최근 환경보존 및 안전한 먹거리의 필요성 증대에 따라 화학비료 및 농약 사용을 기피하는 대신에 수목으로부터 추출 분리된 항균력을 나타내는 화합물을 활용하려는 연구가 많이 수행 되고 있다. 식물정유는 terpene, alcohol, aldehyde 등과 같은 여러 가지 복합화합물로 식물의 이차 대사산물이며 외부환경에 대한 자체 방어기작으로 합성되는 생리활성물질로 항균, 살균 등 방부효과가 뛰어나고, 향이 후각을 통해 기억, 감정 등을 관장하는 대뇌변연계에 자극을 주기 때문에 스트레스나 긴장을 완화시키고 기억력과 면역력을 증가시키는 것으로 알려져 있 다. 따라서 수목으로부터 분리된 수용성정유를 이용하여 버섯에 병해를 일으키는 푸른곰팡이 병의 원인 미생물인 Trichoderma에 대한 항균활성을 확인하고자 본 연구는 시도되었다. 본 연구는 MA배지에 편백 수용성 정유와 시판화학약품을 농도별로 혼합하고 그린몰드 5종(T. aggressivum, T. atroviride, T. harzianum, T. koningii, T. viride)을 각각 접종한 후 생장시 켜 그린몰드 억제 성능을 비교 평가하였다. 편백나무 수용성정유의 항균활성은 T. aggressivum, T. atroviride 및 T. harzianum을 제외 하고 625 ppm - 5000 ppm의 농도에서 나타났으며, 5000 ppm의 농도에서 T. aggressivum 51.3%, T. atroviride 68.8%, T. harzianum 53.8%, T. koningii 51.7% 및 T. viride 53.0%의 항균활성이 확인되었다. 시판 화학약품은 T. aggressivum에 대하여 모든 농도에서 100%의 항균활성을 나타냈으며, 1000 ppm의 농도에서 T. atroviride, T. harzianum, T. koningii, T. virided에 대하여 60% 이상의 항균활성을 나타냈다. 편백나무 수용성정유의 휘발성 화합물 분석 결과, 15가지 화합물이 검출되었으며 주요 성분 으로는 Terpinen-4-ol 및 α-Terpineol이 각각 73.3% 및 7.23%로 가장 많이 함유되어있었으 며, 전체적으로 momoterpen류 약 93.3%, sesquiterpene류가은 약 6.7%를 차지하는 것을 확인 할 수 있었다.

본 연구는 쌀을 비롯한 저장곡물을 가해하는 어리쌀바구미(Sitophilus zeamais) 성충에 대해서 8종의 식물정유의 훈증독성과 Y-tube를 이용한 후각반응으로 기피효과를 조사하였다. 10㎕/L air의 농도에서 훈증독성시험 결과 pennyroyal과 tea tree 오일에서 각각 97%, 63%의 높은 살충효과를 보였다. 특히, pennyroyal oil(LT50, hour=3.87)은 tea tree oil((LT50, hour=4.09)보다 높고 빠른 살충력을 보였다. 10㎕/filter paper의 농도에서 후각계를 이용한 기피효과는 Cedarwood(80%), Cinnamon(83.3%), Cypress(81.1%), pennyroyal(97.1%) oil이 높은 기피활성을 보였으며, 이보다 낮은 1㎕/filter paper의 농도에서도 Cinnamon(82.4%), Cypress(80.0%), pennyroyal(86.7%) 오일은 높은 기피활성을 나타냈다.

