In the recent years, thin film solar cells (TFSCs) have emerged as a viable replacement for crystalline silicon solar cells and offer a variety of choices, particularly in terms of synthesis processes and substrates (rigid or flexible, metal or insulator). Among the thin-film absorber materials, SnS has great potential for the manufacturing of low-cost TFSCs due to its suitable optical and electrical properties, non-toxic nature, and earth abundancy. However, the efficiency of SnS-based solar cells is found to be in the range of 1 ~ 4 % and remains far below those of CdTe-, CIGS-, and CZTSSe-based TFSCs. Aside from the improvement in the physical properties of absorber layer, enormous efforts have been focused on the development of suitable buffer layer for SnS-based solar cells. Herein, we investigate the device performance of SnS-based TFSCs by introducing double buffer layers, in which CdS is applied as first buffer layer and ZnMgO films is employed as second buffer layer. The effect of the composition ratio (Mg/(Mg+Zn)) of RF sputtered ZnMgO films on the device performance is studied. The structural and optical properties of ZnMgO films with various Mg/(Mg+Zn) ratios are also analyzed systemically. The fabricated SnS-based TFSCs with device structure of SLG/Mo/SnS/CdS/ZnMgO/AZO/Al exhibit a highest cell efficiency of 1.84 % along with open-circuit voltage of 0.302 V, short-circuit current density of 13.55 mA cm−2, and fill factor of 0.45 with an optimum Mg/(Mg + Zn) ratio of 0.02.

본 연구에서는 국내 호두나무 재배지에 대한 절지동물의 군집 구조를 파악하고, 주요 해충과 천적의 종류 조사를 위해 수행하였다. 또한 조 사방법(털어잡기, 깔때기트랩 및 함정트랩)에 따른 다양성 및 군집구조를 비교하였다. 이를 위해 김천시, 부여군 및 화성시에서 호두나무 재배 농 가 1곳씩을 선정하였고, 2016년 5월부터 9월까지 조사하였다. 조사 결과, 총 408종 4,372개체의 절지동물이 채집되었고, 이중 전체 조사지역에 서 채집된 종은 63종이었다. 깔때기트랩에서 가장 다양하게 절지동물이 채집되었으며, 함정트랩에서 가장 많은 절지동물이 채집되었다. 또한 깔 때기트랩과 털어잡기에 의해 채집된 종 구성은 서로 유사한 특징을 보였다. 본 연구를 통해 지역별로 주요 해충의 발생양상이 다르게 나타났는데, 특히 복숭아명나방, 뽕나무깍지벌레, 호두나무잎벌레, 꽃매미, 미국선녀벌레 및 갈색날개매미충이 잠재적으로 중요한 해충이 될 것이라 생각된 다. 이외에도 다수의 포식성 및 기생성 절지동물들이 확인되었고, 이들에 대한 정보들은 향후 호두나무 포장의 관리에 있어 중요한 기초 자료가 될 것이다.

최근 서식처 파편화에 의한 생물다양성 감소를 막고 서식처간 연결성을 증진시키기 위해 건설되는 생태통로의 수가 증가하고 있지만, 생태통로 내부의 식재 및 식생 유지·관리에 대한 구체적인 가이드라인과 내부 식생 구조 차이에 따른 생물 이동 영향에 대한 정보는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지표성 딱정벌레류를 이용하여 동일한 농업-산림 경관에서 육교형 생태통로 상부 식생이 나지 및 초본으로 이루어진 생태통로(나지/초본형)와 관목림이 우거진 생태통로(관목형)에 대한 비교 연구를 수행하였다. 이를 위해 2015년 4월 하순부터 9월 초순까지 생태통로 및 인접한 산림을 따라 함정트랩을 설치하여 33종 4,207개체의 지표성 딱정벌레류를 채집하였다. 지표성 딱정벌레류의 우점종과 지점별 개체수 및 종수는 생태통로 내부의 식생이 복잡한 관목형이 나지/초본형에 비해 더 높은 경향이었으며, 종 구성은 나지/초본형 생태통로의 종 구성은 인근 산림 지역 및 관목형 생태통로에 비해 다른 특징을 보였다. 이와 유사하게 생태통로 내부의 식생 관리 여부는 토양습도와 교목층 울폐도에 영향을 주었고, pH, 초본층 피도 및 교목층 울폐도는 함정트랩이 설치된 위치에 따라서도 유의미한 차이를 보였다. 결론적으로 생태통로 내부의 식생이 복잡해지 면 산림에 서식하는 지표성 딱정벌레류의 산림 패치간 이동 역시 증가할 것으로 판단된다. 따라서 생태통로의 생태적 기능을 향상시키기 위해서는 통로 가장자리에는 관목 또는 교목을 식재하여 은신처 및 이동통로로 제공하고, 중앙부에 는 대형 포유동물이 이동하기 용이한 나지 형태의 통로를 제공하는 형태로 개선될 필요가 있을 것이다.

