본 연구는 소나무재선충병 방제대상지 선정의 효율성을 높이기 위해 진주시를 대상으로 소나무재선충병 잠재분포를 예측하였다. 예측에 사용된 MaxEnt 모델은 회귀분석을 기반으로 종 발생 확률 평가 및 다양한 잠재분포 예측에 이용되고 있다. 종속변수로는 소나무재선충병 감염목 자료를 사용하였으며, 독립변수로는 지리 ‧ 지형 ‧ 기후적 요인으로 총 15개 인자를 사용하였다. 잠재분포 예측 결과, 모델의 성능은 AUC가 0.801로 우수한 수준의 정확도를 나타냈다. 독립변수 중에는 전년도 감염목과의 거리, 6월 하순 강우량, 5월 강우량, 화목보일러와의 거리 순으로 잠재분포에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 지속적인 소나무재선충병 감염목 DB 구축과 지리적 요인들에 대한 모니터링의 중요성이 크다는 것을 의미한다.

본 연구는 머신러닝 기법을 토대로 15개 환경 변수를 활용하여 소나무재선충병의 위험지역 분포를 예측하였다. 연구는 최대 엔트로피 모델을 머신러닝 기법으로 활용하였고, 연구 지역은 경주이며 연구 기간은 2018∼2020년이다. 모델의 평가에는 AUC(area under the curve)를 이용하였다. 연구 지역에서 소나무재선충병의 감염목 핵심 분포 지역은 2018년 대비 2019년과 2020년에 각각 2.5배와 4.7배 확대되었다. 소나무재선충병의 감염목 분포 추정 모델의 AUC는 모든 해에 최소 0.86 이상이었다. 모델에서 가장 중요한 변수는 직전 해의 감염목 근접도 이었다. 지형과 도로와의 인접성, 목조건물 인접성, 5월 평균 기온도 중요한 변수이었다. 인간 활동과 매개충의 생장 환경이 소나무재선충병의 공간적 분포에 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 나아가 연구의 결과는 감염목 분포 정보의 지속적인 구축과 공유가 소나무재선충병 예방을 위한 정책과 연구에 중요하다는 것을 시사한다.

본 연구는 북방수염하늘소 성충이 집합-성 페로몬 트랩에 유인되는 시기를 명확하게 규명하기 위해 수행하였다. 또한 집합-성 페로몬에 유 인된 개체의 난황 성숙도를 조사하여 집합-성 페로몬 트랩에 유인되지 않은 개체와 비교하였다. 이를 위해 홍릉시험림 내 망실 안에 유인제인 집합-성 페로몬을 매단 다중깔때기트랩과 집합-성 페로몬을 매달지 않은 다중깔때기 트랩을 각각 1개씩 배치하고, 우화망실에서 채집한 북방수염하 늘소 성충을 우화시기별(우화 직후, 후식 1일차, 후식 7일차, 후식 10일 경과 후 교미)로 그룹화한 후 트랩이 배치된 망실 안에 방사하여 트랩에 포획 여부를 조사하였다. 각각의 시기별로 80개체(20개체씩 4반복)를 대상으로 실험하여 총 320개체를 망실 내에 방사하였다. 조사 결과, 우화 후 7일 동안 섭식한 개체들의 유인 포획률이 가장 높았으며, 교미 후에는 유인 포획률이 급격히 낮아지는 경향이었다. 또한 집합-성 페로몬이 있는 경 우에만 후식 7일차 그룹의 유인 포획률만 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 성별에 따른 유인 포획률의 경우, 암컷이 수컷에 비해 많이 포획되긴 하였으나, 암컷과 수컷 간의 유인 포획률 차이는 없는 것으로 확인되었다. 우화 직후와 후식 1일차에는 모든 개체에서 난황이 미성숙한 상태였으나, 후식 7일차와 교미 후에는 모든 개체에서 성숙한 난황을 확인할 수 있었다. 따라서 페로몬트랩은 우화 후 초기에 후식을 통한 소나무재선충 전파가 가능하므로 소나무재선충병의 확산 억제를 막기에는 제한적일 가능성이 있다. 반면, 성적으로 성숙한 성충을 포획하고, 야외 발생을 조사 하는 등으로는 활용 가능성이 있을 것이다.