실리카 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각) 변화에 따라 발생되는 자연대류 불안정 흐름의 막오염 저감효과를 차압의 변화 정도를 측정하여 규명하였다. 막표면에 케이크 층을 형성함으로서 막오염을 발생시키는 나노 사이즈의 실리카 입자(평균 크기 = 7, 12, 22, 50 nm 및 78 nm)가 함유된 5가지 종류의 콜로이드 용액을 사용하여 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각 = 0˚~180˚)에 따른 차압의 변화를 교반이 없는 dead-end 정유량 한외여과 실험을 통해 측정하였다. 상대적으로 크기가 작은 실리카 입자(7, 12 nm 및 22 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서 막모듈 경사각을 30˚ 이상으로 유지하면 막모듈에 자연대류 불안정 흐름이 발생되어 막오염 형성을 크게 억제시켜 차압의 증가가 거의 나타나지 않았다. 이 자연대류 불안정 흐름의 발생은 막표면에 형성된 실리카 케이크층의 벌크용액으로의 역이동(back transport)을 유발시킴으로서 차압의 증가를 억제시키는 막성능 개선 효과를 나타내었다. 그러나 상대적으로 크기가 큰 실리카 입자(50 및 78 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서는 자연대류 불안정 흐름 발생의 효과가 거의 없었다. 임계 플럭스 측정 결과 실리카 입자의 크기가 작을수록 그리고 막모듈 경사각이 클수록 막모듈에의 자연대류 불안정 흐름의 발생 강도가 커져 막오염 형성이 억제되었으며, 이로 인해 임계 플럭스가 증가하였다.

본 연구는 쌀을 비롯한 저장 곡물을 가해하는 어리쌀바구미(Sitophilus zeamais) 성충에 대해서 8종의 식물정유의 훈증독성과 후각계(ID 1.5cm, arm 12cm, stem 15cm)를 이용한 기피효과를 조사하였다. 10㎕/L air의 농도에서 훈증독성시험 결과 pennyroyal과 tea tree의 오일에서 각각 97%, 63%의 높은 살충효과를 보였다. 특히, pennyroyal oil(LT50, hour=3.87)은 tea tree oil((LT50, hour=4.09)보다 높고 빠른 살충력을 보였다. 10㎕/filter paper(∅ 5.5cm)의 농도에서 후각계를 이용한 기피효과는 Cedarwood(80%), Cinnmon(83.3%), Cypress(81.1%), pennyroyal(97.1%) oil이 높은 기피활성을 보였으며, 이보다 낮은 1㎕/filter paper(∅ 5.5cm)의 농도에서도 Cinnmon(82.4%), Cypress(80.0%), pennyroyal(86.7%) 오일은 높은 기피활성을 나타냈다.

The volatile flavor compounds of the essential oils from Ixeris dentate (Thunb.) Nakai and I. stolonifera A. Gray were investigated. The essential oils were extracted by hydro distillation extraction method. Ninety-three volatile flavor components were identified from I. dentate (Thunb.) Nakai essential oil. Hexadecanoic acid(33.73%) was the most abundant compound, followed by (Z, Z, Z, )-9, 12, 15-octadecatrienoic acid(18.59%), 6, 10, 14-trimethyl-2-pentadecanonel(10.39%) and phytol(5.21%). Ninety-seven volatile flavor components were identified from the essential oil of I. stolonifera A. Gray. Hexadecanoic acid was the most abundant component(39.7%), followed by (Z, Z, Z)-9, 12, 15-octadecatrienoic acid(12.63%), 9, 12-octadecadienoic acid, ethyl ester(12.36%), pentacosane(5.2%) and 6, 10, 14-trimethyl- 2-pentadecanone(3.18%). The volatile composition of I. dentate (Thunb.) Nakai was characterized by higher contents of phytol and phthalides than those of I. stolonifera A. Gray. The volatile flavor composition of I. stolonifera A. Gray can easily be distinguished by the percentage of sesquiterpene compounds against I. dentate (Thunb.) Nakai essential oil.

본 연구는 친환경적으로 시금치 노균병을 방제하기 위하여 식물정유, 길항미생물 및 난황유의 병발생 억제효과를 검정하여 화학농약 대신에 이용할 수 있는 친환경제제로서의 가능성을 검토하였다. 5종의 식물정유 가운데 노균병 방제효과는 1회 처리구와 1주 간격 2회 처리구 모두 Eucalyptus approximans 오일의 병원균 억제효과가 60% 정도로 가장 높은 것으로 나타났다. 반면에 토양에서 선발된 길항균 세 종류의 시금치 노균병 방제효과는 모두 20% 이하로 식물정유 처리보다 낮게 나타났다. 난황유 0.3%와 0.5%농도에서 1주일간격 2회 처리구에서 병원균 억제율이 각각 84.5%와 91.5%로 억제되어 가장 효과가 우수한 것으로 나타났다.

