야간에 가로등에 유인되는 동물류 중에 가장 잘 알려진 것이 바로 곤충이다. 유인된 곤충은 대부분 그대로 죽게 되고, 생태계 내에서 1차 또는 2차 소비자의 역할을 하는 곤충의 개체군 감소로 인한 생태계 피해는 매우 심각하다고 할 수 있다. 본 연구를 통해 가로등별 곤충 유인률을 알아내고, 서로 비교・분석하여 가로등별 주변 생태계에 미치는 영향을 알아보고자 한다.
조사는 2012년 8월 LED가로등이 설치되어 있는 충북제천과 경기도 과천에서 2회 반복 실험을 하였다. 실험방법은 약 7-8m의 가로등 기둥 3m지점에 곤충유인용 자외선 트랩을 설치하여 일몰 후 1시간부터 2시간 정량채집 후 회수하였고, 그 이후로 다시 2시간을 정량채집을 하였다. LED 가로등 5대와 나트륨등 5대, 그리고 다시 LED 가로등 5대와 CDM등 5대를 비교 실험하였다. 자외선 트랩으로 정량채집한 곤충을 실험실로 운반 후 종수 및 개체수로 계수하고, 40℃에서 48시간 동안 건조시킨 후 건중량을 측정하였다.
실험결과 LED등과 나트륨등 비교 1회 실험에서 5대의 LED 가로등의 유인률 평균은 52.2종, 201.4개체, 0.1962g이며, 나트륨등 5대의 유인률 평균은 60.4종, 337개체, 0.3834이다. 2회 실험에서 5대의 LED 가로등의 유인률 평균은 27.4종, 77.8개체, 0.088이며, 나트륨등 5대의 유인률 평균은 33.4종, 114.6개체, 0.1236g이다. LED등과 CDM등의 비교 1회 실험에서 LED등 5대의 유인률 평균은 35.8종, 107.2개체, 0.0576g이며, CDM등 5대의 유인률 평균은 44.4종, 111.2개체, 0.1142g이다. 2회 실험에서 LED등 5대의 유인률 평균은 58.6종, 131.8개체, 0.0716g이며, CDM등 5대의 유인률 평균은 55.8종, 129.6개체, 0.1438g이다.
풀잠자리과(Chrysopidae)는 전세계적으로 1,300~2,000종이 분포하며 미소해충에 대한 포식력이 뛰어나 생물적 방제 수단으로 폭넓게 이용되고 있다. 천적으로서의 가치평가는 먹이해충에 대한 포식능력, 먹이해충과 관련된 생활사, 포식자의 환경 저항능력 등에 기초하고 있다. 이중 천적의 잠재력 평가 및 천적간의 상대적 능력비교 등에 많이 이용되고 있는 Holling(1959)의 기능반응과 실험실에서 2가지 이상의 먹이가 존재할 때 포식자가 섭식한 포식량을 측정하였다. Chrysoperla nipponensis (Okamoto)의 유충 발육기간은 16.8일이 소요되었으며, 유충기간동안 약 669마리의 가루깍지벌레(2령 초)를 포식하는 것으로 조사되었다. C. nipponensis는 가루깍지벌레의 밀도가 낮을때에는 밀도 증가에 따라 포식량이 서서히 증가, 가루깍지벌레의 밀도가 높을때에는 밀도 증가에 따라 포식량이 점차 증가하나, 그 증가율은 차차 감소하는 Holling의 type III과 유사한 포식반응을 나타내었다. C. nipponensis 2령 유충에 대한 먹이종류별(2~3령) 일일포식량은 가루깍지벌레, 복숭아혹진딧물, 담배가루이를 공급하였을 때 24시간동안 각각 4.7마리, 13.3마리, 0.9마리를 포식하였다(25±2℃, 75±5%, 16L:8D). 본 연구는 깍지벌레의 생물적 방제를 위한 토착 천적으로서의 C. nipponensis 의 이용가치를 평가하기위하여 수행하였다.
Nippoptilia issikii(Pterophoridae)는 연 3회 발생하는 해충으로 6월중하순, 7월 중하순, 8월하순~9월상순에 발생피크를 보였고, 포도 과립에 천공피해를 주어 가해하며, 착립 후부터 경핵기까지 노지포도원에서 주로 문제가 되고 있다. 이 해충은 당도 8.5°BX 이하와 산도 2~3%의 과립은 95%이상 천공피해를 주었지만 착색 후부터 피해가 현저히 줄어들었다. 25℃ 온도에 따른 각태별 발육기간은 알 7.8±0.84, 유충 12.4±0.89, 번데기 8.4±0.89, 성충 28.8±2.49으로 총 57.4±1.52일 소요되었으며, 2011년 충북지역 노지포도원 38개 조사지점 중 7개 지점에서 발견되었다.
8계통 10종 약제를 이용하여 Nippoptilia issikii 유충과 번데기에 대해 방제효과를 조사하였다. 그중 유충에 대해 디노테퓨란WP(니코티닐계) 93.3±0.57%, 이미다클로프리드WP(클로로니코티닐계)90.0±1.00, 람다사이할로트린+티아메톡삼WG(혼합제) 96.7±0.5, 페니트로티온WP(유기인계)에서 100% 방제효과를 보였고, 디노테퓨란WP, 람다사이할로트린+티아메톡삼WG, 페니트로티온WP에서 100% 우화 억제율을 나타내었다.
