식용곤충인 우리벼메뚜기(Oxya chinensis sinuosa)를 대량사육 할 때 수확작업에 과다한 노동력이 들어가는 등 포획에 큰 애로점이 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 저온처리, LED광 및 생태적 특성을 이용하는 처리 등으로 쉽게 수확할 수 있는 방법을 찾고자 이 시험을 수행하였다. 저온처리는 Multi-room incubator를 이용해 각 실내 온도를 7.5, 10, 12.5, 15℃로 고정하여 암수 성충별로 경과시간별 쉽게 포획할 수 있는 개체수를 조사하였고, LED광 처리는 30W, 100W 백열전구와 20W 전등색 등 5종의 LED를 이용하여 경과시간별 광에 감응해 채집망 쪽으로 이동하는 개체수를 조사하였다. 생태적 특성을 이용한 방법으로는 야간에 온도가 낮고 불빛이 없을 때 포획하는 처리로 일몰 이후 경과시간에 따라 움직임이 둔한 개체수를 조사하여 서로 비교하였다. 시험결과, 저온처리 중 10℃ 처리에서 수컷은 3시간 암컷은 4시간 경과 후 움직임이 약하여 포획하기 쉬웠다. LED광 처리에서는 30W 전구색 광원에 감응하는 개체수가 다른 LED 광원에 비하여 많았고, 백열전구에 대한 감응도 이와 비슷하였지만 어떤 처리에서도 감응비율이 15% 이내이어서 비효율적이었다. 생태적 특성을 이용한 처리에서는 유리온실 내에서 일몰 후 연차적으로 온도가 내려가 일중 최저온도가 되는 새벽 5~6시경 동틀 무렵에 움직임이 둔한 개체가 많아 포획하는데 용이 하였다.

비파는 아열대 상록과수로 중국, 일본 등에서 재배하며 국내에서는 전남, 경남, 제주에서 약 85ha가 재배되고 있다. 비파의 과실과 잎에는 다양한 기능성 성분이 함유되어 있어 생과뿐만 아니라 비파잎을 이용한 음료, 차, 뜸 등이 개발되고 있으며, 지구온난화에 따른 새로운 소득과수로 점차 재배면적이 확대되고 있다. 비파를 가해하는 해충이 일본에서는 59종이 조사되었는데, 그 중 문제가 되는 종은 복숭아순나방, 샌호제깍지벌레, 귤응애, 배나무왕진딧물, 조팝나무진딧물 등 13종이라고 하였다. 그러나 우리나라에서는 아직까지 비파 병해충에 대한 연구는 전혀 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구는 비파에 발생하는 병해충 종류를 조사하고 주요 종의 방제기술을 개발하고자 수행하였다. 전남 완도, 장흥의 비파 재배포장에서 비파에 발생하는 해충을 조사한 결과, 가루깍지벌레, 독나방, 매미나방, 조팝나무진딧물 등 11종이 조사되었으며, 그 중 가장 피해가 심한 해충은 조팝나무진딧물이었다. 조팝나무진딧물은 하우스와 노지포장 모두 발생하는데, 하우스의 경우 4월에 새순에 발생하여 흡즙하고 배설물에 의한 그을음병을 매개하고 수확기 과실의 상품성을 하락시킨다. 잎을 갉아먹는 해충으로는 매미나방, 독나방, 애모무늬잎말이나방, 애초록꽃무지가 있다. 매미나방은 가로등이나 불빛이 있는 담벽에 알덩어리로 산란하여 월동후 4월경 부화하여 땅으로 기어다니며 기주식물을 찾아 피해를 준다. 독나방은 비파잎 뒷면에 난괴로 산란하여 잎을 갉아먹으며 집단으로 발생한다. 독나방 방제에 효과적인 친환경자재는 너삼씨앗추출물제, 마늘유+시트로넬라유 추출물제, 고삼+차추출물제 등 4종이 효과가 높았다.