전세계적으로 문제가 되는 해충 점박이응애(Tetranychusurticae)를 제거할 목적으로 호주산 식물정유 19가지의 훈증 및 살비 효과를 검토하였다. 점박이응애를 접종한 강낭콩 leaf disc와 식물정유 10 μl/l air 농도로 점적한 filter paper를 밀폐용기 안에 넣고 훈증실험을 하였다. 살비효과는 점박이응애를 접종한 강낭콩 leaf disc를 1,000배 희석한 식물정유 용액에 dipping하여 실험하였다. 훈증 실험 결과 Eucalyptus dives, E. approximans, E. condonocarpa (2ndextract)가 90% 이상의 훈증효과가 있었다. 특히 E. condonocarpa는 100%의 훈증효과를 보였다. 살비 실험의 결과 E. bicostata, E. maidenii, E. sideroxylm, E. approximans, Callistemon viminalis 등 5종의 정유가 67% 이상의 살비효과를 보였다. 이 5종의 식물정유를 100배와 500배로 농도를 높여 실험한 결과, E. maidenii 100배 용액이 100%의 살비효과와 산란 기피효과를 나타냈다. 특히, 91.5%의 훈증 효과가 있던 E. approximans는 100배 희석액에서 83.1%의 살비효과도 나타내었다.

점박이응애(Tetranychus urticae) 성충에 대한 34종 식물정유의 살비효과를 실험실에서 0.1%의 농도로 dipped test로 조사하였다. 그 중에서 60% 이상의 살비율을 나타내는 정유는 sandalwood (89±8.6%) 와 commonthyme (62.8±42.4%) 2종의 식물정유 뿐이었다. 또한 sandalwood 식물정유는 총 산란수에서도 산란 억제효과가 있었다. 선발된 2종의 식물정유를 dipped test로 재 실험한 결과, sandalwood 식물정유만 87%의 살비효과를 나타냈었고, 총 산란수에서도 산란 억제효과가 나타났다. 최종 선발된 sandalwood 식물정유을 GC-MS로 분석한 결과 α-santalol(45.8%), β-santalol(20.6%), β-sinensal(9.4%) santalol(7.8%) 등이 주요한 성분이었다. α--santalol과 β-santalol의 혼합물(두 성분의 혼합비율 46.0%와 20.0%)로써 dipped test를 실시한 결과, 점박이응애 성충에 대한 살비효과와 산란 억제효과가 나타났다.

C. obtusa, an essential oil produced in Jeollanamdo Gangjin, is the most effective plant oil for easing Sick House Syndrome, having an effect similar to a therapeutic walk in the woods and acting as a sterilizer. In light of its medicinal importance, its composition, antibacterial activity and ability to mitigate an offensive odor have been analyzed. Through GC-MS, I confirmed that it contains approximately 50 components, 80.30% of which are various monoterpenes. It was effective at alleviating malodors from formaldehyde, ammonia, trimetylamine and methylmercaptan as determined in colorimetric gas detection tube tests in comparison with lemongrass and clove leaf essential oil. I obtained from Minimal Inhibition Concentration(MIC) of C. obtusa, higher concentrations will lead to increased antibacterial activity. Therefore it is estimated that utility value of it will be grow more and more.

