본 연구는 식물검역 분야에서 주요하게 사용되고 있는 메틸브로마이드 훈증제로 인해 발생하는 약해를 저감하기 위한 물질을 모델식물인 애기장대를 이용하여 스크리닝하였다. 사전연구를 통하여 메틸브로마이드 훈증제의 식물 독성 메커니즘으로 활성산소발생와 식물 성장 호르몬인 옥신의 식물체 내 분배억제효과가 발생하는 것을 바탕으로 하여, 약해 저감물질후보군으로 활성산소를 제거하는 역할을 하는 ROS scavenger 2종 (NAC, GSH)과 옥신을 훈증제 처리 전 애기장대에 처리한 후 약해의 저감 정도를 육안평가와 더불어 관련 유전자의 발현을 확인하였다. 연구 결과 메틸브로마이드에 의해 유도된 약해는 옥신보다는 활성산소를 저감시키는 물질후보군들에서 약해 저감효과가 나타났다. 이 중 GSH을 이용하여 농도구배하여 전처리하였을 때, 5 mM GSH 전처리 후 메틸브로마이드 훈증 시 약해 저감효과가 두드러졌다. GSH 전처리 시 식물체 내에 MBF1c와 HSP70 유전자 발현이 증가하는 것을 확인하였으며, 이는 메틸브로마이드 훈증으로 유도되는 약해를 방어하는 역할을 담당하였을 것이라고 평가된다. 따라서, 식물검역 훈증제 메틸브로마이드에 의해 발생하는 약해를 저감하는 데 GSH의 사용가능성을 평가하였으며, 이를 기반으로 다양한 식물체에 적용하여 수출입 시 약해로 인한 경제적 손실을 감소시킬 수 있기를 기대한다.

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.

주요 농업해충인 복숭아혹진딧물 약충과 성충을 대상으로 포스핀 및 에틸포메이트 훈증제에 대한 감수성 평가를수행하였다. 포스핀은 6개 농도(0.025, 0.051, 0.099, 0.501, 0.999 및 2.001 mg/L)를 처리하였으며, 그 결과 0.099 mg/L에서약충과 성충은 각각 39.3%, 44.9%의 살충률을 보였으며, 두 태 모두 0.501 mg/L 이상 처리구에서는 100% 사망하여포스핀을 대상으로 한 약충과 성충의 LCT50 값은 각각 1.983, 1.845 mg h/L임을 확인하였다. 에틸포메이트 처리는약충은 7개 농도(0.45, 2.55, 3.98, 5.03, 9.77, 15.03 및 20.29 mg/L), 성충은 6개 농도(1.05, 2.03, 3.01, 4.06, 5.03 및9.77 mg/L)를 처리하였으며, 그 결과 5.03 mg/L에서 약충과 성충은 각각 95.6, 96.7%의 살충률을 보였으며, 9.77mg/L 이상 처리시 100% 사망하여 에틸포메이트를 대상으로 한 LCT50 값은 각각 1.593, 2.295 mg h/L임을 확인하였다.

쌀에 발생하는 해충인 머리대장가는납작벌레를 대상으로 포스핀 훈증제 감수성 평가를 수행하였다. 머리대장가는납작벌레 알, 후기유충 및 성충을 대상으로 수행하였으며, 포스핀은 0.025, 0.051, 0.099, 0.501 및 0.999 mg/L 5개농도를 20시간 동안 처리하였다. 그 결과, 머리대장가는납작벌레 알은 0.025 mg/L에서 46.5%의 살충률을 보였고0.999 mg/L에서는 100.0%의 높은 살충률을 확인하였다. 후기유충과 성충은 0.099 mg/L 농도에서 각각 98.9, 94.4%의살충률을 보였으나, 0.501 mg/L 처리시에는 후기유충 및 번데기 모두 100%의 살충률을 확인하였다. 포스핀을 대상으로한 머리대장가는납작벌레의 태별 LCT50 값은 알은 0.710 mg h/L, 후기유충과 성충은 각각 0.254, 0.477 mg h/L로나타났으며, LCT99 값은 알은 1.593 mg h/L, 후기유충 1.278 mg h/L, 성충 3.042 mg h/L임을 확인하였다.

