저곡해충 중 대표적인 거짓쌀도둑거저리(Tribolium castaneum), 어리쌀바구미 (Sitophilus zeamais), 화랑곡나방(Plodia interpunctella), 이질바퀴(Periplaneta americana)에 대한 열처리 방제시스템에 훈증제(Phosphine), CO2, 식용규조토를 복합처리하여 식품가공공장, 사일로, 컨테이너 등에 대한 현장적용시스템을 개발 하였다. 식품가공공장의 해충 주요 서식처는 공장설비 내부 혹은 바닦면의 작은 틈새로 써 대기 온도뿐만 아니라 생산설비와 건물 표면의 온도가 최소 50℃이상 열평형을 이루기 위해서는 약 24시간 이상의 온도 관리가 필요하였다. 또한 현장에서 열처리 시 살충효과 개선 및 방제시간 단축, 그리고 방제온도 감소를 위해서 4종 해충을 4 0℃ 및 45℃ 조건에서 Phosphine 50ppm, CO2 2%, 규조토 0.5g/m3 복합처리하여 사멸율(LT100)을 조사하였으며, 거짓쌀도둑거저리의 경우 약 36시간(45℃ 단독 처리)에서 9시간(45℃ + Phosphine + CO2 + 규조토 복합처리)으로 방제시간이 급 격히 단축되었다. 열처리와 함께 복합처리된 Phosphine과 CO2의 경우 가스형태로 공장 밀폐도가 부족하여 1일 약 10∼20%정도의 농도가 감소하였다. 저장곡물 보 관용으로 주로 사용되는 사일로는 일반적으로 직경 약 2m이상이고 높이 약 10∼ 25m정도의 원기둥 형태로써, 해충의 주요 서식처는 상부 여과장치 부분이다. 이 경 우 열방제 장비를 사일로 하단 내부에 두고 열풍의 토출부를 사일로 상부에 위치하 여 방제를 수행할 경우 효과적이였다. 또한 수출입 콘테이너의 경우 식품가공공장 과 달리 구조물의 밀폐도가 우수하였으며, 이 경우 Phosphine 및 CO2와 같은 가스 의 적용이 효과적인 것으로 확인되었다.

화랑곡나방(Plodia interpunctella)은 전 세계적으로 분포하고 있는 저장, 가공 농산물의 해충으로서 심각한 피해를 끼치고 있으며, 기존의 열처리 방법은 50-60℃의 조건에서 48시간 이상 고온처리가 요구된다. 그러나 이 조건은 비용 및 시간이 많이 들므로 개선할 필요가 있다. 본 연구에서는 열처리의 효율을 높이기 위하여 규조토를 복합처리 함으로 기존의 열처리 조건보다 훨씬 더 효과적이고 경제적인 방법을 개발하고자 하였다. 화랑곡나방의 발육단계 중 열 저항성이 가장 큰 방황기 유충을 대상으로 상온(25℃)과 40℃의 조건으로 규조토를 혼용처리 하였다. 실험 결과 방황기 유충은 25℃에서 24시간 후 살충률이 0%, 40℃에서는 28.3%였다. 방황기 유충에 4 ㎎/L의 규조토를 처리하였을 경우, 25℃에서 0%와 40℃에서 100%의 살충률을 관찰하였다. 즉, 규조토와 함께 열처리를 할 경우 살충 효능이 증가했다. 이 효과는 스트레스 유전자 shsp, hsp70, hsp90 발현 패턴에서도 살충률 실험결과와 같은 패턴으로 관찰 된다. 본 연구를 통하여 열처리 시 규조토를 혼용함으로써 기존의 열처리 조건보다 낮은 온도에서 저장 곡물 해충의 방제효과를 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.

소비자의 먹거리에 대한 의식수준이 최근 지속적으로 높아짐에 따라서 무독성, 비잔류성의 친환경 해충방제시스템의 개발이 시급한 실정이다. 저장곡물의 해충 방제로는 주로 훈증제를 많이 사용하지만 안정성, 환경파괴, 잔류농약, 중복사용으 로 인한 해충의 내성문제 등이 발생되고 있다. 따라서 최근 소비자에게 보다 안전하 고 환경 친화적인 저장곡물 해충방제 열처리시스템이 개발되어 국내 제분회사 등 에 사용되고 있다. 열처리시스템은 실내 온도를 50℃이상 일정시간(약 24∼48hr) 유지하여 해충, 세균, 설치류 등 유해 생물을 방제하는 것으로 이미 선진국에서는 널리 활용되는 친환경적 차세대 해충방제법이다. 본 연구소는 저곡해충 중 대표적 인 거짓쌀도둑거저리(Tribolium castaneum), 어리쌀바구미(Sitophilus zeamais), 화랑곡나방(Plodia interpunctella), 이질바퀴(Periplaneta americana)를 사용하여 열처리시스템에 훈증(Phosphine), 대기조성(CO2), 규조토를 복합처리하여 방제 시간을 단축하거나 방제 온도를 낮추고자 연구를 진행하였다. 4종 해충 각각에 대해서 상온(25℃) 및 45℃ 조건으로 Phosphine, CO2, 규조토를 각각 처리한 경우 처리농도가 높아짐에 따라서 사멸시간이 단축됨을 확인하였다. 이 경우 상대적 Phosphine과 규조토의 해충 사멸 상승효과가 CO2보다 큰 것으로 나타났다. 또한 거짓쌀도둑거저리에 대해서 열(40, 45℃), Phosphine(20, 50ppm), CO2(2, 5, 10%), 규조토(0.2, 0.5, 1mg/L)를 각각 복합처리시 40℃조건에서는 사멸 시간이 72시간(40℃ 단독처리)에서 3~6시간(40℃+Phosphine+CO2+규조토 복합 처리)으로, 45℃조건에서는 24시간(45℃ 단독처리)에서 1~3시간(45℃+Phosphine +CO2+규조토 복합처리)으로 단축되었다.