본 연구는 제주도에서 차나무 뿌리를 가해하는 홈줄풍뎅이(Bifurcanomala aulax)와 청동풍뎅이(Anomala albopilosa)의 환경친화적 방제 가능성을 알아보 기 위하여 토양 서식 해충의 생물적 방제인자로서 활용성이 큰 곤충병원성 선충 3종(Steinernema arenarium, S. longicaudum Nonsan, Heterorhaditis sp. Gyeongsan)과 식물체 정유 18종(anise oil, camphor, clove oil, cinnamon, clove oil, citronella, fennel, geranium, lavender, lemongrass, linseed, neem, peppermint, pine, rosemary, tea-tree, thyme, turpentine)을 처리하여 효과를 조사하였다. 홈줄풍뎅이 3령충에 곤충병원성 선충 3종을 각각 80ijs/0.5㎖로 접종 하였고, 접종 5일 후 Heterorhaditis sp. Gyeongsan 의 경우 100%의 높은 치사율을 보였 으며, Steinernema arenarium과 S. longicaudum Nonsan 에서는 각각 35%, 55% 의 치사율을 나타내었다. 그리고 홈줄풍뎅이 3령충에 침입한 곤충병원성 선충 의 침입수와 증식수 또한 Heterorhaditis sp. Gyeongsan 처리에서 가장 많았다. 18종의 식물체 정유 물질을 홈줄풍뎅이 3령충에 1000ppm 농도로 1㎖씩 각 각 처리 하였고, 처리 1주일 후 linseed와 tea-tree에서 88.9%로 높은 치사율을 보였으며 anise oil에서도 72.2% 치사율을 나타내었다. 그러나 청동풍뎅이 3령충에 대한 곤충병원성 선충과 식물체 정유물질의효 과는 미약하였다.

Choice test와 no-choice test로 34종의 식물 정유에 대한 점박이응애(Tetranychus urticae) 성충의 기피효과를 조사하였다. Choice test에서 20종의 식물 정유가 기피효 과를 나타내었다. 그 중에서 15종은 총 산란수로는 산란 기피효과가 있었으나 암컷 마리당 산란수로는 산란 기피효과가 없었다. Choice test 에서 선발된 20종의 식물 정유를 no-choice test로 실험한 결과 sandalwood 오일이 처리 후 5시간 동안 성충에 대한 기피효과를 나타냈으며 산란기피효과는 나타나지 않았다. No-choice test에서 기피효과가 나타난 sandalwood 오일을 GC-MS로 분석한 결과 α-santalol(45.8%), β-santalol(20.6%), β-sinensal(9.4%) santalol(7.8%) 등이 주요한 성분이었다. α -santalol과 β-santalol의 혼합물(두 성분의 혼합비율 51.0%와 22.9%)로써 choice test 와 no choice test를 실시한 결과, 점박이응애 성충에 대한 기피효과와 산란 기피효 과가 나타났다.

The interest of natural chemicals has been increased because of inflection of endocrine disruptor and fatal health danger originated from artificial chemical compounds. The essential oil is one of the representative natural chemicals which can be collected from the most plants and can be applied to high value‐added merchandise such as the antiseptics, anti‐oxidants and deodorants. In this study, essential oil was testified to remove odor such as NH3. In case of the essential oil of a pine leaf, removal efficiency of NH3 was about 100%. The NH3 removal efficiency of the mixed solution (mixture of essential oil and ethanol) was slightly lower than that of pure essential oil and this leads to the conclusion that use of mixture is more economical and effective to control the odor.

뿌리혹선충에 살선충 활성을 가지는 식물체 정유(anise oil, caffeine, clove oil, marigold, mustard oil, neem oil, quassia, quilaja, rosemary oil, rotenone, Thea sinensis oil, thyme oil, wintergreen oil, yucca)의 방제제로서 활용에 대비하여 유용곤충인 누에(Bombyx mori)에 대한 영향을 조사하였다. 누에에 미치는 영향을 조사하기 위하여 각각의 추출물을 1000 ppm 농도로 희석한 후, 가정용 소형 분무기를 이용하여 잎이 10-15개 정도 붙어있는 뽕나무에 살포하여 음건하였다. 음건한 뽕잎은 따서 지퍼팩에 넣어 보관하면서 4령 1일째 누에를 이용하여 관행적 누에 사육법에 따라 급상하면서 매일 누에의 치사유무와 유충무게, 번데기 무게, 고치무게 등을 조사하였다. 처리 한 식물체 정유의 종류와 급상일수에 따라 누에의 생존에 미치는 영향은 차이가 있었는데 처리 3일후와 5일후 까지는 누에의 치사율에 차이가 없었으나 급상 7일째에는 neem oil 처리에서 53.3%의 치사율을 보였고 급상 10일후에는 100% 치사하였다. 5령 1일째 누에의 체중은 neem oil과 rotenone 처리에서 0.28 g으로 무처리구의 0.46 g과 차이가 있었다. Neem oil 처리구에서는 고치를 형성한 누에가 없었으며 고치무게와 번데기 무게는 rotenone 처리에서 0.27 g과 1.01 g으로 가장 적었다.

