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한국응용곤충학회 학술대회논문집

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한국응용곤충학회 학술대회논문집 (2024년 4월) 340

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먹노린재 합성집합페로몬 후보물질 12종에 대한 유인력을 평가하였다. 페로몬 방출기는 4구 후각계 (Olfacomter)를 사용하였고 4개의 진공관에 각각 후보물질을 투입 후 진공 유압 방식으로 방출하여 포집기에 유인되는 먹노린재의 개채수를 측정하는 방법으로 검정하였다. 4구 후각계 페로몬 평가 방법은 기존 Y-관 후각 계의 문제점인 양방향 선택성과 공간 한정성을 개선하여 평가의 정확성을 향상시켰다. 유인력 평가 결과 12종의 유인제 후보물질 중 Trans-2-Decenal이 먹노린재 실험개체에 대하여 100% 유인력을 보였다. 또한, 선별된 Trans-2-Decenal의 먹노린재 유인력에 대한 유효농도 시험을 진행 한 결과, 50%의 농도에서 유인력이 가장 높았 다. 본 연구를 통해서 선별된 Trans-2 Decenal은 기존의 노린재과에 대한 페로몬 트랩에 비해 먹노린재에 대한 유인 효과가 높을 것으로 사료되었다. 이에 따라, Trans-2 Decenal을 기반으로 한 페로몬 트랩이 상용화된다면 추후의 먹노린재 방제 효과가 높아질 것으로 기대된다.
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We established a soybean banker plant system and evaluated the biological control effects of aphid control in bell pepper greenhouses. The soybean banker plant was B.communis breeding system and developed as an alternative aphid control agent to the most common Barley banker(Barley-Colemani). After inoculating approximately 50 soybean aphids(Aphis glycines, aphid starter population) on 2 week old soybean seedling pot after sowing and then releasing aphid parasitoids, an average of 348.7 parasitic wasps per a soybean banker plant could be produced without additional host aphid inoculation. Common recommendation for installation in the greenhouses are about 2 soybean banker plants per 330㎡ before or immediately after planting. If the number of aphids per stem is fewer than three on 2 weeks after installation of the banker plant, additional supplementation of 20~30 aphids is necessary to maintain this system for one month. When one soybean banker plant was installed per 120㎡, the aphid control effect was about 60% on the 21st day after installation.
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The steamed and freeze-dried mature silkworm powder (SMSP) is developed by the Rural Development Administration (RDA) in 2012. In here, the nutritional components of SMSP produced by rearing white-silk cocoon silkworm, Baekokjam, at high temperatures were compared and analyzed with those produced under optimal temperature conditions of 25°C. The weight of silkworms reared in a high-temperature environment increased compared to that under an optimal condition. However, when the silkworms matured, the difference in weight according to temperature conditions narrowed. As for the growth rate, the 5th instar silkworms grew a day earlier in a high-temperature environment than in an optimal. SMSPs produced in a high-temperature environment showed a difference when comparing the nutritional components with the SMSPs in an optimal condition. Overall, high-temperature-reared SMSPs contained about twice as high carbohydrates and slightly lower protein and fat than the optimal-reared SMSPs. These results show that SMSPs produced in a high-temperature environment have a difference in growth rate and nutritional composition from those produced under an optimal condition.
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The two sibling species of fruit fly, Drosophila melanogaster and D. simulans (Diptera: Drosophilidae), have long been used as the key model organisms in ecological and evolutionary research. While numerous studies have investigated the thermal responses of these two species, no study has yet systematically compared their response to dietary macronutrient balance. To fill this knowledge gap, we compared how various life-history traits expressed during larval development would response to an array of dietary ratio of protein to carbohydrate (P:C ratio) in these two sibling species. Largely consistent with previous studies, D. melanogaster took longer to complete their larval development and were much larger at adult emergence than D. simulans. For both species, an increase in dietary P:C ratio resulted in improved larval survivorship and faster development. However, the two species showed qualitatively different response to dietary P:C ratio when body mass at adult eclosion was concerned. The body mass of D. melanogaster peaked at an optimal P:C ratio of 1:4, but decreased as the P:C ratio either increased or decreased from this optimum. In marked contrast, the body mass of D. simulans was insensitive to dietary P:C ratio.
