This study was conducted to examine the effect of new inoculants on in vitro digestibility and fermentation characteristics of high moisture rye silage. Rye was harvested at heading stage and divided into 5 treatments, following: No additives(CON); L. plantarum R48-27(NI1); L. buchneri R4-26(NI2); mixture of NI1 and NI2 at 1:1 ratio(MIX); and L. buchneri(LB). The rye forage was ensiled into 10 L bucket silo for 100 days. In vitro digestibility of dry matter and neutral detergent fiber were highest(p<0.05) in NI2 silage. The pH in NI2 and LB silages were lower(p<0.05) than CON silage. Lactate concentration was highest(p<0.05) in NI1 silage. While concentrations of acetate and propionate were highest(p<0.05) in MIX silage. Lactates : acetate ratio was highest(p<0.05) in NI1 silage, but lowest in LB silage. Butyrate concentrations of NI2 and LB silages were lower(p<0.05) than that in CON and NI1 silages. Lactic acid bacteria (LAB) count in all inoculated silages was higher(p<0.05) than that in CON silage, while yeast count in LB silage was lower than in CON, NI1, and MIX silages. In conclusion, application of NI2 inoculant could improve potentially fermentation quality and digestibility of high moisture rye silage.

농업용 무인멀티콥터를 활용한 방제면적은 수도작은 물론 밭작물에서도 방제 범위가 확대되고 있다. 밭작물은 작물의 형태가 다양하여 비행속도, 살포높이 등을 최적화하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 배추, 대파, 고추에서 발생하는 나방류에 대하여 무인멀티콥터의 살포 높이에 따른 방제효과를 확인하였다. 살포된 약제가 작물에 부착되는 정도를 조사한 결과, 배추는 2m, 대파는 3~4m, 고추는 모든 높이에서 비슷한 부착정도를 보였지만, 전체적으로 부착량이 적고 불균일 하였다. 살포 높이별 방제효과는 작물별로 각각 배추(9~10엽기)는 2m높이, 고추(약 1.2m)는 2~3m, 대파(약 60cm)는 2, 3, 4m 각각 비등한 방제효과를 보였다. 각각의 작물모두 경엽처리 대비 약효가 미흡하였으며, 고추는 4m높이 살포시 방제효과가 현저히 낮았다.

최근 지구온난화로 인한 기후변화는 육상 및 해양 생태계에 다양한 영향을 미치고 있다. 농업생태계 역시 이들 생태계에 의존하고 있는 생물 및 인간에게 생물학적, 경제학적, 사회학적으로 다양한 영향을 주고 있다. 기후변화를 쉽게 감지할 수 있는 지표종은 기후변화에 비교적 민감하게 반응을 나타내기 때문에 농업생태계와 같은 경제 사회적 영향을 많이 받는 곳에서 다양하게 활용될 수 있다. 2017년 농업과학원에서는 농업생태계에서 기후변화에 따른 영향을 잘 나타낼 수 있는 식물과 무척처동물 30종을 지표종으로 선정하였다. 30종 중 나비목에 속하는 종으로는 배추흰나비(Pieris rapae), 남방노랑나비(Eurema mandarina), 노랑나비(Colias erate), 호랑나비(Papilio xuthus) 4종이다. 이 연구는 나비 지표종 중 농업생태계에서 가장 풍부하고 확인이 쉬운 배추흰나비를 대상으로 전남, 충북, 경기, 강원지역에서 4월부터 월 1-2회 모니터링을 실시하여 생물계절의 차이를 알아보았다. 조사는 각 지역에서 논과 밭, 산림 등을 포함하는 경로를 선정하여 30분간 이동하면서 좌우 5m내외 출현하는 나비를 조사하는 선 조사법을 실시하였다. 4월 이후부터 조사한 결과 전남에서는 4월초인 14째 주에 이미 많은 수가 관찰된 반면 충북, 경기 등지에선 15째 주 이후 관찰되기 시작하였다. 강원도에서는 6월 중순인 24째부터 관찰되어 위도별 출현 양상의 차이를 나타내었다. 9월말까지 관찰된 생활사 수는 전남에서는 5회, 경기도에서는 4-5회, 충북에서는 4회, 강원에서는 2회로 지역별 차이를 나타내었다. 이러한 결과는 농업생태계에서 흔히 볼 수 있는 배추흰나비가 위도별로 출현시기와 출현횟수를 달리하면서 나타나는 것을 통해 기후변화를 나타낼 수 있는 지표종으로 적절하다고 여겨지며 앞으로도 전국적으로 지속적인 모니터링을 통해 정밀한 출현양상과 미래 분포 변화 모델링 작업에 효과적으로 이용될 수 있는 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 여겨진다.