신나몬 속에서 추출한 식물체 정유 6종의 고구마뿌리혹선충(Meloidogyne incognita) 유충(J2)에 대한 살선충력을 9개 농도(ppm) 수준에서 24웰플레이트를 이용하여 실내검정 하였다. 그 결과 카시아오일류(cassia oils)에서 높은 살선충력이 확인되었는데, 그 중 가장 강한 활성을 보인 cassia oil의 구성 성분들을 GC-MS로 분석하였다. 이 오일에 함유된 주요 성분들은 (E)-cinnamaldehyde, benzaldehyde, α-terpenen, ρ-cymene, limonene, linalool, α-terpineol, cinnamyl alcohol, eugenol, salicylaldehyde, α-copaene, (E)-cinnamic acid, cinnamyl acetate, β-caryophyllene 등이었다. 각 성분들의 살선충력을 조사하였는데, (E)-cinnamaldehyde가 15 ppm과 10 ppm 농도에서도 99%와 57%의 살선충력을 보였다. 그래서 이것과 유사한 구조를 갖고 있는 화합물들 42종을 대상으로 200, 100, 50, 25, 10 ppm 농도에서 구조에 따른 살선충력을 비교 검정하였는데, vinyl cinnamate와 (E)-methoxcycinnamaldehyde가 10 ppm에서 각각 83%와 44%의 살선충력을 나타냈다. 이는 살선충력을 갖는 화합물들이 기본 골격으로서 C6-C3를 필요로 하고 더불어 방향성을 갖는 알킨(alkene) 또는 알데하이드 그룹을 갖고 있어야 함을 알 수 있었다. 이상의 실내실험을 통해 신나몬 속 식물체 정유들 또는 함유 화합물들이 토양 내 뿌리혹선충을 방제할 수 있는 잠재성이 매우 높은 식물군임을 확인하였다.

뿌리혹선충에 살선충 활성을 가지는 식물체 정유(anise oil, caffeine, clove oil, marigold, mustard oil, neem oil, quassia, quilaja, rosemary oil, rotenone, Thea sinensis oil, thyme oil, wintergreen oil, yucca)를 이용하여 토양해충 방제용 미생물 천적으로 상용화되어 있는 곤충병원성 선충 Steinernema carpocapsae GSN1 계통과 Heterorhabditis sp. KCTC 0991BP 계통에 대한 영향을 조사하였다. X-plate에서 1000 ppm 농도로 희석한 각각의 정유에 각 선충들을 처리한 결과 대부분의 처리에서는 10%이하의 치사율을 보였으나 mustard oil 처리에서는 처리 24시간 후에 두 선충 모두 100% 치사되었으며 quassia 처리에서 72시간후에 16%가 치사되었다. Mustard oil의 농도별 곤충병원성 선충에 대한 치사효과를 조사한 결과 20 ppm 농도에서도 Heterorhabditis sp. KCTC 0991BP 계통은 3일후에 100% 치사되었으며 Steinernema carpocapsae GSN1 계통은 69% 치사되었고, 5 ppm 농도에서도 Heterorhabditis sp. KCTC 0991BP 계통은 3일후에 36% 치사되었다. Sand column에서 mustard oil과 곤충병원성 선충 동시 처리 시, 꿀벌부채명나방 유충에 대한 Steinernema carpocapsae GSN1 계통의 병원성은 100 ppm농도까지는 차이가 없었으나 Heterorhabditis sp. KCTC 0991BP 계통은 무처리 대비 30%의 병원성을 보였다. 꿀벌부채명나방 유충으로 기주 침입수도 mustard oil 처리구에서 적었으나 sand column내에서 생존수는 1000 ppm 농도를 제외하고 차이가 없었다.