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Mosquitoes, the primary vectors of arboviruses, harbor a diverse microbiome that plays a crucial role in their development, immunity, and vector competence, tThe composition of the mosquito microbiome is heavily influenced by the environment and habitats, Therefore, identifying the relationship between the habitat and the mosquito's microbial community can improve the overall understanding of mosquito biology, However, the microbiome profiles of Culex tritaeniorhynchus and Culex orientalis, known as transmission vectors of the Japanese encephalitis virus, are poorly understood. Using 16s rRNA Illumina sequencing, we hereby investigated the microbial profiles in these two mosquito species collected in several areas in Korea. Thirty-six prevalent bacterial familes were identified from these mosquito species. the microbial composition variation were primarily influenced by the mosquito collecting sites. Moreover, species biomakers were identified by utilizing the regional specificity of the mosquito microbiome. Based on the microbiome profiles representing high similarity, Culex orientalis may share an ecological niche with Culex tritaeniorhynchus.
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Spodoptera frugiperda, commonly known as the fall armyworm (FAW), is a major pest across the globe due to its broad host range and distribution worldwide. We investigated the function of microRNAs (miRNAs) in the detoxification of insecticides, with a specific focus on its susceptibility to chlorantraniliprole which is widely utilized insecticide for its management. miRNAs are small non-coding RNA molecules, crucial for post-transcriptional regulation of gene expression. This study aims to elucidate the impact of these miRNAs on the expression of cytochrome P450 genes, which play a significant role in conferring insecticide resistance. We identified notable changes in the abundance of two specific miRNAs, sfr-miR-10465-5p and sfr-miR- 10476-5p through RNA sequencing, after chlorantraniliprole exposure. These miRNAs exhibited significantly high expression in the fat body tissue, while showing relatively lower expression in the head, midgut, and malpighian tubules. Further analysis suggested that these miRNAs might target specific cytochrome P450 genes, like CYP4C1 and CYP4C21, which are known to play a role in insecticide resistance development. Experimentation with miRNA mimics through microinjection revealed a notable increase in the survival rates of S. frugiperda larvae when subjected to chlorantraniliprole exposure, with a significant reduction in CYP4C1 and CYP4C21 gene expression levels. This suggests a direct connection between the miRNAs and the increased tolerance of Spodoptera larvae to the insecticide. Our research presents the complex function of miRNAs in gene expression regulation related to insecticide resistance, offering valuable insights into the molecular mechanisms of chlorantraniliprole resistance in S. frugiperda. These findings pave the way for further investigations into miRNA roles and their potential in managing pesticide resistance in agricultural pests.
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The blackish cicada, Cryptotympana atrata Fabricius, 1775 (Hemiptera: Cicadidae) was originally distributed mainly in the southernmost remote island, Jeju and rarely throughout low lands in South Korea, but has been explosively increased at the urban areas, where annual temperature is higher. In this study, we sequenced a partial mitochondrial COI from a total of 171 individuals collected throughout 12 localities in South Korea. The haplotype found with the highest frequency in Jeju island shares only with two inland localities in southern region with a low frequency, whereas the haplotype found with the highest frequency throughout inland localities was not found in Jeju island. These results showed that Jeju population, southern region, and other inland populations form somewhat different genetic groups.