비닐하우스나 자연광식물공장(스마트온실)등에서 문제가 되고 있는 담배가루이와 꽃노랑총채벌레를 대상으로 방충망의 눈 크기(0.2, 0.3, 0.4, 0.6 및 0.8㎜) 및 색상(백색, 흑색 및 적색)별로 통과률을 조사하였다. 백색에 대한 담배가루이 반응의 경우 0.2㎜에서는 전혀 통과하지 못했으나 0.3㎜부터 통과하기 시작하여 0.6㎜에서부터 급격히 증가하였다. 0.6㎜ 및 0.8㎜의 적색과 백색 방충망간 비교에서는 색상별 통과율의 차이를 나타내지 않았다. 백색에 대한 꽃노랑총채벌레의 반응은 0.2㎜부터 통과하기 시작하여 0.4㎜까지 증가하였다가 이후부터 감소하는 경향을 나타냈다. 0.2㎜의 흑색과 백색간의 색상별 반응에 있어 흑색에서는 전혀 통과하지 못했다. 0.6㎜에서는 백색>흑색>적색 순으로 통과율이 감소하였고 0.8㎜의 백색과 적색간의 비교에서는 백색보다는 적색에서 통과율이 다소 낮은 것으로 조사되었다. 백색보다는 적색이 통과억제에 다소 효과가 있는 것으로 조사되었다. 공기 순환과 경제적 방제 측면에서 보면 담배가루이는 0.4㎜ 백색 방충망을 사용하는 것이 유리한 것으로 판단된다. 하지만 꽃노랑총채벌레는 0.2㎜의 백색 방충망도 통과하는 것으로 조사되어 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

다래(Actinidia arguta)는 국내에 4종 2변종이 자생하고 있으며, 뉴질랜드, 중국동북3성, 미국동북부, 일본 등에서 약 100ha가 상업적으로 재배되고 있다. 국내에는 약 30ha 정도 재배하고 있는데, 아직 재배 시작 단계이므로 재배법을 비롯한 기초연구가 부족하다. 특히, 병해충과 관련된 연구는 전무한 실정이며, 껍질 채 생과 위주로 소비되기 때문에 친환경 방제법 개발이 시급한 실정이다. 본 연구는 다래에 발생하는 주요 해충 조사를 위해 전남 완도와 광양지역 다래 과수원에서 2014년 9월부터 2015년 9월까지 실시하였다. 발생조사는 점착트랩과 페로몬트랩, 유아등을 이용하였고, 국내 주요 재배품종인 헤이워드(Actinidia deliciosa)와 발생양상을 비교하였다. 조사결과 전남지역 다래에 발생하는 해충은 총 19종이 조사되었고, 뽕나무깍지벌레, 볼록총채벌레, 애매미충, 녹응애 등이 주요 해충이었다. 뽕나무깍지벌레와 식나무깍지벌레는 두 지역 모두 3회 발생하였으며, 1화기 유충 이동시기는 5월 중순, 2화기는 7월 중순, 3화기는 9월 상순으로 헤이워드 품종에서 발생과 유사하였다. 녹응애는 5월 상순부터 시작되어 7월 중순에 발생최성기를 보였고, 잎과 과일에 매우 심한 피해가 발생하여 반드시 방제가 필요하였다. 노린재류에서는 톱다리개미허리노린재가 가장 많았고 갈색날개노린재, 썩덩나무노린재 순이었다. 애매미충과 볼록총채벌레는 4월 중하순부터 발생하기 시작하였고, 볼록총채벌레의 발생최성기는 6월 중순, 애매미충은 8월 이후부터 급격히 발생이 많아졌으며, 두 해충 모두 방제가 필요하였다. 한편, 최근 문제가 되고 있는 갈색날개매미충이 8월 하순부터 성충이 조사되었고, 산란이 확인 되었으므로 지속적인 조사가 필요하였다.