톱다리개미허리노린재(Riptortus pedestris (Fabricius))는 콩과 작물을 가해하는 해충으로 국내 대부분의 지역에서 발견된다. 톱다리개미 허리노린재는 성충 수명이 길고 발육기간이 짧아 야외에서 여러 세대가 혼재되어 발생하고 있어 각 세대를 구분하기 어렵다. 특히, 제2세대 성충 의 발생시기는 콩의 착협기와 일치하여 큰 피해를 주고 있어, 제1세대 성충의 방제는 제2세대 밀도를 감소시켜 콩과 작물의 피해를 줄이는데 도움 이 될 것으로 예상된다. 따라서 본 연구는 약충기간의 광주기가 성충의 체색변이에 영향을 주는 특성을 이용하여 야외 포장에서 월동세대와 제1 세대의 발생시기를 구분하였다. 또한 톱다리개미허리노린재 개체군 모형을 수립하고 적용하여 이를 검증하였다. 여름형 성충의 비율이 20% 이 상 되는 시기를 제1세대 톱다리개미허리노린재 성충의 발생시기로 추정할 수 있으며, 이는 제2세대 성충의 밀도를 억제하기 위한 방제시기를 결 정하는데 활용될 것으로 기대된다.

기후변화는 전지구적인 현상으로 1950년대 이후 관측된 변화의 대부분은 수천 년 내 전례 없던 것이다 (IPCC, 2014). 2014년 전지구 평균기온은 20세기 평균기온보다 0.68 ℃ 증가하여 관측이래 가장 높은 기온을 기록하였다 (미국 해양대기청, 2014). 이러한 기후변화는 작물과 그를 가해하는 해충의 생물계절 변화에 영향을 주며, 그 영향은 종에 따라 상이할 것이다. 변화하는 환경 속에서 올바른 해충 방제 전략을 수립하기 위해 해충뿐만이 아니라 작물의 생물계절 변화를 예측할 필요가 있다. 작물과 해충의 발육 단계를 예측하기 위한 다양한 모델들이 개발되어 있으며, 이를 활용하면 미래 기후변화 환경에서 작물과 해충의 생물계절 변화를 예측할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 먹노린재와 이화명나방 및 그들의 대표적인 기주식물인 벼의 기후변화에 따른 생물계절 변화를 예측하고, 향후 논에서 이들의 발생 양상에 대해 예측하였다. 모델 시뮬레이션 결과 벼의 경우 기후변화로 인해 재배시기가 점차 늦춰질 것으로 예측되었으나, 먹노린재의 경우 월동성충의 발생시기가 2000년대 전국 평균 192.1 일에서 2050년대에는 178.4 일로 앞당겨질 것으로 예측되었다. 이화명나방의 경우 1화기 성충의 발생 시기가 2000년대 전국 평균 171.4 일에서 2050년대 160.4 일로 앞당겨질 것으로 예측되었으며, 현재 대부분의 지역에서 연 2회 발생하고 있으나, 시뮬레이션 결과 2050년대에는 산간지역을 제외한 대부분의 지역에서 연 3회 발생하는 것으로 예측되었다.