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To identify viruses and compare their abundance levels in the venom glands of hymenopteran species, we conducted venom gland-specific transcriptome assemblies and analyses of 22 Aculeate bees and wasps and identified the RNA genomes of picornaviruses. Additionally, we investigated the expression patterns of viruses in the venom glands over time following capture. Honeybee-infecting viruses, including black queen cell virus (BQCV), deformed wing virus (DWV), and Israeli acute paralysis virus (IAPV), were highly expressed in the venom glands of Apis mellifera and social wasps. This finding suggests that the venoms of bees and wasps likely contain these viruses, which can be transmitted horizontally between species through their stinger usage. A. mellifera exhibited an increasing pattern of abundance levels for BQCV, DWV, IAPV, and Triatovirus, while the social wasp Vespa crabro showed increasing abundance levels of IAPV and Triatovirus over different capture periods. This suggests that the venom glands of honeybees and wasps may provide suitable conditions for active viral replication and may be an organ for virus accumulation and transmission. Some viral sequences clearly reflected the phylogeny of Aculeate species, implying host-specific virus evolution. On the other hand, other viruses exhibited unique evolutionary patterns of phylogeny, possibly caused by specific ecological interactions. Our study provides insights into the composition and evolutionary properties of viral genes in the venom glands of certain Aculeate bees and wasps, as well as the potential horizontal transmission of these viruses among bee and wasp species.
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시설재배 딸기의 화분매개에 꿀벌 사용이 보편화되어있지만 동양종(A. cerana) 꿀벌의 화분매개효과 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 딸기에서 동양종 꿀벌의 화분매개자로 가능성을 평가하기 위하여 비닐하우 스 딸기에서 서양종 꿀벌과 화분매개행동 특성을 비교하였다. 향후 봉군 수명과 착과된 딸기의 기형과율품질을 평가 할 예정이다. 서양종과 동양종 꿀벌은 10시 이후부터 활동량이 증가하고, 13시에 방화활동이 가장 활발하였 으며 이후부터 감소하는 일주행동 패턴을 보였다. 서양종과 동양종 꿀벌 활동성은 모두 온도, 조도, 자외선과 정의 상관관계를 나타냈으며 상대습도와는 부의 상관을 보였다. 특히 서양종 꿀벌은 온도, 조도, 자외선이 같은 수준의 상관(r=0.7)을 보이는 것에 반해, 동양종 꿀벌의 경우 온도와 습도보다 광조건(조도, 자외선)에서 더 높은 상관계수(r>0.9)가 나타났다. 서양종과 동양종 꿀벌의 방화특성을 조사한 결과 꽃에 머무는 시간은 서양종 꿀벌 이 평균 6.9초, 동양종 꿀벌이 7.0초로 같은 수준이었으나(p>0.05), 꽃 간 이동시간은 동양종 꿀벌이 2.4초로 서양 종꿀벌(3.1초)보다 20% 유의미하게 짧은 것으로 나타났다(p=0.011). 따라서 같은 시간에 동양종 꿀벌이 서양종 꿀벌보다 더 많은 꽃을 방문 할 수 있을 것으로 생각된다.
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외래생물 유입에 대응하기 위해 (환경부)국립생태원에서는 2019년부터 외래생물 신고센터를 운영하고 있으 며, 민원 신고에 대한 신속한 대응과 국민 행동요령을 안내하고 있다. 외래생물 전체 신고 건수는 2022년 140건 중 곤충 88건, 2023년 645건 중 곤충 530건으로, 1년 만에 외래생물 전체 신고 건수는 505건, 곤충 신고 건수는 442건이 증가하였다. 2022년 전체 신고 중 붉은불개미(Solenopsis lnvlcta) 의심 신고 건수가 78건로 가장 많았으며, 그 중 노랑밑드리개미 12건 등 개미과가 49건으로 확인되었다. 2023년은 전체 민원 신고 중 외래흰개미류 의심 신고가 418건으로 가장 많았고, 붉은불개미 66건 순으로 많았다. 외래흰개미류 의심 신고의 경우 대부분이 국내 에서 서식하는 흰개미(Reticulitermes speratus kyushuensis)로 190건, 붉은불개미의 경우 밑드리개미류(10건), 주름개미(8건), 권련침벌(8건) 등으로 확인되었다.
