyll meter(Minolta, SPAD-502)를 이용하여 잎을 조사하였으며, 색차계를 이용한 화색 변화는 절화 국화의 꽃 부분을 색차계(Chroma Meter CR-400, Minolta, Japan)로 조사하여 Hunter Lab값을 측정하였다.

통계분석

통계분석은 SAS 프로그램(SAS 9.0, SAS institute Inc., USA)을 사용하였으며, 유의성 검정은 Duncan의 다중검정 p = 0.05수준에서 분석하였다.

결과 및 고찰

일본 선박 수출에 따른 수송환경 분석

2014년 여름 전라도 지역 농가에서 스탠다드 국화 ‘Baekma’를 채화한 후 일본으로 선박 수출 시 수송환경을 조사하였다. 수송 환경을 분석한 결과 일본 경매장까지 한국산 절화 국화가 수송되는 과정은 2가지의 경우가 있는 것으로 조사되었으며, 첫번째는 농가에서 수출용 절화 국화를 수확한 후 국내 수출업체에서 수거하여 일본으로 바로 수출하는 경우(Process I)이며, 약 2.5-3일이 소요된다. 그러나 선박조건이 맞지 않아 수확 후 2일간 국내 수출업체 저온 창고에 저장한 후 일본으로 수출하는 경우(Process II)는 약 5일정도 소요된다(Fig. 3).

Process I로 수출시 수송기간이 짧아 품질의 손상을 다소 방지할 수 있으나, 국내 수확 시기와 수출 일자 등 조건이 맞아야 가능하며, 수송 단계는 Process II의 경우가 더 빈번한 것으로 것으로 조사되었다(Lee and Lee, 2014).

본 연구에서는 Process II로 수출되었으며, 국내 수출업체 저장고의 온도 및 부산항으로 이동 시 평균 온도는 약 10°C, 습도는 약 90%로 유지되었다(Fig. 3A). 그 후 선박 수송은 약 27시간 소요되었으며, 4-5°C의 저온을 유지하였다(Fig. 3B). 선박에 짐을 싣는 초기에 습도는 약간 감소되는 경향을 보였으나 이 후 다시 90%가량 유지되는 것으로 나타났다(Fig. 3B). 시모노세키항에 도착한 후 6시간 동안 온도가 점차 오르는 양상으로 나타났으며, 평균 12.6°C에서 최대 18°C까지 온도가 올라갔다(Fig. 3C). 이는 검역을 하는 단계로 물류의 양이나, 이상유무에 따라 6-24시간 검역을 실시 하기 때문에 온도 상승에 가장 많이 노출되는 단계이다. 검역 후 일본의 수입업체에서 절화 국화를 수거하여 일본 내 물류센터에 보관한 후 도쿄의 오타 경매시장으로 보내거나, 타 지역의 도소매 시장으로 보내진다. 이 때 보관 및 도쿄까지 이동시간은 약 14시간 미만으로 소요되었고, 평균 10°C로 유지되었다(Fig. 3D). 그 후 경매가 시작되기 전까지 도매시장에 보관이 되는 것으로 조사되었다(Fig. 3E).

이와 같이 약 5일동안 수출 물류의 환경을 분석한 결과 수송환경이 바뀔 때마다 온도가 계속 변화하였으며, 5-10°C 이상 차이가 발생하였다. 국내에서 일본으로 선박 수송까지는 저온으로 유지되었으나 일본 내에서 하역이나 검역 시 부적합한 상온에 수출 물류가 노출됨에 따라 절화 국화의 품질이 낮아져 상품의 가치가 저하되는 것으로 판단되었다.

위 결과를 종합해 본 결과, 절화 국화를 일본으로 선박 수출시 평균 약 5일이 소요되었으며, 국내에서 저장 43시간, 선박운송 27시간, 검역 6시간, 일본 내 이동은 24시간 정도 소요되었다. 또한, 국내 선박운송 및 일본 내에서 운송은 저온이 유지되었으나, 검역시 상온에 노출되는 것으로 조사되었다.

그러나 Yoo and Roh(2012)와 Kim et al.(2012)의 연구에 따르면, 절화 수송시 5-7°C가 가장 적합한 온도로 보고되었다. 따라서 저장 시설물 및 저온 수송차량의 평균 온도를 지속적으로 유지하여 절화의 호흡량을 적게 해서 품질의 손상을 막아야 할 것으로 사료되었다.

