친환경 벼 재배지역을 중심으로 점차 피해가 확대되는 먹노린재(Scotinophara lurida) 방제기술 개발을 위하여 전남지역에서 발생생태 및 온도의존 발육모형을 조사하였다. 2019년 봄 전남 6개지역에서 먹노린재의 월동후 생존율을 조사한 결과 총 153마리중 104마리가 생존하여 67.6%의 생존율을 보였다. 먹노린재는 벼 이앙 후 6월 중하순부터 월동성충이 발생하기 시작하여 7월 상중순에 산란하고 8월 중하순에 1세대 성충이 발생한다. 온도 의존 발육모형을 구하기 위하여 18, 21, 24, 27, 30℃ 14L:10D 조건의 항온기에서 온도별, 발육단계별 발육기간을 조사하였다. 18, 21, 24, 27, 30℃에서 알에서 성충이 될 때까지 소요기간은 각각 119.8, 73.1, 53.5, 39.4, 82.0일로 27℃에서 가장 발육이 잘 되었다. Excell 프로그램을 이용하여 온도와 발육속도와의 관계를 2차 다항식으로 분석하여 회귀곡선을 얻었고 이를 근거로 발육단계별 발육영점온도와 유효적산온도를 산출하였다. 먹노린재의 알에서부터 5령 약충까지의 발육영점온도는 17.9℃, 유효적산온도는 380.2일도였다.

드론을 이용한 배추 해충 방제기준을 설정하기 위하여, 드론의 살포높이(3, 4, 5 m), 진행속도(3, 4 m/sec) 에 따른 하향풍 속도, 살포 폭, 그리고 낙하 입자수와 입자크기를 감수지를 이용하여 조사하였고, 항공방제용 농약 4종을 이용하여 배추 주요해충인 배추좀나방, 파밤나방, 담배 거세미나방에 대하여 완전치사농도와 약량을 실험실에서 검정하였다. 드론의 농약 살포시 면별 낙하입자비율은 표면 80.5, 수직면 14.8, 밑면 4.7%였고, 살포높이에 따른 낙하입자수는 3 m = 53, 4 m = 40, 5 m = 39개/cm2였다. 비행속도별 낙하입자수는 3 m/sec = 62, 4 m/sec = 25 개/cm2였다. 실내시험에서 배추좀나방의 완전치사농도와 치사량이 클로르페나피르액상수화제(20배, 0.5 μl) 비스트리플루론 ․ 클로르페나피르 액상수화제(25배, 0.5 μl)였다. 파밤나방에 대하여는 클로르페나피르액상수화제(20배, 1 μl), 비스트리플루론 ․ 클로르페나피르액상수화제(20 배, 1 μl)였고, 담배거세미나방에 대하여는 클로르페나피르액상수화제(20배, 1 μl), 비스트리플루론 ․ 클로르페나피르액상수화제(20배, 0.5 μl)였 다. 따라서 드론을 이용하여 배추 주요해충을 방제하는 방법으로 클로르페나피르액상수화제 또는 비스트리플루론 ․ 크로르페나피르액상수화제 를 20배액으로 희석하여 3 m 높이에서 3 m/sec 속도로 살포하면 72개/cm2의 농약입자가 낙하하므로 해충방제에 효과적일 것으로 판단된다.

후각 신경 시스템은 일반 생활 환경에서 많은 다양한 화학 물질을 인식하고 구별한다. 곤충에서는 다양한 화학 물질을 기호적 또는 회피적인 특이성을 부여하고 이를 구분해 낼 수 있는 고도로 발달된 후각신경 수용체들로 구성된 냄새 맡는 (odorant-gated) 이온 채널 군을 진화시켰다. 최근에 후각 수용체와 단백질을 포함한 olfaction 관련한 진딧물 게놈 밝혀졌고, 초파리에서 다양하게 분화되어 있는 후각 수용체들이 보고되고 있다. 후각 신경 수용체의 유전체는 매우 높은 보전적인 염기 서열을 가지고 있으며, 체계적인 신호 전달 시스템을 갖추고 있다. 대표적 수용체인 odorant-gated ion channels comprised of a highly conserved co-receptor (Orco)는 중심 구멍 주위에 대칭 적으로 배열된 4 개의 서브 유닛을 갖는 homotetramer 채널 구조를 가지고 있다. 이는 인체 내에 존재하는 7-transmembrane receptor와 매우 유사한 구조를 형성하고 있고, 신경전달물질의 수용체와 매우 유사한 구조적 형태 및 gating mechanism을 가지고 있다. 본 연구에서는 초파리에서 분리한 후각 신경 수용체 하위 유형인 OR65 유전자 분리하여 세포 발현 시켜 Xenopus oocyte를 이용하여 Whole cell voltage clamp recording을 실시하였다. 본 수용체의 성공적인 발현 이후 유해 해충 유인제 개발 회사인 마이크로자임의 미생물 배양 추출물을 이용해서 후각 신경 수용체 활성 조절 여부를 연구하였다. 미생물 배양 추출물을 10,000배 희석한 recording media에서 수용체의 활성을 확인하였고, 이를 농도 별로 처리하여 농도 의존성 수용체 활성 작용을 확인하였다. 따라서 곤충의 후각 신경 수용체 활성 조절 시스템을 이용하여 유인물질 또는 기피 물질을 발굴할 수 있으며, 본 연구를 통해서 MZ01은 곤충 수용체 OR65를 활성 시킴으로써 유인 현상을 나타내며, 본 연구를 통해서 현장에서 검증된 미생물 배양 추출물의 성능을 과학적 분석으로 결과를 제시하였다.

