인삼 뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans)과 뿌리혹선충(Meloidogyne spp.)은 국내 인삼(panax ginseng C. A. Meyer) 연작장해의 주요인으로, 인삼 생산성 향상을 위해 방제가 필요하다. 본 연구는 새로 개발한 액제 훈증성 토양 소독제를 살포하며 동시에 비닐피복이 가능한 트랙터부착형 토양 소독기를 이용하여 dimethyl disulfide (DMDS)를 처리하였을 때, C. destructans와 뿌리혹선충의 방제효과를 분석하고, 시작기의 성능을 확인하기 위해 수행하였다. 토양 소독기를 이용하여 인삼 재배 포장에 DMDS를 처리한 후 비닐이 피복된 상태에서 5주간 훈증하였다. 토양 소독기의 성능은 약제 살포량 오차 2.5%, 작업능률 0.9h/10a로 40%의 노력절감 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 처리 전후 C. destructans 의 밀도를 분석한결과 82.5%의 밀도 억제 효과가 있는 것으로 나타났으며, 뿌리혹선충 방제효과는 100%로 나타났다. 따라서, 본 토양 소독기 시작기를 이용하여 능률적으로 DMDS를 처리할 수 있으며, C. destructans와 뿌리혹선충의 방제효과를 볼 수 있는 것으로 판단된다.

에틸포메이트는 살충 효과가 빠르고 환경에 무해하며 특히 인축독성이 낮아 검역용 훈증제로 등록되어 있다. 이러한 에틸포메이트를 이용하여 훈증 챔버 (0.275 m3) 내에서 4종의 농업 해충 (오이총채벌레, 담배가루이, 복숭아혹진딧물, 점박이응애)과 4종의 작물 (참외, 오이, 토마토, 고추) 유묘기를 대상으로 12시간 훈증 처리하여 약효와 약해를 평가하였다. 에틸포메이트 1.5 g/m3의 약량으로 12시간 훈증 했을 때 담배가루이와 복숭아혹진딧물은 93.3% 이상의 높은 살충력를 나타내었으나, 점박이응애는 2.0 g/m3 약량에서도 20% 미만의 낮은 살충력을 나타내었다. 그리고 에틸포메이트의 CT값(농도ⅹ시간)이 훈증 처리 온도 20 ± 1.5℃에서 8.9 g･h/m3 이상일 때 점박이응애를 제외한 나머지 3종의 해충에 대해서 90% 이상의 살충 효과를 얻을 수 있었다. 에틸포메이트 1.5 g/m3의 약량으로 상기 4작물을 12시간 훈증했을 때 약해 증상은 나타나지 않았다. 따라서 에틸포메이트 훈증기술은 시설 내 해충방제를 위한 새로운 방식이 될 수 있으며 관행적인 살충제의 사용을 줄일 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 해충의 충태별, 작물의 생육 시기별 에틸포메이트 약효 및 약해에 대한 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.

포천시 소재 산림생산기술연구소 잣나무림에서 소나무재선충병 감염목의 메탐소듐 훈증방제시 외부로 유출되는 이소시안화메틸(MIC, methyl isocyanate)과 이소티오시안화메틸(MITC, methyl isothiocyanate)의 발생량을 시간 및 거리별로 측정하였다. 메탐소듐은 소나무재선충병 훈증방제 지침에 따라 처리하였으며, MIC와 MITC는 미국 직업안전위생관리국(OSHA)의 No. 54 방법에 근거하여 측정 및 분석하였다. MIC 발생량은 훈증제 처리 1일차에 최대 0.55 ㎍/㎥으로 가장 많았으며, 시간이 경과할수록 지속적으로 감소하여 7일차에는 최대 0.07 ㎍/㎥으로 감소하였다. 거리별로는 훈증제 처리 중앙지점에서 발생량이 많았으며, 20m와 50m 지점에서는 처리 7일차에 검출되지 않았다. 측정된 MIC 발생 최대량은 미국 EPA와 국내 고용노동부의 급성노출기준인 50 ㎍/㎥(1일 8시간 노출 또는 일주일 40시간 노출), 미국 캘리포니아 EPA의 만성노출기준인 1 ㎍/㎥(6개월 ~ 7년 지속 노출)의 1.1 ~ 55% 수준으로 확인되었다. MITC 발생량은 훈증제 처리 1일차에 최대 115.72㎍/㎥으로 가장 많았으며, 3일차부터 급격하게 감소하여 7일차에는 최대 14.27㎍/㎥으로 감소하였다. 거리별로는 훈증제 처리 10m 지점 이후에서는 1일차부터 MITC가 검출되지 않았다. 미국 EPA의 MITC 급성노출기준은 67㎍/㎥으로, 1일차 처리 원점을 제외한 전 기간 및 지점에서 기준 이하로 검출되거나 미검출되었다.