참깨에 발생하는 노린재류는 풀색노린재, 알락수염노린재, 썩덩나무노린재 등이다. 이들 노린재들은 참깨가 개화하는 시기부터 발생하여 수확시기까지 잎, 줄기 및 꼬투리의 영양분을 흡즙하여 식물체를 고사시키거나 참깨 종실을 쭉정이로 만드는 등의 피해를 준다. 2013부터 2014년까지 2년 동안 밀양지역 2개 포장에서 조사한 시기별 노린재 발생량은 개화기인 7월 21일이 주당 0.2~3마리, 꼬투리가 달리는 시기인 8월 5일이 0.9~1.2마리, 등숙기인 8월 20일이 1.2~1.8마리였다. 이들 노린재에 의한 참깨 피해를 산출하기 위하여 요방제 시험을 수행하였다. 참깨의 생육단계별로 풀색노린재 밀도와 수량감소율과의 관계식은 참깨 주경의 하부 10∼12마디에 꼬투리가 달리는 시기에는(개화중기) y = 11.754x – 0.1834, 하부 20∼22마디에 꼬투리가 달리는 시기(개화말기)는 y = 7.6887x – 3.6407이었다. 이 관계식을 기준으로 설정한 풀색노린재의 요방제 밀도(10% 수량감소율 기준)는 참깨 주경의 하부 10∼12마디에 꼬투리가 달리는 시기는 10주당 9마리, 하부 20∼22마디에 꼬투리가 달리는 시기는 10주당 18마리였다. 참깨에 피해를 주는 노린재를 방제하기 위해 델타메트린 유제 및 이미다클로프리드 수화제를 처리한 결과, 처리후 3일차 평균 방제가는 델타메트린 유제가 97.6%, 이미다클로프리드 수화제는 95.7%였고, 7일차는 델타메트린 유제가 98.6%, 이미다클로프리드 수화제는 97.7%로 방제효과가 좋았다.

농산물 수출입의 확대와 메틸브로마이드의 사용규제 등 수출입식물에 대한 검역이 강화되고 있는 요즘 새로운 방제기술의 개발 및 안전하고 효과적인 방제처리가 요구되고 있다. 일반적으로 식물검역에서 이용하는 약제방제로는 훈증제(Fumigant)가 쓰이는데 대표적인 것이 메틸브로마이드(Methyl bromide)이나 오존층 파괴물질로 지정되어 대체 물질의 개발이 시급한 실정이다. 훈증제는 여러상품군에 대하여 처리가 가능하여 널리 사용되고 있으나 각각의 훈증제마다 단점들을 가지고 있다. 특히나 알(Egg)과 번데기(Pupa)단계에서 내성을 보이는 경우가 많다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 다양한 연구들이 진행되고 있는데 이들 방법(훈증제와 온도의 조절, 훈증제와 산소농도조절, 훈증제와 이온화에너지 등을 혼합하여 상승효과를 연구)들, 특히 포스핀(Phosphine)과의 관계를 살펴봄으로 해서 보다 효과적인 검역 방제기술을 탐색해보려한다. 본 연구는 여러 화학적 훈증제의 특성과 단점을 살펴보며 이들의 단점을 극복할 수 있는 방법을 탐색하여 해충의 유입을 차단하고 환경보호에 기여하고자 한다.

복숭아씨살이좀벌(Eurytoma maslovskii)은 전남지역 매실재배 전 지역에 발생하였고 평균 피해과율은 2013년 67%, 2014년 33.3%, 2015년 49.1%였다. 씨살이좀벌은 매실 씨방에서 노숙유충으로 월동을 하는데 7, 8월의 장마철을 지난 후 생존율이 30% 내외로 낮아졌다. 알은 길이 0.68mm, 폭 0.29mm의 유백색이며 장타원형으로 양 끝부분에 실모양의 돌기를 붙이고 있다. 다 자란 노숙유충은 길이 6.56mm, 폭 3.18mm이다. 번데기는 검정색 나용이고, 성충은 암 6.97mm, 수 4.90mm이고 암컷의 산란관 길이는 0.64mm였다. 성충 우화시기는 2014년에는 4월 상순(매실 직경 4mm) ~ 5월 상순(17mm)이고, 우화 최성기는 4월 중순이었으나 2015년에는 4월 중순 ~ 5월 중순이며, 4월 하순에 발생최성기를 보여 전년보다 약 10일정도 늦게 발생하였다. 성충의 평균수명은 13.5일이고, 암수 성비는 45.9 : 54.1이다. 과일당 평균 산란수는 1개 61.5%, 2개 30.8%이고 최대 4개까지 산란하였지만 동종포식에 의해 최종적으로 1마리의 유충만 서식한다. 성충의 매실에 산란시기는 4월 하순(직경 12~16mm)이며 그 후에는 씨방벽이 딱딱하게 경화되어 유충이 씨방으로 침투가 어려워진다. 따라서 성충의 산란을 예방하기 위한 방제적기는 4월 중순부터 5일 간격으로 2~3회 적용약제를 살포하는 것이다. 성충의 산란행동이 활발한 시간은 맑은날 햇빛이 강한 오전 11시부터 오후 5시 사이였다.