섬은 비록 물에 둘러싸여 고립되어 있지만 서식지 유형이 바닷가부터 산림까지 다양하고 각 서식지마다 다양한 동ㆍ식물이 분포한다. 섬 생물지리학에서 동적평형설(dynamic equilibrium theory)은 섬에 서식하는 생물 종 수가 섬 면적과 육지와의 거리에 따라 결정된다는 이론이다. 대한민국은 3,358개의 섬을 가지고 있는데 이 수는 세계에서 4번째로 많다. 초식성 곤충은 전체 생물종의 1/4을 이루며, 식물을 먹이원으로 하기 때문에 식물과 밀접한 관련이 있다. 따라서 이 연구는 다양한 초식성 곤충의 활동을 알 수 있는 잎의 식흔을 이용하여 섬 생물지리학 이론을 확인하고자 하였다. 2017년 6월, 2018년 6~7월에 다도해해상국립공원에 속해 있는 15개 섬에서 식흔을 알아보았으며 대상 식물은 4개 과(대극과, 자작나무과, 장미과, 참나무과)에 속하는 낙엽활엽수이었다. 조사결과 Chewer와 Miner에 의한 식흔은 섬 면적이 클수록 Chewer에 의한 식흔량의 평균값과 Miner에 의한 mine의 수가 증가하는 경향을 보였다. 하지만 육지와의 거리가 멀수록 Chewer에 의한 식흔량의 평균값과 mine의 수는 감소하는 경향을 보였다. Galler에 의한 식흔은 섬 면적이 클수록 gall의 수는 감소하는 경향을 보였고, 육지와의 거리가 멀수록 증가하는 경향을 보였다. 이 결과를 통해, Chewer와 Miner에 의한 식흔은 섬 생물지리학 이론에 일치하는 양상을 보였지만, galler에 의한 초식활동은 이론에서 예측한 결과와는 맞지 않았다. 이 연구를 통하여 일부 초식곤충의 활동이 섬 면적이나 육지와의 거리에 영향을 받는 것을 알 수 있었으나 galler와 같은 초식곤충은 일반적인 경향을 따르지 않았으며 이러한 원인에 대한 정밀 연구가 필요할 것으로 생각한다.

The dung beetle, Copris tripartitus, has been listed as an endangered insect in Korea. In contrast to typical genomic characteristics, the 15,457-bp long, the complete mitochondrial genome (mitogenome) of C. tripartitus has a few unusual characteristics. The genome has the trnP-trnT arrangement at the ND4L-ND6 junction, which is found only in two species of Scarabaeoidea, including C. tripartitus, in 53 available species. Twelve protein coding genes (PCGs) have typical ATT and ATG start codons, whereas COII had the start codon GTA, which is unprecedented in Scarabaeidae. The 297-bp A + T-rich region, which is the shortest available in Scarabaeidae, harbors three repeat units (26, 29, and 21 bp), each consisting of duplicated identical sequences interspersed in the A + T-rich region. Phylogenetic analyses were performed using the concatenated sequences of the 13 PCGs and two rRNA genes using both the Bayesian inference (BI) and maximum likelihood (ML) methods for the families Scarabaeidae and Lucanidae that are available for their mitogenomes in Scarabaeoidea. Our consensus phylogeny yielded monophylies of each family and the subfamily Scarabaeinae in Scarabaeidae with the high nodal supports (0.99-1 by BI and 79-100 by ML). Among the three tribes, represented by multiple genera in Scarabaeinae each Oniticellini and Onitini was supported as monophyletic groups with the highest nodal supports (1 by BI and 100 by ML), whereas Onthophagini was non-monophyletic group, presenting the tribe relationships: ((((Oniticellini + Onthophagini [Caccobius, Milichus, Onthophagus]) + Onthophagini [Digitonthophagus, Phalops]) + Onitini) + (Phanaeini + Eurysternini) + Coprini).