전 세계적으로 저곡해충 방제를 위해 포스핀 훈증제가 많이 사용되어 왔다. 포스핀 훈증제의 지속적인사용으로저곡해충의 포스핀 훈증제 저항성이 보고되고 있다. 포스핀 훈증제 저항성 저곡해충의 출현 빈도가 높아짐에 따라유전자 분석을 통해 유전자 변이를 파악하고, 포스핀 훈증제 저항성 해충에 맞는 방제방법 확립이 필요하다. 본연구에서는 저곡해충 3종(가루개나무좀, 거짓쌀도둑거저리, 쌀바구미)의 포스핀 훈증제 저항성종과 감수성종에대하여 포스핀 저항성 획득 유무를 확인할 수 있는 Dihydrolipoamide dehydrogenase(DLD) 유전자의 아미노산 변이를비교분석하였다. 시험결과 포스핀 훈증제 저항성 가루개나무좀과 거짓쌀도둑거저리는 P(Proline)에서 S(Serine)로아미노산 변이가 일어났고, 쌀바구미에서는 N(Asparagine)에서 T(Threonine)로 아미노산 변이를 확인하였다.

메틸브로마이드(MB)는 오존층 파괴물질로서 환경문제와 중독의 안전성 문제가 발생하고 있다. 저곡해충방제에포스핀 훈증제(PH3)가 지속적으로 사용되어졌고, 최근 PH3 저항성 해충 발생이 높아지고 있는 실정이다. 이를대체하기 위해 환경문제 및 저항성에 대해 유해성이 적은 에틸포메이트 훈증제(EF)가 주목받고 있다. 본 연구에서는포스핀 훈증제를 대체할 수 있는 에틸포메이트 훈증제에 따른 포스핀 저항성 쌀바구미의 살충효과를 메틸브로마이드와 비교분석하였다. 메틸브로마이드 10mg/L를 처리하였을 때 전기유충과 성충에서 100%의 살충율 보였고 후기유충과번데기에서는 50%의 낮은 살충율을 보였다. 에틸포메이트 70mg/L를 처리하였을 때는 전기유충과 번데기에서 100%의사충율을 보였고 후기유충과 성충에서도 90% 이상의 높은 살충율을 보였다. 에틸포메이트 훈증제는 높은 살충율을보이므로 메틸브로마이드와 포스핀을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

포스핀 정제(에피흄, 공기중 수분과 반응하여 포스핀 가스를 만드는 제형)는 현재까지 알려진 훈증약제 중 저곡해충방제를 위해 양곡창고, 검역전처리 등에 널리 사용 중이다. 또한 경제적이고 편리한 물질로 처리후 잔류성이 없어 전 세계적으로 광범위하게 사용하였다. 그러나 온도별 발생량이 일정치 않으며, 훈증시설을 고려하지 않고 과도한 약량 처리로 인해 포스핀 저항성 해충이 보고되고 있다. 국내 수입 곡류 보관중인 대한곡물협회에 최근 보고에 따르면 포스핀 정제를 이용한 방제에 실패하였으며, 이는 수입국에서 유입된 저곡해충의 알, 유충 등은 곡물내부에 존재하는 포스핀 저항성 저곡해충일 가능성이 높아 기존 검역 처리방법을 재정립이 필요하다. 이에 어리쌀바구미에 대한 포스핀 약제 감수성을 평가하여 소독처리기준에 적용하고자한다. 본 실험에서는 포스핀 훈증제의 농도별(0.001~2.0 mg/L)로, 포스핀 약제에 노출되지 않은(감수성 집단) 어리쌀바구미와 포스핀 약제에 꾸준히 노출(저항성 집단)된 어리쌀바구미에 대해 20℃에서 약효를 확인하였다. 시험결과 감수성 어리쌀바구미는 0.02 mg/L의 농도에서 100% 사멸하였지만, 저항성 어리쌀바구미는 감수성 어리쌀바구미의 100배 농도인 2.0 mg/L 농도에서 75%의 살충율을 보였다.