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Division of the risk management, APQA(Animal and Plant Quarantine Agency) is conducting the IRA(Import Risk Assessment) to prevent the introduction of pests when importing foreign agricultural products. In the 2023 IRA, 55 cases of 19 items from 23 countries was analyzed, and fresh avocado(variety: HASS) from the Philippines was concluded in September 2023 and can be imported in accordance with appropriate phytosanitary measures. The main issue in the IRA of fresh avocado fruits from the Philippines was whether HASS variety avocados were host plants of Bactrocera dorsalis. As a result of the risk analysis, B. dorsalis were included in the pest list that needs to be managed by special risk management. As a risk management for B. dorsalis, one trap using methyl-eugenol is installed per 20 ha once a week. After surveying, if the population is more than 2/trap/day, control measures such as adding traps and spraying pesticides are necessary. As equivalence, regionalization, and transparency have been strengthened with the recent entry into force of the mega FTA, a higher level of scientific basis is required. Accordingly, division of the risk management, APQA is working harder to improve its expertise, and we need your cooperation and attention of the IRAs.
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We introduce a method for preserving yellow mealwom (Tenebrio molitor) larvae for an extended period and show that a high percentage of larvae can survive in good health under low-temperature storage conditions combined with specific diapause termination conditions. When storing larvae for 140 days, the storage temperature can be varied based on our goals, giving us control over yellow mealworm production to meet specific demands. To produce adult beetles, storing larvae at 15 ℃ with wheat bran and ending diapause at 30 ℃ resulted in 90% pupation rate, with 60% becoming adults in 21 days. If our aim is larvae production, storing them at 10–12 ℃ with wheat bran and ending diapause at 25–30 ℃ allows the larvae to reach a suitable weight for processing. This approach ensures long-term storage of yellow mealworm larvae and provides a practical way to control their development, allowing efficient mass production tailored to market demands.
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식용곤충은 미래식량 자원으로써 우수한 가치를 지니고 있어 해외에서는 사육자동화, IoT 및 AI 기술적용, 수직재배시스템 구축 등 많은 연구가 진행되고 있지만 국내에서는 대규모 사육농가나 곤충스마트팜 기술개발 이 부족하여 이를 위한 AI/빅데이터 인프라 구축이 시급한 실정이다. 학습용 인공지능 데이터는 식용곤충으로 활용되고 있는 장수풍뎅이, 흰점박이꽃무지, 갈색거저리, 백강잠, 메뚜기, 풀무치의 생애 주기별 총 6종의 RGB 사진데이터와 분광이미지 데이터 408,000장을 구축하였으며 온도, 습도, CO,, 암모니아, 조도, 수분 등 환경 데이 터 200,000세트를 수집하였다. 수집된 데이터는 원시데이터 수집, 원천데이터 가공, 라벨링 데이터 결합, 가공데 이터 검수 등을 통해 만들어졌으며 관련 데이터는 AI Hub(www.aihub.or.kr)에서 다운받을 수 있다. 확보된 식용곤 충 6종의 데이터는 곤충 종별 성장단계, 환경 변수에 따른 최적의 사육환경 조성, 생산시기 예측, 스마트대량사육 시스템 개발, 제품 가공시 추적이력제 도입, 식용곤충 스마트팜 기술 개발 및 연구 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.
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누에씨는 매년 계대사육을 통해 자원을 보존하지만, 이 과정에서 잠종의 소실 및 혼합사고 등의 위험이 있어, 누에 유전자원의 효율적이고 안전한 장기보존법 개발이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 2년 동안 저온에 보관 된 누에 보급품종(백옥잠, 대황잠, 백황잠)과 누에 유전자원(n29, sa2, yang2)의 누에씨를 봄과 가을 사육기에 맞추 어 점진법을 사용하여 부화를 유도하였다. 부화된 누에씨의 부화비율과 함께 전령 경과기간, 화용비율, 전견중 등의 사육 성적을 조사하였다. 2년간 저온 보관된 누에씨의 부화비율은 보급품종에서 87~88%, 유전자원에서는 71~75%로 나타났다. 화용비율은 보급품종에서 79~89%, 유전자원에서는 71~79%로 조사되었다. 품종 지정 시 사육 성적과 비교해 볼 때, 부화비율, 화용비율, 번데기 무게, 고치무게 모두 감소하는 경향을 보였다. 또한, 2년 동안 저온에 보관된 후의 누에씨 부화기간은 1년 동안 저온에 보관된 누에씨보다 1~2일 더 길었다.