포도의 시설재배가 증가함에 따라 강우 등 물리적 사망 요인의 차단으로 인해 응애류나 총채벌레류와 같은 미소해충의 발생이 증가할 것으로 예상된다. 이에 따라 본 연구는 시설포도원 응애류의 발생 소장 조사를 통해 해충 종합관리 체계 구축에 필요한 정보를 제공하기 위하여 수행하였다. 화성, 안성, 천안 지역 18농가를 대상으로 2013년 4월∼9월 동안 2주 간격으로 총 11회 조사를 실시하였다. 각 농가 당 15잎을 무작위로 채취하여 연구실로 운반 후, washing & seiving 방법을 이용하여 잎에서 응애류를 분리한 후, 종 동정 및 각 종의 개체수를 계수하였다. 그 결과 총 10종 22,208개체의 응애류를 확인하였다. 종 구성은 지역 간, 시설종류에 따른 차이는 없었으며, 잎응애류인 포도녹응애(Calepitrimerus vitis)와 점박이응애(Tetranychus urticae), 그리고 포식성응애류인 긴꼬리이리응애(Neoseiulus efarai)가 우점종으로 나타났다. 발생밀도는 화성지역이 안성과 천안지역보다 약 30배 높아 지역 간 차이를 보였는데, 이는 포도녹응애가 화성지역에서 높은 밀도로 나타났기 때문인 것으로 생각된다. 우점 응애류의 월별 발생밀도 분석 결과, 포도녹응애는 농가별 차이는 있었지만 4월∼6월까지는 낮은 밀도를 유지하다 7월 중순 이후 증가하였고 9월 이후부터 감소하는 추세를 보였다. 점박이응애는 몇몇 농가에서 수확시기 이후(8월말∼9월) 밀도 증가를 보였으나 월별 발생 밀도의 변동은 농가별로 달랐으며, 긴꼬리이리응애는 대부분의 농가에서 후반기로 갈수록 밀도가 증가하는 경향성을 보였다.

먹노린재(Scotinophara lurida)는 1997년 서해안 일부 지역에서 발생하여 문제 되기 시작하였으며 2000년대부터는 전국적으로 발생이 확산되고 있다. 먹노린재 는 1년에 1세대 발생하고 본답 근처 야산 등지에서 성충으로 월동하며, 이듬해 봄 에 본답으로 이동한 후 벼를 흡즙하여 반점미, 백수현상 등을 일으킨다. 먹노린재 는 기후변화로 인해 발육속도 및 휴면 타파시기에 영향을 받아 발생시기의 변화가 예상되고, 벼는 고온에서의 불임 등의 피해를 막기 위한 재배시기의 변경이 예상된 다. 따라서 본 연구에서는 2001~2010년 동안 기상청에서 관측한 평균온도 자료와 RCP 8.5를 토대로 생성된 2051~2060년, 2091~2100년의 각 10년간 평균온도 자료 를 활용하여 국내에서 재배되는 중만생종 벼 품종(일품)에 대한 벼 이앙시기 및 먹 노린재 월동성충의 본답 유입시기를 추정한 후 본답 정착 가능성을 분석하였다. 분 석결과 기온 상승으로 먹노린재 월동성충의 본답 유입시기는 각 시기별 평균 13~16일 정도 앞당겨지고, 벼 이앙시기는 각 시기별 평균 20~35일 늦춰질 것으로 추정되었다. 따라서 중만생종 벼 품종을 재배할 경우, 먹노린재 월동성충의 유입시 기와 벼 이앙시기간의 불일치로 2050년대에는 일부 남부 해안지역에서, 2090년대 에는 산간지방을 제외한 대부분의 지역에서 먹노린재의 본답 내 정착이 어려울 것 으로 추정되고, 향후 먹노린재의 벼 해충으로서의 지위 변화가 예상된다.

애멸구는 국내에서 월동을 하는 토착해충으로 벼줄무늬잎마름병(Rice stripe virus, RSV)을 매개하는 중요한 벼 해충이다. 이 해충은 근래에는 중국에서 국내 서 해안 지역에 대량 비래하기도 하여 문제가 더 커지고 있다. 본 연구에서는 서해안 지 역인 태안, 부안, 신안에서 2013년 4월 중순 경 채집한 월동 애멸구의 microsatellite 단편분석을 통해 지역 간의 유전적 다양성을 비교하였다. 애멸구의 종 특이적 microsatellite marker는 기 개발된 9개의 marker(Sun et al., 2012)를 사용하였다. 분석에서 태안 28개체, 부안 33개체, 신안 35개체가 이용되었다. 세 지역에서 나타 난 평균 allele의 수는 4~16.667의 범위를 보였고, 평균 HO 0.168~0.655였으며, HE 0.493~0.897로 나타났다. 지역별 유전적 다양성의 경우, HE는 태안 0.717, 부안 0.808, 신안 0.774 이며, HO는 태안 0.391, 부안 0.455, 신안 0.344이었다. 세 지역 간 유전적 구조는, F 값이 0.0261~0.067로 이들 세 지역 개체군간 유전적 구조의 차 이는 없었다. 본 연구를 통해 기 개발된 애멸구 microsatellite marker가 국내 애멸구 개체군들의 유전적 구조 분석에 적용될 수 있음을 확인하였으며, 추후 아시아 지역 의 애멸구 개체군들과 국내 지역 개체군들 간의 유전적 유연관계 분석을 통해 이들 의 비래경로 및 국내 개체군들의 유전적 특성을 밝힐 수 있을 것으로 생각된다.