화학적 소독처리기법을 개발하기 위해 에틸포메이트(EF), 포스핀(PH3)등의 약제를 이용하고 있다. 포스핀훈증제는 저곡해충의 방제 훈증제로 호주 둥 세계에서 널리 사용하고 있는 약제이지만, 국내에서는 현재 일부 수입 과실류의 특정 해충(깍지벌레류)만 소독처리기준을 설정하고 있어 처리기준 이외의 해충을 발견시, 오존층 파괴물질로 지정되어 규제가 예상되어지는 MB를 소독에 사용하고 있는 실정이다. 따라서, 여러 해충, 태별 온도에 따른 PH3 약제 감수성을 평가하여 소독처리기준에 적용하고자한다. 본 실험에서는 다중 농도의 PH3 훈증제(0.1~2 mg/L)를 사용하여, 각 공시충(복숭아혹진딧물, 귤가루깍지벌레, 점박이응애 등)에 대해 온도별 (5℃, 13℃, 20℃) 약효를 Probit 분석한 결과 5℃ 조건에서는 복숭아혹진딧물의 약충·성충의 감수성(LCT99)이 가장 높았다. 13℃ 조건에서는 점박이응애 알, 약·성충 및 복숭아혹진딧물 약·성충, 20℃ 조건에서 점박이응애 성충이 각각 높은 감수성을 보였다.

저곡해충 방제를 위하여 동물의 잔류독성이나 생태계에 악영향을 미치는 화학적방제의 사용을 최대한 억제하면서 친환경적이고 효과적인 해충방제, 관리방안의 요구가 증대되고 있는 실정이다. 본 연구는 인체에 해가 적으며 살균력이 뛰어난 산화성 훈증제를 이용하여 대표적인 저곡해충인 화랑곡나방과 어리쌀비구미에 대한 살충효과 검증을 통하여 치사조건을 확립하고자 하였다. 산화성 훈증제 100ppm을 0~48시간 처리 시 어리쌀바구미 성충은 24시간 처리에서 일정 치사율을 보였으며, 화랑곡나방의 경우 알 보다는 유충, 성충 단계에서 일정 치사율에 이르기까지 처리시간이 길어졌으며, 번데기 단계에서는 유충, 성충의 처리시간 보다 길어야 일정 치사율을 보였다. 산화성 훈증제 200ppm을 0~24시간 처리 후 일정시간 경과 후의 치사율은 화랑곡나방 유충의 경우 훈증제 처리 시간이 길어짐에 따라 치사율이 증가하는 양상을 보였다. 또한, 산화성 훈증제 200ppm을 1시간 처리하였을 경우에는 매우 낮은 치사율을 나타냈다. 이러한 결과는 연구에 사용된 산화성 훈증제 처리 시 처리시간과 농도에 영향을 받으며, 처리농도 보다는 처리시간이 해충의 치사율에 더 크게 영향을 주는 것으로 판단되었다

검역훈증제로 사용되어져온 메틸브로마이드(MB)가 오존층파괴물질로 규제가 예상됨에 따라 대체제로서 에틸포메이트(EF), 포스핀(PH3)등을 이용한 화학적 소독처리기법이 개발 중에 있다. EF는 천연물질유래의 물질로 식품첨가물로 훈증처리시 작업자 안전성이 높은 대체제이며, 현재 일부 수입 과실류의 특정 해충(깍지벌레류)만 소독처리기준을 설정하고 있어 처리기준 이외의 해충 발견시 MB훈증을 하고 있는 실정이다. 다양한 해충별, 태별 온도별에 대한 EF 약제 감수성을 평가하여 소독처리기준에 적용하고자한다. 본 실험에서는 다중 농도의 EF 훈증제(10~60 mg/L)를 사용하여, 각 공시충(담배가루이, 목화진딧물, 복숭아혹진딧물, 귤가루깍지벌레, 점박이응애 등)에 대해 온도별 (5℃, 13℃, 20℃) 약효를 Probit 분석한 결과 5℃ 조건에서는 점박이응애 성충이 감수성 정도(LCT99)가 가장 높았다. 13℃ 조건에서는 점박이응애 성충 및 귤가루깍지벌레 약충이, 20℃ 조건에서 점박이응애 약충 및 귤가루깍지벌레 성충이 각각 높은 감수성을 보였다.