이온화에너지(ionizing radiation)는 최근 들어 해충 및 미생물 소독기술로 각광받는 기술로 감마선, 엑스선, 전자빔 등이 있다. 그 중 전자빔은 친환경적이며 짧은 처리시간 등의 이로운 점이 있다. 본 연구에서는 수출용 절화(장미, 국화) 박스 내 주요 해충을 대상으로 전자빔을 조사한 후 발육단계별 감수성을 평가하였다. 그 결과, 알의 부화율과 우화된 성충의 산란(산자)율은 억제하지만 유충(약충)과 성충의 acute mortality에는 영향이 없었다. 이온화에너지와 더불어 식물검역 시 많이 사용되는 훈증제인 methyl bromide (MeBr)는 오존층파괴물질로 지정되어 장기적으로 사용금지 될 전망이다. Phosphine (PH3)은 MeBr보다 해충에 대한 독성이 강하고 침투성 및 작업자의 안전성 측면에서 우수한 것으로 알려져 있다. 본 연구진은 주요 화훼해충에 대해 PH3의 감수성을 평가한 결과, 유충(약충)과 성충에 100% 방제효과 있는 농도와 처리시간이 알과 번데기에서는 효과가 미비하였다. 따라서 해충의 모든 발육단계별 완전 사멸을 위해서 이온화에너지와 훈증제를 병용 처리하여 보다 효율적인 해충방제에 주력하였다. 그 결과 전자빔을 조사한 절화박스에 PH3을 병용 처리하였을 경우, 각 처리법을 단독으로 처리한 것 보다 훨씬 효율적인 방제효과를 나타내었다.

저곡해충 중 대표적인 거짓쌀도둑거저리(Tribolium castaneum), 어리쌀바구미 (Sitophilus zeamais), 화랑곡나방(Plodia interpunctella), 이질바퀴(Periplaneta americana)에 대한 열처리 방제시스템에 훈증제(Phosphine), CO2, 식용규조토를 복합처리하여 식품가공공장, 사일로, 컨테이너 등에 대한 현장적용시스템을 개발 하였다. 식품가공공장의 해충 주요 서식처는 공장설비 내부 혹은 바닦면의 작은 틈새로 써 대기 온도뿐만 아니라 생산설비와 건물 표면의 온도가 최소 50℃이상 열평형을 이루기 위해서는 약 24시간 이상의 온도 관리가 필요하였다. 또한 현장에서 열처리 시 살충효과 개선 및 방제시간 단축, 그리고 방제온도 감소를 위해서 4종 해충을 4 0℃ 및 45℃ 조건에서 Phosphine 50ppm, CO2 2%, 규조토 0.5g/m3 복합처리하여 사멸율(LT100)을 조사하였으며, 거짓쌀도둑거저리의 경우 약 36시간(45℃ 단독 처리)에서 9시간(45℃ + Phosphine + CO2 + 규조토 복합처리)으로 방제시간이 급 격히 단축되었다. 열처리와 함께 복합처리된 Phosphine과 CO2의 경우 가스형태로 공장 밀폐도가 부족하여 1일 약 10∼20%정도의 농도가 감소하였다. 저장곡물 보 관용으로 주로 사용되는 사일로는 일반적으로 직경 약 2m이상이고 높이 약 10∼ 25m정도의 원기둥 형태로써, 해충의 주요 서식처는 상부 여과장치 부분이다. 이 경 우 열방제 장비를 사일로 하단 내부에 두고 열풍의 토출부를 사일로 상부에 위치하 여 방제를 수행할 경우 효과적이였다. 또한 수출입 콘테이너의 경우 식품가공공장 과 달리 구조물의 밀폐도가 우수하였으며, 이 경우 Phosphine 및 CO2와 같은 가스 의 적용이 효과적인 것으로 확인되었다.