화랑곡나방(Plodia interpunctella)은 세계적으로 분포하며, 각종 곡류를 비롯하 여 2차 가공식품에 이르기까지 많은 종류에서 발생한다. 또한 식품의 유통과정 중 유충이 포장재를 먹어 파괴하고 침입하여 소비자가 개봉시 발견되어 문제가 발생 되기도 한다. 또한 가정과 식품공장에서의 발생빈도는 거짓쌀도둑거저리 (Tribolium castaneum)와 함께 가장 높으며, 화랑곡나방의 방제를 위한 발생의 예 찰에는 이미 규명된 성페로몬인 (9Z,12E)-9,12-tetra decadien-1-yl acetate 을 이용 한 다양한 모니터링용 트랩이 사용되고 있다. 본 연구소는 지난 2010년부터 국내외 여러 업체의 화랑곡나방 성페로몬트랩을 비교, 분석하는 등 성능 개선시험을 수행하였다. 화랑곡나방을 유인하는 기능을 가 진 LURE(성페로몬 방출기)의 소재로 고분자수지 4종(ACRYFT, HDEVA, polyurethane foam, LDPE)과 타사제품 2종에 대한 성페로몬의 잔류량(설치 40일 경과 후)을 조사한 결과, 영국 A제품이 14.3%, 일본 F제품이 4.4%, LDPE(Low Density Polyethylene)는 21.3%로 영국, 일본 그리고 고분자수지 4종 중 LDPE가 가장 느린 성페로몬 방출속도를 보였다. 또한 원거리 포획력 실험결과(설치 40일 경과 후 포획량), 영국 A제품이 6.1개체, 일본 F제품이 3.4개체, LDPE는 8.3개체로 나타나 원거리 포획력에서 LDPE가 우수한 것으로 확인되었다. 또한 화랑곡나방의 포획 역할을 하는 끈끈이 트랩의 점착지속력을 개선하기 위 해 주원료인 Rubber, Poly butene, Resin(C-5), Wax를 각각 다른 5가지의 혼합 비 율로 제조하고 그에 대한 점착지속력을 KS T 1028:2009(점착테이프 및 점착시트 의 시헙방법: 구슬이동측정법, 당겨벗김법)에 의해 비교 실험한 결과, 평균구슬이 동시간(설치 40일 경과 후)은 영국 A제품이 26.50sec, 일본 F제품이 18.82sec, 조성 물 3이 37.83sec으로 나타났다. 또한 당겨벗김법 실험결과(40일 경과 후), 영국 A 제품이 7.11N, 일본 F제품이 4.11N, 조성물 3이 8.96N으로 나타나 영국 A, 일본 F 제품과 직접 제조된 5가지 조성물 중 조성물 3이 점착지속력이 가장 우수하였다.

저장곡물해충 방제를 위한 열처리기술은 일반적으로 제분회사 및 식품회사의 해충 방제 대상 건물 내부 온도를 50∼60℃로 24∼36hr 정도 유지함으로써 설비 내부 및 건물 균열부 등에 서식하는 저장곡물해충을 방제하는 것으로써 기존의 화학훈증제를 대체할 방제기술이다. 약 50℃의 온도가 일정시간 지속될 경우 해충의 체온 상승과 탈수, 그리고 단백질 변성 등에 의한 방제기작으로 해충의 모든 생태 단계에 대해서 방제 효과가 우수하며, 훈증제의 잔류성 문제와 살충제에 대한 해충 내성출현 문제 등을 해결할 수 있다. 최근 소비자의 먹거리에 대한 의식수준이 지속적으로 높아짐에 따라서 무독성 및 비잔류성의 친환경적 저장곡물해충 방제시스템의 개발이 절실하다. 본 연구소는 지난 2010년부터 국내외 저장곡물해충 방제에 대한 열처리에 대한 연구개발을 지속적으로 수행하였다. 현재 전기형 열풍기(18kw, 20kw) 106대, 오일형 열풍기(1,000,000kcal) 1대, 그리고 무선 온도 Monitoring시스템 1대를 개발하였다. 또한 지난 2011년부터 현재까지 2년간 국내 제분회사 5개 업체 및 식품회사 3개 업체에 대해서 약 20회 이상의 현장 열처리 방제를 수행하였으며, 지속적인 연구개발을 통하여 방제효율의 개선 및 원가점감 등 관련 기술을 추가적으로 개발하고 있다.