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.

식물체정유란 식물체에 함유된 휘발성분을 증기증류를 이용하여 추출한 액상 형태의 추출물로 살충, 살균, 항세균, 살선충 등 다양한 활성들이 보고되어 있다. 특 히 최근 메틸브로마이드 등 가스형태의 훈증제들이 가지고 있는 독성 등 여러 가지 부작용 때문에 식물체정유들이 가지고 있는 살충, 살균,항세균 활성들이 관심을 받 고 있다. 식물체정유에는 다양한 화합물들이 함유되어 있는데(cynohydrins, monoterpenoids, sesquiterpenoids, sulphur compounds, thiocyanates 등) 이들 화 합물들은 단독 혹은 협력하여 다양한 활성들을 보인다. 이들 식물체 정유 혹은 정유 유래 화합물들은 발육단계별로도 다양한 활성에 차이를 보이며 농약에 저항성인 계체에 대해서도 활성을 나타낸다. 그리고 식물체정유는 이산화탄소나 ethyl formate 등과 혼합하였을 때 훨씬 좋은 활성을 나타낸다는 보고가 있다. 식물체정 유 성분들의 살충 혹은 살균 활성을 나타내는 기작에 대한 연구는 일부 수행이 되었 으나 현재까지 정확한 기작은 알려진 것이 별로 없는 실정이다. 본 발표에서는 식물 체정유 및 정유성분들의 살충, 살균, 항세균 등 다양한 활성을 알아보고 앞으로 식 물체정유를 이용한 병해충 방제제의 전망을 알아보고자 한다.

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.

이 시험은 수직 사이로에 충진된 옥수수를 대상으로 M.B를 사용하여 자연중력하에서 소독할 때 M.B가스의 침투확산성 및 살충효과를 요약하면 다음과 같다. 1. 사이로 표층의 M.B가스 농도는 투약후 2시간후부터 100mg/l 이상에서 20mg/l 이하로 급격히 감소하였다. 2. 사이로 표층으로부터 3m 깊이 지점의 M.B가스 농도는 투약후 12시간이후 100mg/l 이상에서 30mg/l 이하로 감소되었으며 표층의 고농도 M.B가스가 불과 30분 이내에 3m 깊이 까지 침투되었음을 알 수 있었다. 3. 사이로 표층으로부터 고농도의 M.B가스는 13m 깊이 지점까지 1시간 이내에 침투되었으며 투약후 48시간까지 지속적으로 100mg/l 이상40mg/l 이상의 M.B가스가 검지되는 것으로 보아 자연중력하에서 옥수수를 소독하는 경우 13m 깊이 부근에 M.B 가스의 고농도 대를 형성하는 것으로 추측된다. 4. 사이로 기부(21m 지점)의 M.B가스는 에 불과했던 것으로 보아 M.B의 침투가 아주 적었던 것으로 판단되어진다. 5. M.B 가스의 횡 확산성은 수직 침투성에 비하여 매우 적었으며 사이로 길이 3m의 경우 투약방향으로부터 약 13m지점의 qdnl는 중심부의 약 , 그리고 깊이 13m 지점에서는 지점에서는 의 농도에 불과하였다. 6. 투약후 24시간만에 조사한 사이로의 표층 및 기부(21m 지점)에 삽입 했던 공시충(거짓쌀도둑)은 모두 사멸되었으며 48시간후에 조사한 3m, 7m, 및 13m 지점의 공시충도 모두 사충으로 발견되었다.