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본 연구는 소리곤충을 활용한 동물매개치료 프로그램이 노인의 우울에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보고자 하였다. 연구대상은 I시에 위치한 I치매안심센터에서 추천을 받은 우울 척도 검사에서 5점 이상을 받은 노인 20명이며, 실험집단과 통제집단 각 10명을 선정하였다. 프로그램은 2023년 6월부터 8월까지 주 1회, 회기당 50분 씩 총 12회기를 실시하였다. 효과 검증을 위해 SPSS v.26을 활용하여 집단 간 동질성 검증(Mann-Whitney U test)을 하여 동질성이 입증이 된 후 각 집단의 사전과 사후에 노인 우울 척도 측정을 실시하고 비모수 윌콕슨 부호 순위 검정(Wilcoxon signed-rank test)으로 분석하였다. 그 결과, 실험집단의 우울 전체의 사전・사후에 유의미한 차이 가 나타났다(Z=-3.53, p<.05). 그러나 통제집단의 우울 전체의 사전・사후에는 유의미한 차이가 나타나지 않았 다(Z=-1.06, p>.05). 따라서 본 연구는 소리곤충을 활용한 동물매개치료 프로그램이 노인의 우울에 긍정적인 영향 을 준 것으로 확인이 되었다. 이번 연구결과는 소리곤충을 활용한 정서 및 심리 치료에 대한 과학적 근거를 제시하 여 관련 분야 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
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본 연구는 소리곤충 상담 프로그램이 노인의 정서표현에 도움을 주는지를 확인하고자 하였다. 연구대상은 남녀 구분 없이 만 65세 이상이며 정서표현 척도 검사에서 51점 이하, 의사소통에 문제가 없는 자로 실험집단 10명 통제집단 10명을 선정하였다. 프로그램은 2023년 7월부터 8월까지 주 2회, 회기당 50분씩 총 12회기를 실시 하였다. 효과 검증을 위해 SPSS/WIN 26.0을 활용하여 집단 간 동질성 검증을 하고 입증이 된 후 실험집단과 통제집 단의 사전과 사후에 노인 정서표현 척도 측정을 실시하고 분석하였다. 그 결과, 실험집단의 정서표현 전체의 사전 평균 56.25에서 사후평균 66.38로 유의미한 차이가 나타났다(Z=-3.41, p<.05). 그러나 통제집단의 정서표현 전체의 사전평균 58.15에서 사후 평균 58.92로 유의미한 차이가 나타나지 않았다(Z=-0.43, p>.05). 향후 본 연구결 과를 기반으로 소리곤충을 활용한 노인의 정서표현 향상에 이점을 유도하는 소리곤충 활용 상담 프로그램으로 확대 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
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Bee traffic at the hive entrance can be used as an important indicator of foraging activity. We investigated patterns of honeybees and bumblebees near their hives as a basis for calculating bee traffic using the image deep learning. The flight pattern near the hive differed significantly according to bee at entering and leaving the hive. Honeybees mainly showed flight that changed flight direction more than once (69.5%), whereas bumblebees mainly performed straight flight (48.7%) or had a single turn (36.5%) in flight. When bees entered the hive, honeybees primarily showed one-turn or two-turn flight patterns(88.5%), and bumblebees showed a one-turn flight pattern (48.0%). In contrast, when leaving the hive, honeybees primarily showed a straight flight pattern (63.0%), and bumblebees primarily showed a straight or one-turn pattern (90.5%). There was a significant difference in flight speed according to the flight pattern. The speed of straight flight (0.89±0.47 m/s) was 1.5 to 2.1 times faster than flight where direction changed. Therefore, our results can help determine the capturing and recognizing the flying image of bees when calculating bee traffic by image deep learning.