The yellow-legged hornet, Vespa velutina nigrithorax (Hymenoptera: Vespidae), invaded into South Korea in 2003. Currently, V. velutina is distributed throughout South Korean regions,. A genetic trait of invasive species provides important data for environmental risk assessment. In this study, we analysed the genetic variation of the V. velutina among the populations of South Korea and other foreign countries using partial sequences of mitochondrial COI, CytB and 16S rRNA. We further developed intergenic spacers (IGS2 and IGS3) to detect genetic variation among Korean populations. Each single haplotype was recovered from the domestic V. velutina from each coding gene sequence. Korean individuals shared the haplotype with that of Japan and China. Phylogenetic analysis (excluding 16S rRNA) using available sequences and ours showed the presence of two groups: the Indonesia and Malaysia group and another group (Korea, Japan, China, France, Vietnam and Thailand). The newly developed IGS2 and IGS3 markers resulted in each seven and four haplotypes, providing better resolution than coding gene sequences. Analysis of Molecular Variance using the combined sequences of IGS2 and IGS3 showed that the majority of variance was allocated to each population and only minority of variance is allocated to among-populations. This result may indicate that the V. v. nigrithorax invaded in Korea shows a single panmictic population and this possibly suggest that Korean population may have originated from small founder individuals.

미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa)는 외래 침입해충으로 조사가 시작된 2009년 이후 발생지역과 발생면적이 계속 증가하여 2018년에는 123개 시군구의 21,154ha에서 발생이 보고되고 있다. 미국선녀벌레는 농경지와 그 주변 산림지에서 활동하기 때문에 정부와 지자체간 협업을 통해 농림지 동시방제를 5월하순경(부화약충 대상)과 7월 중순경(성충 대상) 2회 실시하고 있다. 농촌진흥청에서는 미국선녀벌레의 기생천적인 선녀벌레집게벌(Neodryinus typhlocybae)의 안정적인 도입과 미국선녀벌레에 대한 생물적 방제원으로서 국내 정착을 위해 이탈리아 파도바대학과 국제협력사업을 2017년부터 수행하고 있다. 선녀벌레집게벌은 완주에서 월동이 가능하였으며 6월 초에 50%이상 우화를 하였다. 2018년도에 온실(완주)과 야외(수원, 태안)에서 증식하여 1,000여 개체 이상을 확보하였으며 도입천적의 안정적인 국내 정착과 확산 및 활용 방안에 대해 논의하고자 한다.

천적을 이용한 친환경농법은 이미 그 실효성이 인정되어 농업 선진국을 중심으로 유용하게 이용되고 있는 검증된 농법임에도 불구하고 한국내에서 일부 대형 농가를 제외하고는 널리 보급되지 못한 것이 현실이다. 이러한 이유는 한국 농업이 가지고 있는 물리, 환경적 요인과 더불어 기존 작물보호제의 사용패턴에 익숙해져 있는 소농들의 관행이 가장 큰 이유로 분석된다. 이러한 현실을 감안하여 보다 현실적인 한국형 천적방제 모델 개발이 다각도에서 진행중이다. 국내 기후, 환경에 맞는 토착천적의 개발을 비롯하여, 해충의 방제적기를 놓치지 않도록 하는 서식처 보존 전략등의 개발이 진행중이며 여기에 이러한 내용을 간략히 소개하고자 한다. 이러한 현지 친화형 천적방제 모델의 개발은 차후 천적농법 이용을 촉진시키는데 있어서 많은 도움을 줄 것으로 보인다.

This study was carried out to estimate the effect of selected inoculants on chemical compositions and fermentation characteristics of rye silage. Rye was harvested at dough stage and divided into 5 treatments, following: No additives (CON); L. plantarum R48-27 (LP27); L. buchneri R4-26 (LB26); Mixture of LP27 and LB26 at 1:1 ratio (MIX); and L. buchneri (LB). The rye forage was ensiled into 10 L bucket silo for 100 days. The contents of NDF and ADF were lowest (P<0.05) in LB26. The pH in LB26, MIX, and LB were lower (P<0.05) than CON and LP27. Lactate content in LB was higher (P<0.05) than the others, while acetate content in LB26 and LB were higher (P<0.05) than that in CON and LP27. Lactate to acetate ratio was highest (P<0.05) in LB, but lowest in LB26. Lactic acid bacteria (LAB) count in LB was higher (P<0.05) than that in CON, while yeast count in CON was lower than in all silages applied inoculants. In conclusion, silages inoculated with LB26 could improve potentially the aerobic stability caused by increases of acetate and propionate concentrations.