최근 화훼작물로 각광받고 있는 절화용 작약은 전남이 주산지로 재배면적은 7ha이며, 전국의 70%를 차지하고 있다. 주요 재배지역은 강진, 장흥이며, 비가림재배에서 발생하는 주요해충의 발생양상을 2년간 조사하였다. 잎말이나방류는 5월 하순, 7월 하순, 9월 상순에 발생하였고, 시설재배에서 심각한 피해를 주고 있다. 잎말이나방에 대한 방제약제 5종을 선발하였는데, 사이안트라닐리프롤 유제 1,000배, 에마멕틴벤조에이트 유제 2,000배, 비펜트린 액상수화제, 에토펜프록스 유제 1,000배, 클로란트라 릴리프롤 입상수화제 1,000배 처리에서 90% 이상의 방제효과를 보였다. 목화진딧물은 3월 하순부터 발생하기 시작하였고, 화뢰가 형성되기 시작하는 4월 중하순이 방제적기였다. 대만총채벌레는 3월 하순부터 발생하기 시작하였으며, 5월 하순과 7월 상순이 발생최성기였다. 뿌리혹선충은 토경재배에서 지속적으로 발생하였지만 큰 피해는 없었다.

갈색날개매미충 성충을 효과적으로 방제하기 위하여 선호하는 광과 행동습성을 이용하여 유인포획장치를 개발하였다. 포획장치는 주광색 컴팩트램프 2개(30W, 20W), 황색판, 포집수반으로 구성되었다. 포획장치의 포획효과를 조사하기 위하여 갈색날개매미충 발생밀도가 높은 과수원 3개소를 선정하여 성충이 발생하기 전인 7월 상순에 차, 블루베리, 아로니아 과수원에 트랩을 설치하고 9월 하순까지 일주일 간격으로 포획량을 조사하였다. 2017/2018년 겨울은 이상저온 지속기간이 길어 월동한 알의 평균 부화율이 24.7%로 평년의 65%보다 40% 낮아져 해충 발생밀도는 현저하게 낮았다. 포획트랩에 성충은 7월 중순부터 9월 하순까지 포획되었는데, 8월 중하순에 가장 많이 포획되었고 야간평균기온이 20℃ 이하로 낮아지는 9월 상순부터는 포획량이 급격하게 감소하였다. 작물별 포획량이 가장 많았던 시기는 8월 하순으로 광주 아로니아에는 1,570마리, 보성 차에는 510마리, 화순 블루베리에는 571마리가 포획되었다. 따라서 포획트랩을 이용한 갈색날개매미충 방제는 7월 중순부터 9월 상순까지가 가장 효율적이다.

드론을 이용한 밭작물 병해충 방제기준을 설정하기 위하여 드론의 살포높이(3, 4, 5m), 진행속도(3m/sec, 4m/sec) 에 따른 하향풍 속도, 살포 폭, 약량별 감수지에서 입자크기, 살포조건별 낙하입자수 등 드론의 농약 살포특성을 조사하였다. 또, 배추의 주요해충인 배추좀나방, 파밤나방, 담배거세미나방에 대하여 항공방제용 농약 4종을 대상으로 치사농도와 약량을 검정하였다. 드론 표면별 평균 낙하입자비율은 표면 80.5%, 사면 14.8%, 밑면 4.7%였으며, 살포높이별 평균낙하입자수는 3m=53개/㎠, 4m=40개/㎠, 5m=39개/㎠였고, 진행속도별 평균낙하 입자수는 3m/sec=62개/㎠, 4m/sec는 25개/㎠였다. 약제별 배추좀나방 치사농도와 치사량은 승승장구 (10배, 2㎕), 포워드(15배, 1㎕), 섹큐어(20배, 0.5㎕), 레이서((25배, 0.5㎕)였으며, 파밤나방에 대하여는 섹큐어(20배, 1㎕), 레이서((20배, 1㎕), 담배거세미나방은 섹큐어(20배, 1㎕), 레이서((20배, 0.5㎕)였다. 따라서 배추 주요해충 방제를 위한 농약살포방법은 섹큐어액상수화제, 레이서액상수화제를 20배액으로 희석하여 3m 높이에서 3m/sec속도로 살포시 낙하 입자수 72개/㎠로 해충방제에 효과적이었다.