소나무재선충병은 동남부 지역을 중심으로 국내에 급속히 확산되고 있는 수목병해이다. 본 연구는 소나무재선충병 항공예찰의 효율성과 정확성을 파악하기 위해 현장예찰 조사와 드론을 이용하여 항공사진 조사를 비교하였다. 소나무재선충병 감염목과 건전목 구분을 위해 포항과 밀양의 소나무재선충 병 발생지역에서 저고도 항공사진을 촬영 후, RGB값, 분광식생지수(Spectral Vegetation Indices), M-통계값을 비교하였다. 그 결과 항공사진의 적색광 (R)값이 소나무재선충 감염목에서 가장 높게 나타났고, 건전목에서는 녹색광(G)값이 가장 높게 나타났으며, 감염목과 건전목의 RGB값의 차이는 적색광(R) 값이 가장 크게 변동하였고, 통계적으로도 유의하였다. RGB값을 이용한 분광식생지수 Excess red (ExR), R-G, Color index of vegetation (CIVE), Woebbecke index (WI)는 소나무재선충 감염목과 건전목에서 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 분광식생지수의 M-통계값은 포항(2.3-3.1)과 밀양 (2.6-3.3) 모두 ExR, R-G, CIVE, WI에서 기준값인 1보다 높게 나타났다. 본 연구결과는 드론으로 촬영한 저고도 항공사진의 RBG값과 분광식생지수 분석을 통해 소나무재선충의 감염목과 건전목의 구분이 가능하며, 소나무재선충병의 항공예찰을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

Bursaphelenchus xylophilus, commonly known as pine wood nematode (PWN) and pathogen of pine wilt disease, is transmitted to new host trees through Monochamus spp.. In this study, five points were set 1 km apart placing the interface of the damaged area in the middle to measure density of the beetles and confirm the presence of PWN in Chungcheongbuk-do, Republic of Korea. The vectors collected from five traps on each point were sorted on weekly basis until the 12th week. We confirmed the presence of PWN in each collected vector by PCR with species-specific ITS primers.

Pine wilt disease caused by Bursaphelechus xylophilus has continued to expanding in Korea since its first occurrence identified from Busan in 1988. The direction of spread and density of two vector insects, Monochamus saltuarius and M. alternatus, are closely associated with the expansion and occurrence of pine wilt disease being observed in Korea. In 2016, a pheromone trap was installed to investigate the density of each vector. A correlation between the density of two insect vectors and the number of trees infected by pine wilt disease was further investigated in Gyeongnam, Gyeongbuk, Ulsan, and Jeju. To perform a correlation analysis, the number of infected trees was counted within a radius of 50m from which the pheromone traps were installed. In addition, factors that might have an effect on the density of vectors were investigated. This includes the altitude, temperature and forest type from the site where the pheromone traps were installed.

소나무재선충병은 1988년 부산 금정산에서 처음 발생하여 2017년 4월 기준 109시ㆍ군ㆍ구에서 99만본 이상 발생하였다. 소나무재선충 방제방법 중 가장 효과적인 방법은 나무주사로 약제 단가가 저렴해져 처리 면적은 점차 확대되고 있으나, 그 시기가 12월~2월로 극히 제한적이어서 처리시기 확대를 위해 10월 말부터 5월 중순까지 아바멕틴 유제와 에마멕틴벤조에이트 유제를 월 1회 나무주사하여 그 효과를 검정하였다. 그 결과, 10월 말~1월까지는 두 약제 모두 100% 방제효과를 보였고, 아바멕틴 유제는 2월(93.3%), 3월(86.7%), 4월(83.3%), 5월(80%) 방제효과를 나타내었다. 반면에 에마멕틴 벤조에이트 유제는 2월(100%), 3월(96.7%), 4월(96.7%), 5월(50%)로 4월까지 효과가 뛰어 났으나 5월에 급격히 방제가가 떨어졌다. 2월~5월까지 나무주사 후 약제 잔류량을 분석한 결과 아바멕틴 유제가 에마멕틴벤조에이트 유제 보다 약제 잔류량이 많았고 두 약제 모두 처리 시기가 늦을수록 약제 잔류량도 적게 나타났다. 각 시기별로 나무주사한 가지의 일부를 채취하여 소나무재선충을 접종한 결과 처리시기가 늦을수록 소나무재선충 증식량이 증가하는 경향을 보였다. 또한 처리방법을 현행방법과 주입병을 이용하여 각각 2월에 나무주사한 결과, 두 방법 모두 소나무재선충 예방효과, 약제 잔류량, 소나무재선충 증식량에는 차이가 없었다.

Pine wood nematode (Bursaphelenchus xylophilus), the pathogen of pine wilt disease (PWD), is transmitted to new host trees through Monochamus spp., vector insects. In Korea, aerial application has been allowed conventionally to eliminate the vectors in their flying season. In this study, thiacloprid was applied to four-year-old Pinus densiflora, which were fed to adult M. alternatus emerged from PWD infected logs for 72 h in the condition of 1 DAT (Days after treatment of thiacloprid) and 15 DAT, respectively. We confirmed the presence of nematodes in each beetle applied to experiment by Baermann funnel method and PCR with species-specific ITS primers. After 72 h of 1 DAT and 15 DAT, thiacloprid residues in pine trees were 0.59-16.32 and 0.043-0.131 mg/kg and the mortalities of the beetle were 100 and 99.2%, respectively. Detection rate of B. xylophilus was 51.3%. The incidence rate of PWD in 1 DAT and 15 DAT showed no mortality and 5.55% compared with 55.5% of control, respectively.