미와 국화는 백합과 함께 국내 3대 수출화훼 작물중 하나로 해충이 발견되면 즉시 소독 및 폐기처분이 되어 수출 장애와 방제비용에 따른 경제적 손실이 발생하게 된다. 소독기술로는 메틸브로마이드(methyl bromide) 또는 청산가스(HCN)등의 훈증처리가 있지만 절화의 경우 약해발생 및 절화수명의 감소로 인하여 상품가치가 현저히 떨어져 폐기처분 되는 경우가 많다. 따라서 절화류 소독에 있어서 훈증처리를 대신할 수 있는 비화학적 소독 기법은 절실하다. 이온화에너지(Ionizing irradiation)는 현재 선진국 검역시스템에서 과일, 채소, 저장 곡물뿐만 아니라 화훼류의 살충 등에 널리 사용되고 물리적 소독기술이다. 따라서 본 연구에서는 수출용 절화박스 내 존재 가능한 검역해충을 대상으로 소독기술 가능성을 조사하였다. 그 결과 박스 내 해충의 위치에 따라 그리고 해충의 종(species)에 따라 억제선량이 달라졌다. 또한 화훼종류에 따라서도 억제정도에 차이가 났으며 이온화에너지의 종류에 따라서도 적용 가능한 선량이 다르게 나타났다. 더군다나 점박이응애의 경우 국제소독기준 400 Gy 이상의 선량을 조사해도 완전히 억제하지 못했다. 따라서 수출용 절화 박스 내 검역해충 방제를 위한 이온화에너지 적용에 있어서는 좀 더 효율적인 방안제시가 필요할 것으로 사료된다.

이온화에너지(Ionizing irradiation)는 검역대상 병해충의 소독에 있어 각광받고 있는 비화학적 소독기술 중 하나이다. 현재 선진국에서는 감마선, X-선, 전자빔 등을 이용하여 화훼류, 과일, 채소, 저장 곡물의 살충작용 뿐만 아니라 식품과 의료품의 살균, 종자발아 억제 등에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 이온화에너지에 의한 곤충의 발육과 생식에 미치는 영향을 조사하였고 어떤 기작을 통해 불임을 유발하는지 관련 메커니즘을 규명고자 하였다. 그 결과, 이온화에너지에 의해 성충 수명에는 영향이 없었고 부화율, 우화율, 용화율, 그리고 F1세대의 발육 및 생식에는 조사선량이 증가할수록 무처리 대조군에 비해 비정상적인 발육과 불임현상을 보였다. 불임 메커니즘 규명을 위해 먼저 난황단백질의 발현에 초점을 맞추어 연구하였고 또한 날개 형태기형에 관여하는 유전자 발현정도를 조사하였다. 또한 약제 저항성을 지닌 해충에 이온화에너지가 미치는 영향도 조사하였다.

이온화에너지(ionizing radiation)는 미생물 및 해충 소독기술로 최근 들어 조명을 받는 기술이며 감마선, 엑스선 전자빔 등이 있다. 그 중 전자빔은 짧은 처리시간 및 사용자의 조사선량의 조절이 용이한 이점이 있으며 현재 의료, 반도체, 식품 분야에서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 담배거세미나방을 대상으로 전자빔 조사 후 나타나는 불임과 형태기형을 보고자 하였다. 담배거세미나방의 성충에 전자빔 조사 후 산란수는 차이가 없었으며 부화율은 선량이 증가할수록 억제되었다. 번데기에 전자빔을 조사한 후 우화한 성충의 산란수는 선량이 증가할수록 감소하였으며 부화율 또한 감소하였다. 이러한 불임의 원인을 규명하기 위해 comet assay, real time-PCR, 및 SDS-PAGE 등을 통해 실험한 결과, 전자빔 조사에 의해 세포내 DNA가 손상이 되었으며 vitellogenine의 발현정도에 변화가 나타났다. 유충의 경우에는 전자빔 조사 후 발육 지연 및 형태 변화가 보였으며 번데기로 용화 후 무처리에 대비하여 기형율이 매우 높게 나타났다. 또한 번데기에 전자빔을 처리 했을 경우 우화한 성충의 날개부분에서 기형이 높게 나타났으며 이와 관련된 유전자 발현수준을 조사하였다.