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국내 원예작물에서 화분매개곤충의 의존도는 해마다 증가하고 있다. 우리는 사과, 딸기 등 화분매개곤충의 의존도가 높은 주요 과수와 시설작물에 대하여 화분매개곤충의 사용기술을 개발하고 이를 현장에 적용하는 연구를 수행하고 있다. 2021년부터 2022년까지 딸기, 키위 등 5가지 주요 농작물에서 화분매개벌을 적용한 결과, 딸기에서 뒤영벌의 적용결과 기존 꿀벌과 통계적으로 같은 수준의 화분매개효과를 나타내었으며, 하우스에서 농약적용시 하우스 밖으로 벌통을 위치시키는 것이 방치보다 벌의 소실을 20% 더 감소시킬 수 있었다. 인공수분 에 의존하고 있는 씨없는 수박에서 수분수 식재와 꿀벌을 이용함으로 기존 벌 방사보다 16% 착과율을 향상시킬 수 있었다. 시설고추에서 꿀벌과 뒤영벌의 혼합사용시 기존 꿀벌 방사보다 고추 수량이 10% 향상되었고, 토마토 에서 660㎡당 뒤영벌의 봉군량을 1.5배 증가시 토마토 수량은 4.4% 향상되었다. 키위는 꿀벌로 기존의 인공수분 을 충분히 대체할 수 있었고, 인건비가 60%이상 절감되었다. 또한 현재 시판중인 30종의 살충제와 27종의 살균제 에 대하여 24시간내 반수치사를 보인 농약은 각각 살충제 6종와 살균제 4종 이었다. 이어서 2023년부터 참외, 멜론, 사과, 단감에 대한 현장적용연구가 진행되고 있다.
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곤충병원성 선충인 Heterorhabditis. megidis(큰형광병원선충)는 참나무 군락지(광주광역시 소재) 사양토에 서 분리 동정되었고, 곤충병원성을 가지는 공생세균은 Photorhabdus temperata로 분리 동정되어 각각 GJ1-2로 명명하였다. H. megidis GJ1-2는 고구마(주황미) 큰 검정풍뎅이 Holotrichia parallela에 대한 방제 효과는 평택시 (경기도 소재)와 논산시(충청북도 소재)의 노지 재배 사양토에서 관주처리 30일 후 각가 81.1%, 78.9%로 나타났 으며, 인삼(재래종) 거세미나방 Agrotis segetum에 대한 방제 효과는 이천시(경기도 소재)와 청주시(충청북도 소재)의 비가림 재배(차광막 설치) 사양토에서 관주처리 14일 후 방제가는 각각 79.9%, 80,2%로 나타났다. H. megidis GJ1-2는 고구마(주황미)와 인삼(재래종)에서 약제 처리 후 3, 7, 14일 후 외관상 약해는 나타나지 않았다.
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최근 기후변화 등으로 인한 꿀벌의 폐사가 증가하고 있으나 관련 데이터가 부족하여 이에 대한 연구가 어려움 을 겪고 있어 학습용 인공지능 데이터를 구축하여 양봉 산업 발전에 기여하고자 한다. 학습용 데이터로 생애주기 별 5단계(알, 애벌레, 번데기, 숫벌, 여왕벌), 종봉별 4가지(이탈리안, 카니올란, 한봉, 호박벌), 발생질병 1종(백묵 병) 총 10가지 클래스를 데이터 수집장소 6곳(장성, 포천, 칠곡, 완주, 의령, 장흥)에서 학습용 데이터를 274,206장 구축하였다. 수집된 데이터는 원시데이터, 원천데이터 가공, 라벨링 데이터 결합, 가공데이터 검수 등을 통해 만들어졌으며 관측지에서 온습도, CO, CH4, NH3 등 환경데이터를 200,000건 확보하여 데이터 라벨링을 수행하 였다. 데이터는 AI Hub(www.aihub.or.kr)에서 다운받을 수 있다. 확보된 데이터는 꿀벌의 생애 단계별, 종별, 건강 상태별 이미지 데이터로 구성되어 있어 양봉 관리 자동화, 꿀벌 질병 예측, 양봉 기술 개발 및 연구 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.