소나무재선충병은 소나무재선충(pine wood nematode)에 의해 소나무류가 시들어 죽는 병으로 국내에서는 Monochamus 속의 솔수염하늘소와 북방수염하늘소가 주요 매개충으로 알려져 있다. 소나무재선충병은 1988년 부산 금정산에서 최초 발견된 이후, 1990년대 후반 들어 피해목 수가 급격히 증가하기 시작하였고, 2005~2006년에 걸쳐 200만본이 넘는 피해목이 발생하였다. 2005년 소나무재선충병 방제특별법이 제정되어 소나무류의 이동에 대한 단속이 시작되면서 감소하던 피해목 수는 2013년 한해에만 200만본이 넘는 피해목이 발생하였다. 이후 적극적으로 방제를 실시하여 2017년 4월 기준 99만본으로 감소 추세에 있다. 국립산림과학원에서는 소나무재선충병의 피해 확산 방지를 위해서 매개충 방제를 위한 기술 개발 연구를 수행하고 있다. 대표적인 방제법으로 벌채 후 소각, 파쇄, 훈증, 이동식 열처리 등 고사목 처리가 있으며, 예방을 위해서는 살선충제 나무주사, 살충제 항공 및 지상살포 등이 있다. 다만, 기 개발된 방제 기술 중에는 환경과 인체에 유해성이 있을 수 있다는 우려가 지속적으로 제기되고 있어 친환경적인 방제 기술을 탐색･개발 중에 있다.

Pine wilt disease (PWD) is one of the hazardous pine tree diseases in whole world. In Korea, PWD has been spreading since it was first observed in Busan in 1988. Dispersion of PWD is mainly mediated by its vectors such as Japanese pine sawyer. In this study, we characterized environmental condition including meteorological factors, geographical factors, and land use factors influencing on the occurrence of PWD. The occurrence data of PWD were collected at 153 sites where were the initial occurrence sites of PWD in local government regions such as city, Gun, or Gu scale. We used Akaike Information Criterion (AIC) to evaluate the relative importance of environmental variables on the discrimination of occurrence or absence of PWD. The results showed that altitude, slope, and distance to road were the most influential factors on the occurrence of PWD, followed by distance to building. Finally, our study presented that human activities highly influenced on the long term dispersal of PWD.

The residual amount of fumigant was measured over time after fumigation on pine wilt disease infected Pinus koraiensislogs in the forests of Yeoncheon and Pocheon. Dimethyldisulfide (DMDS, 99.6%) was treated in large scale fumigation(100m3) in Yeoncheon and measured after removing tarpaulin cover in the 2 weeks of fumigation. DMDS was detectedat the highest concentration of 77.9 mg/kg in the 2nd week of treatment and decreased to 0.6 mg/kg in the 24th week.Metam-sodium (25%) was treated in small scale fumigation (1m3) in Pocheon and the amount of methylisothiocyanate(MITC) was measured after removing tarpaulin cover at each time of investigation. MITC was detected at the highestconcentration of 72.0 mg/kg in the 2nd week of treatment and then decreased to 7.0 mg/kg in the 24th week. However,unlike DMDS, MITC in the 12th week was detected at high concentration similar to the 1st week, indicating that thecontinuity of the sealing with tarpaulin would have a decisive influence on the residual amount change in fumigated logs.

Beetles of the genus Monochamus Dejean (Coleoptera: Cerambycidae) are the most important vectors of the pine woodnematode (PWN), Bursaphelenchus xylophilus (Steiner & Buhrer) (Nematoda: Aphelenchoididae). The most efficient wayto control pine wilt disease is to decrease the population levels of the vector Monochamus beetles. Specific and efficientnatural enemies would be an interesting and environmental-friendly option. From 2016 to 2017, we investigated on thelarval parasitoids associated with M. alternatus Hope and M. saltuarius Gebler using the sentinel logs (Pinus koraiensis)in South Korea. As results of this work, we report two larval ectoparasitoids, Spathius verustus Chao and Cyanopterusflavator (Fabricius) (Hymenoptera: Braconidae) from six survey sites. Each parasitoid was parasitized up to 58.2% and26.3% on 1st and 2nd instar larvae of Monochamus beetles, respectively. These parasitoids are likely to be highly efficientas bio-control agents. Morphological characters with illustration and some biological information of them are provided.