Roller Compacted Concrete Pavement (RCCP) is placed by roller compaction of a mixture of less cement and unit water content and more aggregates and provides excellent early strength development with the help of interlocking of aggregates and hydration. The unit cement content of RCC pavements accounts for 85% of conventional pavements, with low drying shrinkage. As low drying shrinkage leads to smaller crack widths than ordinary concrete, RCC pavements can help elevate reflecting crack resistance if applied to a base layer of a composite pavement system. In a composite pavement with an asphalt surface laid over a concrete base, pavement temperature change is important in predicting pavement performance. As movement of the lower concrete layer is determined by temperature depending on pavement depth, temperature data of the pavement structure serves as an important parameter to prevent and control reflecting crack. Among the causes of reflecting crack, horizontal behavior of the lower concrete layer and curling-caused vertical behavior of joints/cracks are considered closely related to temperature change characteristics of the lower concrete course (Baek, 2010). Previous studies at home and abroad about reflecting crack have focused on pavement behavior depending on daily and yearly in-service temperature changes of a composite pavement (Manuel, 2005). Until now, however, studies have not been conducted on initial temperature characteristics of concrete in composite pavements where asphalt surface is placed over an RCC base. Annual temperature changes of in-service concrete pavements go up to 60 ℃, and those of asphalt overlays become around the twice at 110 ℃. This study evaluated initial crack behavior of composite pavement by investigating pavement temperature by depth of an RCC base and analyzing joint movement depending on change to temperatures of continuously jointed pavements. Findings from the study suggest that in composite pavements and asphalt overlays, time of laying asphalt has an important impact on crack behavior and reflecting crack.

The Semi-Rigid Pavement (SRP) mixture is composed of Gap Graded Asphalt (GGA) mixture (air void = 20~28%) and cement paste. By inserting cement paste into voids in GGA mixture, SRP can provide not only flexibility but also rigidity characteristics on pavement performance. SRP can mitigate pavement surface temperature increase during summer session, provide better smoothness and mitigate rutting distress due to heavy weight vehicles, successfully. In Japan, SRP is widely applied in cross section area, heavy vehicle parking lot and highway ticketing booth in highway network system. In South Korea, SRP was introduced and applied since 2005. However, still more researches and studies are needed to understand material characteristics and improve performance of SRP. Moreover, the current SRP system in South Korea merely follows and adapts the aggregate gradation information from Japan which needs to be amended and customized into original material (i.e. aggregate, binder and cement) situation of South Korea. In this paper, SRP system based on Stone Mastic Asphalt (SMA) mixture design originated from Korea Expressway Corporation (KEC) and enhanced cement paste with addition of fly-ash and slags was developed. In addition, an optimized proportion between asphalt mixture air voids and cement paste amount with consideration of economic benefit was introduced. Based on field evaluation process it can be said that the newly developed SRP system can successfully adapted not only in static site on highway: parking lots or ticketing booth, but also in dynamic site on highway: driving and wheel path.

In case of performing asphalt pavement overlay on existing concrete pavement layer, applying asphalt emulsion tack-coating or spreading prime-coating is considered to improve adhesion between asphalt and concrete layer. After coating work is done a curing process is considered not only for promoting evaporation process in coated (and/or spread) asphalt emulsion, but also for generating a membrane which can act as a bonding agent. Finally, asphalt overlay construction is performed when this curing process is completely done. However, during asphalt overlay construction process remarkable amount of spread tack-coating layer is lost due to asphalt material transfer vehicles (e.g. trucks, approximately 40~50% of total spread tack coating material is lost). In this paper, a new pavement equipment contains simultaneous asphalt emulsion spreading ability and corresponding construction techniques are introduced. Through applying this equipment, non-stop two step sequent working process: spreading asphalt emulsion on to existing concrete pavement layer then paving asphalt material for overlay construction, is available. During pavement working process temperature of asphalt material was kept with ranged between 130ºC and 170ºC. After performing field performance evaluation, it was found that crucial improvement in pavement layer adhesion, crack and rutting resistant ability were observed compared to the conventional paving method.