우리나라 사과산업의 안정적인 발전을 위해서는 사과를 지속적으로 확대 수출하는 것이 무엇보다도 중요하다. 수출 사과는 수입국에서 제시한 검역병해충에 대한 까다로운 관리조건을 준수하면서, 과실에 검역병해충이 절대로 부착되지 않아야 한다. 또한, 우리나라 사과 주수입국인 대만은 최근 농약잔류검사를 엄격히 하기 때문에, 대만에서 최대잔류허용기준(MRL)이 설정되지 않은 농약을 수출 사과원에서는 사용할 수 없는데, 국내 사과용 살충제중 대만에 사용이 허용된 품목이 많지 않은 문제가 있다. 본 연구에서는 대만, 일본, 미국에 수출하는 사과원의 살충제 살포체계를 작성하기 위하여, 2009년부터 2011년까지 군위, 거창, 장수의 사과원을 대상으로 검역해충 복숭아심식나방을 포함한 주요 해충에 대한 살충제의 방제 효과 시험을 수행 하였다. 시험결과, 검역해충인 복숭아심식나방이 소발생하는 조건에서는 복숭아심식나방 피해도 없고 과실 부착도 없는 수출조건에 부합하였지만, 복숭아심식나방이 다발생하는 사과원은 복숭아심식나방 피해가 일부 발생하였다. 복숭아심식나방과 유사한 피해를 주는 복숭아순나방은 대부분 사과원이 다 발생 하여서 방제효과가 미흡한 경우가 많았다. 수입국의 살포체계별 응애류, 진딧물류 등 기타해충에 대한 방제효과에 대해서도 결과를 제시할 계획이다.
살충제 개발에 있어 우선적으로 고려할 사항은 대상해충에 대한 우수한 살충활성과 포유동물에 대한 독성문제의 해결이다. 이러한 측면에서 두 가지 문제를 동시에 해결할 수 있는 대안 중의 하나는 곤충의 스테롤 대사와 관련한 작용기작을 갖는 것 이다. 곤충의 스테롤 대사 저해제에 착안하여 Acetyl Co-A:Colesterol acetyltransferase(이하 ACAT)을 새로운 작용점으로 하는 살충제의 개발은 곤충의 탈피, 변태, 에너지 생성, 난의 생성, 세포막 형성을 저해하는 살충활성을 가질 뿐만 아니라 포유동물에 대한 독성 문제도 해결 할 수 있을 것으로 판단된다.
기지의 연구에서는 ACAT에 대한 IC50 = 58nM ~ 16.0μM 수준의 활성을 갖는 4종의 물질을 Penicillium griseofulvum F-1959 로부터 분리하였으며, 이 물질들은 갈색거저리와 인시목 해충에 대한 살충활성이 우수한 것으로 보고되어 있다.
본 연구에서는 천연물을 근간으로 ACAT을 새로운 작용점으로 하는 새로운 구조의 화합물을 합성하였으며, 이를 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충에 대하여 살충활성 검정하였으며, 10~100ppm에서 100%의 살충활성효과를 보였다.
배나무를 가해하는 해충은 306종(한식보, 1986)이 알려져 있으며, 자주 발견되는 해충은 40여종 내외이며, 반드시 관리해야 하는 해충으로 점박이응애(Tetranychus urticae), 꼬마배나무이(Cacopsylla pyricola), 콩가루벌레(Aphanostigma iakusuiense), 조팝나무진딧물(Aphia citricola), 가루깍지벌레(Pseudococus comstocki), 애모무늬잎말이나방(Adoxophyes orana), 복숭아순나방(Grapholita molesta) 등 10여종이지만(농촌진흥청, 2002), 최근 실제 농가에서 방제가 반드시 필요하다고 생각하는 해충은 꼬마배나무이, 깍지벌레류, 복숭아순나방, 진딧물류이며 응애류는 장마가 늦고 고온이 지속되는 해에는 방제가 필요한 해충이다. 지역에 따라 해충의 발생 양상도 달라지는데, 상주, 영동 지역 일부과원은 갈색여치(Paratlanticus ussuriensis)가 발생하였으며, 갈색날개매미충(Ricania sp.)은 2012년 충남 공주에서 발생을 확인하였다. 꼬마배나무이 방제는 월동성충이 배나무위로 이동하는 시기에 기계유유제로 성충을 방제하고 이후 배꽃이 만개하기 이전에 살충제로 방제하면 효과가 있으나 이 시기에 작물보호제 살포는 주의를 기울여야 한다. 가루깍지벌레의 월동성충과 2세대 알 부화기에 살충제 살포가 효과적이지만 깍지벌레류 습성과 발생종에 따라 살충제와 조합이 가능한 방제법이 필요하다. 복숭아순나방은 성페로몬을 활용한 예찰과 방제가 필요하며, 특히 8월과 수확 전 성충의 방제가 관건으로 생각된다. 진딧물류는 5월 중순~6월 중순에 신초에 주로 발생하나 발생이 많은 과원이나 장마가 늦게 시작하는 해에는 필요에 따라 방제하는 것이 좋을 듯하다. 돌발해충인 갈색날개매미충의 방제는 꼬마배나무이에 등록된 살충제를 추천하고 있는 실정이다.