갈색날개매미충을 효과적으로 방제하기 위하여 성충이 선호하는 향을 첨가한 황색끈끈이트랩으로 감과 아로니아 과수원에서 성충 포획시험을 2년 동안 수행하였다. ㈜마이크로자임에서 제공한 갈색날개매미충 유인물질은 Methyl salicylate, Phenylethyl alcolol 등으로 조성되었는데 실내시험 결과 93.3%의 유인력을 보였다. 유인물질 도말 황색끈끈이 트랩을 밤과 감 과수원에 설치하여 10일 후 유인충수를 조사한 결과 황색끈끈이트랩 대비 유인물질 도말 황색끈끈이트 랩이 2~3배 많이 포획되었다. 2017년에는 높이 180cm이며 가로 40cm, 세로 25cm 의 갈색날개매미충 포획용 끈끈이트랩 6장을 지지할 수 있는 트랩 거치대를 제작하여 발생밀도가 높은 전남 구례의 감 과수원과 광주 아로니아 과수원에 설치하여 10일 간격으로 트랩을 교체하며 성충 포획량을 조사하였다. 성충은 8월 중하순에 가장 많이 포획되었으며 기온이 낮아지는 10월에는 포획량이 급격히 줄어들었다. 트랩당 총 포획량이 감 과수원은 12,674마리, 아로니아 과수원은 9,251마리였다. 갈색날개매미충 방제에 유인물질 도말트랩이 효과적일 것으로 판단된다.

시설재배 딸기에서 작은뿌리파리의 친환경 방제법 개발을 위하여 2년간 수행하였다. 피복재로 배지를 피복하고, 고리형 점착트랩을 설치하면 효과적이었다. 피복재 종류별 작은뿌리파리 발생정도는 무피복에서 트랩 당 67.1마리로 가장 많았고, 흑백필름 등 나머지 피복재에서는 2～5마리로 낮은 밀도를 유지하였다. 피복재 종류별 딸기 생육특성에서 초장, 엽장, 엽폭은 처리간에 비슷한 경향이었으나, 화방수는 무피복에서 9.7개로 가장 적었고, 수량은 적색필름과 흑백필름 피복이 무피복에 비해 14.6～9.2% 증수하였다. 하절기 피복재 종류별 근권 온도는 흑백필름과 적색필름이 주야간 편차가 적고 안정적이었으며, 동절기에도 적색필름은 다른 피복재보다 근권 온도가 높고 안정적이었다. 점착트랩 색상별 작은뿌리파리 유살정도는 큰 차이가 없었고, 트랩 형태별에서는 고리형이 원반형보다 다소 많았고, 설치 노력이 57.1% 절감되었다.

매실에서 복숭아씨살이좀벌에 대한 친환경 방제법 개발을 위해 2년 동안 수행하였다. 낙과된 매실 핵을 수거하여 보관 장소를 달리하였는데, 장마전에 수거해서 노지에 방치한 경우는 10.7%가 월동하여 모두 성충이 되었다. 수거한 매실 핵을 온실에 보관하다 10월에 노지에 방치한 경우에는 23.3%가 월동하였고, 이 중 77.1%가 성충이 되었다. 그러나 수거 당시부터 이듬해 3월까지 온실에 보관한 경우는 월동률이 42.4%로 매우 높았지만 단지 3.1%만이 우화에 성공하였다. 피해 매실 핵에서 발생한 곰팡이균 Fusarium sp., Geotrichum candidum 2종을 동정하였는데, 매실 핵이 빨리 부식된 경우에는 유충이 핵내에서 곰팡이에 감염되거나 물이 스며들어 사망하였다. 곰팡이 종류는 Fusarium sp.이 더 효과적이 었고, 피복작물로 헤어리베치를 재배하면 더욱 부식이 빨라 핵의 무게와 경도가 낮아져 유충의 월동을 제한하였다. 한편 품종별 피해과율은 옥영품종이 88%로 가장 높았고, 천매품종은 피해가 없어 단일품종보다는 여러 품종을 섞어 재배하는 것이 필요하였다.