동남아시아에 발생하던 등검은말벌은 최근 국내 뿐만 아니라 프랑스와 일본, 유럽 전역으로 확산되어 전 세계 양봉 산업에 극심한 피해를 주고 있다. 등검은말벌을 방제하기 위해 다양한 방제 방법들이 연구되고 있으며, 그 중 말벌 유인제에 대해 국제적으로 많은 연구가 진행되어 왔으나 이 역시 지속적인 개발이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시판 유인제와 최근 (주)다목에코텍에서 새롭게 개발한 신규 개발 유인제에 대한 효능 검정을 수행하였 고 양봉장에 출현하는 국내 발생 말벌속의 발생양상을 조사하였다. 담양 1개소와 곡성 2개소에 기존 유인제과 신규 유인제를 장착한 포획기를 각 3쌍씩 설치하여 2016년 9월부터 11월말까지 주 1~2회 관찰하였다. 그 결과 국내 발생 말벌속 중 등검은말벌(7,787 개체)이 가장 많이 포획되었고, 다음으로 장수말벌, 말벌, 좀말벌, 꼬마장수말벌, 털보말벌 순으로 포획되었다. 두 유인제의 포획력 검정 결과, 신규 개발 유인제가 통계적으로 유의하게(P < 0.01) 등검은말벌 포획력이 높음을 보였다.

Pine wilt disease (PWD) induced by the pinewood nematode (PWN), Bursaphelenchus xylophilus, is a great threat to pine forests in Europe and East Asia. Identification of interrelation between Monochamus spp., the major vectors of PWD and PWN is the key factor for effective control of PWD because PWN is trasmitted to healthy pine trees only by Monochamus vectors. In this study, direct injection system is designed to apply PWN artificially to M. alternatus just before emergence to adults. After injection of PWN (300~500 nematodes in 10 μl of 1X PBS) using adapted glass pipets, the survival rate of M. alternatus and detection rate of live PWN were 80.0% and 68.8% at 168 h respectively. As a result, we demonstrated the artificial injection methods of nematode to Monochamus vectors for further study of coeffect between vectors and specific stage of PWN including 3rd stage dispersal juvenile.

참나무와 서어나무는 온대지역에 걸쳐 넓게 분포하고 있으며, 다양한 초식곤충의 먹이원이 되는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 지리산국립공원 온대림에서 참나무림(반선)과 서어나무림(상선암)에서 초식곤충 활동량을 알고자 하였다. 각 조사지역에 0.1ha의 방형구를 설치하여 참나무와 서어나무의 분포를 확인 한 뒤 개체별로 초식곤충의 활동량인 잎 손상 지수를 측정하였다. 잎 손상 지수는 손상 퍼센트로 환산하여 분석하였다. 측정결과 전체 4,413장의 잎을 관찰하였으며, 참나무림에서는 2,683장, 서어나무림에서는 1,730장의 잎이 조사되었다. 초식곤충의 활동량은 참나무림과 서어나무림에서 각각 차이를 보였으며 서어나무림인 상선암에서 참나무의 식흔량과 서어나무의 식흔량 이 참나무림인 반선보다 모두 높게 나타났다. 이 연구결과를 바탕으로 온대림 우점 수종인 참나무와 서어나무에서 초식곤충의 활동량을 정량적으로 추정할 수 있을 것으로 생각된다.