포도녹응애는(Calepitrimerus vitis (Nalepa) (Acari: Eriophyidae)) 포도를 재배 하는 미국의 북서부, 유럽, 남아프리카 등에서 잎 말림 현상 및 잎과 가지의 생육지 연을 유발하여 문제시되는 해충으로 알려져 있다. 국내에서는 2011년 경기도 화성 시에서 처음으로 발생이 보고되었으나, 발생 소장 및 분포에 대한 정밀한 조사는 이 루어진 바 없다. 따라서 본 연구에서는 경기도 화성시 서신면 2지역(Site1, Site2)과 송산면 1지역(Site3)에 위치한 시설 포도원에서 포도녹응애의 월동 여부 및 분포 조사를 실시하였다. 농가의 면적을 5구획으로 나누고, 각 구획에서 6개의 가지를 무작위로 채집하였다. 가지에서 겨울눈을 절단한 후 실체현미경을 통해 월동 여부 를 확인하였으며, 개체수 계수를 위해‘washing and sieving’방법을 이용하였다. 그 결과 Site1, Site2 두 농가에서 포도녹응애가 발견되었으며, 겨울눈의 껍질 밑에 무 리 지어 있는 것을 관찰하였다. ‘washing and sieving’ 분석 결과 Site1 포도원에서 평균 7871±635(No. of individuals/6 winter buds)개체로 다른 발생 농가에 비해 상 대적으로 높은 밀도를 나타내었다. 또한 주지로부터 눈의 거리와 포도녹응애의 밀 도는 비례하는 경향성을 보였다(y=1311.3x + 3659.3, R2= 0.6931). 이 해충은 이른 봄에 활동을 시작하여 생육 초기에 피해를 입히는 것으로 알려져 있으므로, 월동시 기 발생소장 조사를 통해 포도녹응애의 봄철 초기 발생을 예측하고 피해를 방제하 는데 있어 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.

IPCC에서는 2013~2014년 발간 예정인 제5차 기후변화 평가보고서에 대표농도 경로(Representative Concentration Pathway, RCP)를 표준 온실가스 시나리오로 선정하였다. 이에 따라 국립기상연구소는 RCP 시나리오와 함께 지역적인 기후특 성을 반영하여 한반도 기후변화 시나리오를 생산하여 제공하고 있다. 본 연구는 한 반도 기후변화 시나리오를 활용하여 기후변화에 따른 먹노린재(Scotinophara lurida) 발생 동태의 변화를 예측하기 위해서 수행하였다. 먹노린재는 1990년대 충 청도 지방에 다량 발생하여 문제가 되기 시작했으며, 흡즙으로 인하여 반점미가 발 생하는 등 심각한 피해를 유발하는 해충이다. 먹노린재의 발생 동태의 변화를 분석 하기 위해서 온도 발육 실험을 통해 밝혀진 먹노린재의 개체군 동태 모델을 오픈소 스 프로그램인 R을 활용하여 작성하였다. 2001~2010, 2051~2060, 2091~2100년 의 각 10년 동안 전국 평균 기온으로 작성된 월동 성충의 유입 모델을 통해 분석한 결과 월동 성충의 유입시기가 각각의 기간 동안 10~15일 빨라지는 것으로 나타났 다. 또한 개체군 동태 모델을 통해 약충 및 성충의 발생 동태를 분석한 결과 각 영기 별 발생 최성기도 16~21일 빨라지는 것으로 나타났다.