이 시험은 수직싸이로에서 대두를 훈증소독하는 경우 훈증제별로 침투확산력을 조사할 목적으로 실시한것으로써 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 대두의 표면에 M.B를 단독으로 투약한 경우 M.B Gas의 침투확산속도는 대만히 빨라 투약후 4시간 이내에 싸이로 기부에 60mg/l 이상의 M.B Gas가 검출되었으며 10시간 이후로부터는 M.B Gas의 농도가 차 감소하는 경향이었다. 2. M.B Gas의 Carrier로 Gas를 동시에 사용하였을 때는 M.B Gas의 침투확산속도가 M.B 단독 사용시보다 더욱 빨라져 투약후 1.5 시간이내에 싸이로 기부의 M.B Gas 농도는 70mg/l 이상을 나타내었다. 3. Phostoxin을 투약한 경우는 M.B를 투약한 경우 와는 반대로 침투확산력이 매우 미약하여 투약후 48시간동안 싸이로의 기부에서 10mg/l 이상의 농도를 검지할 수 없었다. 4. 소독효과를 조사하기 위해서 공시충으로 쌀바구미를 싸이로 기부에 삽입하였던바 M.B 및 구에서 는 완전한 살충효과를 얻었으나 Phostoxin 사용구에서는 대부분 생충으로 발견되었다.

D-D외 3종의 토양훈증제를 인삼의 연작토에 15cm, 30cm 깊이로 처리하였을 때 2년생인삼의 생육과 화학적조성에 미치는 영향을 알아보기 위해서 본 시험을 실시하였다. 1980년 3월 7일 처리, 4월 1일 이식, 8월 19일에 채취하여 근, 경, 엽으로 나누어 일반 무기성분(N, P, K, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Zn)을 분석한바 그 결과는 다음과 같았다. 1. 훈증제처리가 2년생인삼의 지상하부의 생육을 촉진하였는데, 지하부 생체중의 경우 , 건물중의 경우 증가하였다. 2. 지상하부의 질소와 인산의 함량은 훈증제처리구에서 무처리구에 비하여 증가하였으나, a의 경우에는 오히려 감소하는 경향을 보였다. K의 경우에 있어서는 지하부에서는 함량이 감소하였으나, 지하부에서는 증가하였다. 3. 미량요소의 경우에 있어서는 Mn, Fe의 함량은 훈증제처리구에서 증가하였으나, Na, Zn의 함량에는 큰 영향을 미치지 못하였다. 4. 훈증제의 처리깊이(15cm, 30cm)에 따른 차이에서 보면 2년생인삼의 생육과 화학적조성에는 별다른 차이를 볼 수 없었다.

Emission of methyl bromide(MeBr) of soil fumigant was implicated in stratospheric ozone depletion. To determine the environmental fate for 1,3-dichloropene(1,3-D) of alternatives fumigants for MeBr, this paper researched the transformation for 1,3-D in water and soil. Half lives of cis-1,3-D in water with first-order kinetics are 9.9day and 1.7day at 25°C and 40°C, half lives of trans-1,3-D are 8.6day and 1.5day at 25°C and 40°C, respectively. Transformation for 1,3-D in water at high temperature faster then at low temperature. Hydrolysis for 1,3-D in water are unaffected at pH 2.5∼pH 10.0, but hydrolysis for 1,3-D at pH 11.5 higher then at pH 2.5∼pH 10.0. Half lives of cis-1,3-D in soil are 11.5day and 7.7day at 3% and 10% of soil moisture, half lives of trans-1,3-D are 9.9day and 6.9day at 3% and 10% of soil moisture, respectively. Transformation for 1,3-D in water increased with increasing soil moisture. Transformation for trans-1,3-D isomer are more rapid then cis-1,3-D isomer in water and soil. This research has identified that transformation for 1,3-dichloropropene are affected by temperature, pH, soil moisture, and isomer of cis and trans in water and soil.

For the purpose of improving microbiolgical quality of carrot powder, which is being used as minor ingredients of convenience foods, comparative influence of Υ-irradiation and ethylene oxide(E.O) fumigation was investigated with emphasis on sterilizating effect and physicochemical propertied Carrot powder sample was contaminated with thermophiles 4.0103/g, acid tolerant bacteria 3.7103/g and coliforms 1.6102/g, respectively. And thus sanitation process was required. E.O fumigation in commercial practice was not enough to destroy thermophilic bacteria, while Υ-irradiation at below 5 kGy could reduce all microorganisms up to undectected levels. Radiosensitivity(D10) of thermophiles was shown to be 2.25 kGy. The applicable dose of irradiation to the improvement of microbiological quality showed insignificant influences on the physicochemical quality of the sample.