우리나라는 약 4,000여개의 크고 작은 섬들로 이루어져 있고, 그 속에는 다양한 생물종들이 주변 환경과 상호작용하 며 서식하고 있다. 그 중 초식성 곤충은 생물 구성의 1/4로 많은 비율을 차지하며, 생산자인 식물을 먹고 2차 소비자의 먹이원이 됨으로써 생태계의 중간 고리 역할을 한다. 본 연구는 다도해해상국립공원에 속해 있는 크기가 다른 6개의 섬에서 초식성 곤충의 영향을 알 수 있는 식흔과 여기에 영향을 줄 수 있는 환경요인(섬 면적, 육지와의 거리, 해안선 길이, 최고고도)과의 관계를 알아보았다. 식흔을 알아보기 위해 낙엽활엽수인 4개의 수종(참나무속, 벚나무속, 예덕나무속, 오리나무속)을 선정하여 2017년 6월과 9월에 관찰하였다. 이와 함께 초식성 곤충 중 종 다양성이 풍부한 나방을 채집하여 식흔자료와 비교하였다. 조사결과 섬 면적이 커질수록, 해안선의 길이가 길수록, 최고고도가 높을수록 식흔량이 증가하는 경향을 보였고, 나방의 종수도 증가하였다. 반면 육지와의 거리가 멀수록 식흔량이 감소하는 경향을 보였고, 나방 종수도 감소하였다. 이러한 결과를 통해 초식성 곤충의 다양성과 환경요인이 관련 있는 것을 확인할 수 있었다

Previous phylogenetic results often showed fluctuating positions of Geometroidea in Macroheterocera, particularly from mitochondrial genome (mitogenome)-based analyses. In this study, we sequenced mitogenomes of four geometrid moths to increase taxon diversity for the inference of phylogenetic positions of Geometroidea in Macroheterocera. The general genomic features found in Macroheterocera also were found in the four geometrid moths. Phylogenetic analyses using 71 representative mitogeneome sequences in Macroheterocera yielded the consensus superfamilial relationships (((((Bombycoidea + Lasiocampoidea) + Geometroidea) + Noctuoidea) + Drepanoidea) + Mimallonoidea), confirming the sister relationship of Geometroidea to (Bombycoidea + Lasiocampoidea) in both Bayesian Inference and Maximum-likelihood method.

Red meats are important animal foods because of their nutritional aspects, but the over-consumption of red meat produces reactive oxygen species (ROS) caused by heme iron and induces colorectal cancer. The effect of orally administered hemin and calcium provided in drinking water for 6 weeks on colon carcinogenesis was observed in male ICR mice. After the mice were acclimated for 1 week, they received three subcutaneous azoxymethane (AOM, 10 mg/kg b.w.) injections weekly and were provided with 2% dextran sodium sulfate (DSS) via drinking water for the next week. The mice were divided into three groups: the control, hemin, and hemin + calcium groups. The orally administered daily dose of hemin was 2 g/kg b.w., and 0.05% calcium was provided daily via drinking water. Colonic mucosa samples were stained with methylene blue, and then, the numbers of aberrant crypt (AC) and aberrant crypt foci (ACF) were counted. Lipid peroxidation in feces was estimated by thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS) assay. The total numbers of AC and ACF per colon in the hemin group were significantly higher than those in the control group. Calcium treatment significantly decreased the numbers of ACF and AC in the colon of mice. The TBARS value in the feces of the hemin + calcium group was significantly lower than that in the feces of the hemin group. These results showed that hemin enhances the formation of pre-neoplastic lesions in the colon of mice and that calcium decreases the risk of colon carcinogenesis.

The electronic and optical characteristics of molybdenum disulphide (MoS2) film significantly vary with its thickness, and thus a rapid and accurate estimation of the number of MoS2 layers is critical in practical applications as well as in basic researches. Various existing methods are currently available for the thickness measurement, but each has drawbacks. Transmission electron microscopy allows actual counting of the MoS2 layers, but is very complicated and requires destructive processing of the sample to the point where it will no longer be useable after characterization. Atomic force microscopy, particularly when operated in the tapping mode, is likewise time-consuming and suffers from certain anomalies caused by an improperly chosen set point, that is, free amplitude in air for the cantilever. Raman spectroscopy is a quick characterization method for identifying one to a few layers, but the laser irradiation causes structural degradation of the MoS2. Optical microscopy works only when MoS2 is on a silicon substrate covered with SiO2 of 100~300 nm thickness. The last two optical methods are commonly limited in resolution to the micrometer range due to the diffraction limits of light. We report here a method of measuring the distribution of the number of MoS2 layers using a low voltage field emission electron microscope with acceleration voltages no greater than 1 kV. We found a linear relationship between the FESEM contrast and the number of MoS2 layers. This method can be used to characterize MoS2 samples at nanometer-level spatial resolution, which is below the limits of other methods.