전처리제에 따른 선도유지

절화 국화 ‘Baekma’의 전처리에 따른 개화정도를 조사한 결과 경매장에서의 시기로판단되는 4일째에는 모든 처리가 1단계로 나타나 처리간의 유의차는 없었다(Table 1). 일본 경매장에서 고품질로 평가 받을 수 있는 상태는 Fig. 2의 1, 2단계와 같이 초기 봉오리가 유지되며, 그 후 도소매 시장을 거쳐서 소비지에서는 Fig. 2의 6단계와 같이 국화가 만개하여야 한다.

절화 수명은 무처리구 27.6일에 비해 Chrysal RVB 처리구가 30.6일로 약 3일 연장되어 효과적인 것으로 조사되었으며, NaOCl 처리구도 29.6일로 무처리구에 비해 약 2.3일 연장되어 Chrysal RVB 처리구와 함께 유의한 차이를 나타내었다(Table 1). Chrysal RVB 처리구와 NaOCl 처리구는 절화수명 연장 뿐만 아니라, 바깥 꽃잎이 일찍 시드는 다른 처리구에 비해 안쪽의 꽃잎까지 모두 만개하여 품질 유지를 위해서도 적절한 전처리로 판단되었다(Fig. 4). 또한, 무처리구에 비해 모든 처리구에서 잎의 탄력이 유지되는 것으로 나타났다.

절화 국화의 개화단계가 만개 직전인 5단계에 있을 때 박테리아 검정 결과 NaOCl, ClO₂ 처리구가 1단계로 박테리아가 거의 없는 것으로 나타났다(Fig. 5). ClO₂ 처리구는 Lee and Kim(2014)의 연구 결과와 같이 절화 장미에서 박테리아의 도관 축적을 방지하여 품질 및 수명연장에 효과가 있는 것으로 조사되었으며, 기존 살균제에 비해 친환경적이며, 무독성으로 인체에 유해하지 않고 가격이 저렴하여 대체 살균제로 적합한 것으로 사료되었으나 ClO₂ 처리구는 노화가 시작된 후에는 절화의 품질이 저하되는 것으로 조사되었으며, NaOCl 처리구는 스프레이 절화 국화의 박테리아 검정 결과 다른 처리구에 비해 다소 적게 나타난 Kang et al.(2014)의 연구 결과와 유사한 결과를 나타냈다. NaOCl + BA + ClO₂ 처리구는 살균력이 있는 NaOCl, ClO₂가 있음에도 불구하고 박테리아가 발견되어 이에 따른 추가 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

절화 국화 잎의 엽록소 함유량은 노화가 진행된 수확 후 20일째 조사하였다. NaOCl 처리구와 Chrysal RVB 처리구가 가장 높은 함유량으로 조사되었으며, BA 처리구와 NaOCl + BA + ClO₂ 처리구가 그 다음으로 높게 나타났다(Table 2). Chrysal RVB는 당과 살균제 성분이 혼합된 상품으로 절화 수명 연장과 절화의 화색 및 엽색을 좋게 한다는 연구(Leeson et al., 2007)와 같은 결과로 조사되었다. NaOCl 처리구는 잎의 퇴화를 막는 것으로 나타났으며(Kim et al., 2012), BA처리는 사이토카이닌의 일종으로 가용성 단백질과 꽃잎 세포안의 당 손실 억제 효과가 있어 수확 후 국화 잎의 수명을 연장하고(Karimi and Asil, 2010), 잎의 엽록소 함량을 유지 시키는 것으로 조사되었다(Suh and Kwack, 1994).

꽃의 화색변화는 절화의 품질, 수명을 측정할 수 있는 중요한 조사방법으로 ‘Baekma’의 흰색이 노화될 때 명도가 낮아지며, 꽃잎이 연두빛으로 변하여 관상가치가 떨어지므로 색차계의 L값과 b값을 조사하였다. 조사결과 NaOCl + BA + ClO₂ 처리구의 L값과 b값이 수치적으로 다소 좋은 것으로 나타났으나 모든 처리구의 유의차가 없는 것으로 조사되었다. 따라서 추후 절화 국화의 다른 흰색 품종의 품질 조사 시 색차계를 통한 화색변화에 대해 추가 연구가 필요한 것으로 사료되었다.

위의 결과를 종합하여 수출국 일본 현지에서 무처리구와 NaOCl 처리구의 절화 국화를 비교 한 결과(Fig. 6), 무처리구에 비해 NaOCl 처리구의 잎이 수분함유량이 유지되어 탄력이 있었으며, NaOCl 처리구의 꽃이 초기 봉오리 상태가 유지되어 일본 현지 경매사로부터 좋은 평가를 받아 본 연구 결과와 일치하였다.