소비자의 먹거리에 대한 의식수준이 최근 지속적으로 높아짐에 따라서 무독성, 비잔류성의 친환경 해충방제시스템의 개발이 시급한 실정이다. 저장곡물의 해충 방제로는 주로 훈증제를 많이 사용하지만 안정성, 환경파괴, 잔류농약, 중복사용으 로 인한 해충의 내성문제 등이 발생되고 있다. 따라서 최근 소비자에게 보다 안전하 고 환경 친화적인 저장곡물 해충방제 열처리시스템이 개발되어 국내 제분회사 등 에 사용되고 있다. 열처리시스템은 실내 온도를 50℃이상 일정시간(약 24∼48hr) 유지하여 해충, 세균, 설치류 등 유해 생물을 방제하는 것으로 이미 선진국에서는 널리 활용되는 친환경적 차세대 해충방제법이다. 본 연구소는 저곡해충 중 대표적 인 거짓쌀도둑거저리(Tribolium castaneum), 어리쌀바구미(Sitophilus zeamais), 화랑곡나방(Plodia interpunctella), 이질바퀴(Periplaneta americana)를 사용하여 열처리시스템에 훈증(Phosphine), 대기조성(CO2), 규조토를 복합처리하여 방제 시간을 단축하거나 방제 온도를 낮추고자 연구를 진행하였다. 4종 해충 각각에 대해서 상온(25℃) 및 45℃ 조건으로 Phosphine, CO2, 규조토를 각각 처리한 경우 처리농도가 높아짐에 따라서 사멸시간이 단축됨을 확인하였다. 이 경우 상대적 Phosphine과 규조토의 해충 사멸 상승효과가 CO2보다 큰 것으로 나타났다. 또한 거짓쌀도둑거저리에 대해서 열(40, 45℃), Phosphine(20, 50ppm), CO2(2, 5, 10%), 규조토(0.2, 0.5, 1mg/L)를 각각 복합처리시 40℃조건에서는 사멸 시간이 72시간(40℃ 단독처리)에서 3~6시간(40℃+Phosphine+CO2+규조토 복합 처리)으로, 45℃조건에서는 24시간(45℃ 단독처리)에서 1~3시간(45℃+Phosphine +CO2+규조토 복합처리)으로 단축되었다.

온실 내 토마토 재배를 할 때는 다양한 해충이 발생한다. 특히 유기재배를 하는 포장에서는 해충의 피해의 피해가 더욱 크게 나타난다. 이중 진딧물은 한번 발생하면 방제가 어려워 농가의 커다란 골칫거리인 해충이다. 오래전부터 민간에서는 담배훈증을 통해 진딧물을 방제하였는데, 본 실험에서 담배훈증의 효과를 검증하였다. 50*50*60cm의 아크릴케이지에 싸리수염진딧물을 접종한 토마토를 넣고 말린 담뱃잎을 훈증한 뒤 생충수를 조사였다. 무처리에서 성충 16.8마리였으며 10mg, 50mg, 25mg에서 각각 13.0, 3.8, 0마리를 나타냈다. 100m2 크기의 온실에 싸리수염진딧물이 접종된 토마토를 넣어두고 2종(황색종, 버어리종)의 말린 담뱃잎을 3개의 깡통에 담아 태워 훈증한 후 진딧물의 생충수를 확인하였다. 황색종은 100g을 훈증했을 때 두 시간 훈증한 온실에서는 진딧물 성충이 10.3마리였으나 밤새(약 14시간) 훈증했을 때는 2.2마리로 낮게 나타났다. 버어리종을 200g 훈증 처리했을 때 시간별로 0(2시간), 0.(14시간)으로, 황색종보다 더 높은 살충효과를 확인할 수 있었다. 담뱃잎을 알코올에 추출하여 진딧물에 살포했을 때 무처리에서 9.67마리일 때 10배 희석액은 1.67마리, 30배 희석액은 2.33마리의 생충수를 보여주었다. 재배 방법과 환경에 따라 진딧물을 방제하는데 훈증과 추출로 담배를 이용할 수 있을 것이다.

2004년 8월경 경기도 성남시와 광주시 일원에서 처음으로 피해가 확인된 참나무시들음병의 매개충 확산억제를 위한 방제방법으로 고사목 벌채훈증법을 적용하여 왔으나, 험난한 산악지역에서 방제작업이 어렵기 때문에 이러한 점을 보완하기 위하여 고사목을 벌채하지 않고 입목상태에서 매개충의 밀도를 억제하기 위한 훈증제 입목천공주입법의 효과를 조사하였다. 고사목의 경우 4～5m이상 높은 부위까지 매개충의 칩입공이 분포하지만 주로 2m이하에서 약 90%정도의 침입공이 분포하는 것으로 조사되어 천공이 가능한 1.5m높이까지 지름 10㎜, 길이 10㎝인 목공용 드릴날과 동력천공기를 이용하여 지상에서 1m까지는 10×10㎝간격으로, 1～1.5m높이까지는 20×20㎝ 간격으로 천공하고 천공당 3㎖의 메탐소디움 훈증제를 주입한 후 살충효과를 조사한 결과 10×10㎝간격으로 천공하였을 경우 100%의 살충율을 보였으며, 20×20㎝간격으로 천공하였을 경우 60～80%의 저조한 살충율을 보였다. 이러한 결과로 입목천공훈증법은 지형이 험난하여 벌채훈증법을 적용하기 힘든 고사목에 대한 처리방법의 하나로 적용가능한 방법이라 판단되었다.

Background : Ginseng is a perennial, and damage occurs due to various diseases and pests. As a result, yield decreases and quality deteriorates. In particular, it is impossible to be repeatedly cultivated due to root rot, soil-borne disease. For this, in order to control root rot and repeatedly cultivate ginseng by using soil fumigation from virgin soil, this experiment was conducted. Methods and Results : This experiment was performed in ginseng farm field, Geumsan-gun, Chungnam province. And total area was 3ha. And the experiment was conducted in soil where apple trees had been grown. Apple trees were rooted up in 2006. And soil was fumigated in May 2007. With regard to soil fumigant, soil was treated with Basamid of 40kg/10a. After soil fumigation, 5 ton/10a of cattle manure fermented for 1 year was put in the soil in June, and then the soil was cared for by being plowed and rotary-tilled as occasion. Ginseng seeds were sowed in the soil cared for in October 2007. And 4-year-old ginseng was harvested in 2011. The soil from which ginseng was harvested was fumigated by the same method in May 2012, and then ginseng seeds were sowed in 1.5ha in October 2012 and in 1.5ha in October 2013. In October 2013, 3-year-old and 4-year-old ginseng was harvested. And ginseng growth characteristics and root rot incidence was examined. It was shown that 4-year-old ginseng yield after the fumigation of virgin soil was nearly 2 times as high as that of conventional virgin soil cultivation. And root rot didn't occur. After that time, the soil was fumigated again. And when ginseng was cultivated, 3-year-old and 4-year-old ginseng yield was 650kg and 960kg per 10a. And it was shown that root rot incidence was 1.3% and 15.3% in 3-year-old and 4-year-old ginseng respectively. Conclusion : This study showed the results where ginseng can be cultivated repeatedly if soil was fumigated again after ginseng was harvested following the soil fumigation from virgin soil so as to control the ginseng root rot and cultivate ginseng repeatedly.