Invasive alien plants were identified and recorded in Ulsan city based on field surveys and related literatures. These plants consisted of 147 taxa in total, belonging to 30 families, 93 genera, 144 species, 2 subspecies and 1 variant. The family of Asteraceae was predominant with 42 taxa, followed by Gramineae with 27 taxa and Leguminosae with 15 taxa. According to the result of life-form based distribution analysis revealed that 62 taxa (42.2%) were annual plants, 48 taxa (33.6%) were perennial plants, 34 taxa (23.1%) were biennial plants, and 3 taxa (2%) were woody perennials. Compare to other administrative districts in Korea, prevalence of invasive alien plants in a certain city of Ulsan showed the seventh highest species number followed after Jeju, Gyeonggi, Jeonnam, Incheon, Seoul and Gangwon. On the basis of the results from the country origin analysis, two dominating taxa were introduced from Europe and America, 55 taxa and 51 taxa respectively. The spreading grade of alien plants was elucidated in order of 1 grade (PS) 67 grade (21.1%)>2 grade (MS) 31 taxa (21.1%) >5 grade (WS) 18 taxa (11.6%)>3 grade (CS) 17 taxa (11.6%)>4 grade (SS) 14 taxa (9.5%). Ulsan city is one of a pivotal conduit for the introduction of invasive alien plants. Thereby, reliable management plans are required to monitor these species.

Invasive exotic insects are rapidly increasing and spreading in a short period of time, threatening the ecosystem. Now, we need technology to monitor the dispersal of exotic insects and to strengthen the ecosystem risk assessment. The United States, Europe, and other countries are fully equipped with a biological control system for threats to biodiversity through systematic investigation and database construction, but Korea is not. Risk assessment and development of a dispersal/change prediction model are essential to maintain a safe ecosystem from invasive exotic species. This research group is carrying out a study to minimize the ecological damage by developing a prediction model of dispersal/change for invading alien insect species, a risk assessment technology and a response manual for management. I would like to look into the current state of exotic insect invasion through this small group meeting, and look for directions to study in the future.

전 세계적으로 생물다양성 감소가 가속화 되고 있으며, 특히 외래생물의 유입은 생물다양성을 위협하는 가장 심각한 요인 중 하나이다. 우리나라 또한 외래생물의 유입이 증가하고 있는데, 환경부 기준 외래생물 은 2011년 1,109종에서 2013년 2,167종으로 두 배 가까이 증가되었다. 2,167종 중 곤충류는 136종으로 많은 외래곤충의 유입이 확인되었고, 이외에 공식적으로 집계되지 않은 종을 포함하면 그 수는 훨씬 늘어날 것이다. 2014년부터 국립생태원의 외래생물 안전관리 연구는 위해우려종 발굴, 외래생물 전국 서식실태조사, 외래생물 정밀조사, 생태계 위해성 평가, 생태계교란 생물 모니터링 등 크게 5가지로 구분된다. 위해우려종 발굴 및 지정건의를 통해 유입 전 단계부터 생태계교란 생물의 지정 건의 및 모니터링을 통해 유입 후 관리까지 5가지의 과제가 톱니바퀴처럼 물려가며 수행되고 있다. 국립생태원 외래곤충 분야의 주요 연구 성과는 260여종의 위해우려종 후보종 발굴, 5종의 외래생물 정밀조사, 8종의 생태계 위해성평가를 수행하였다. 그 중 4종을 생태계교란 생물로 지정 건의하여 1종(붉은불개미)이 생태계교란 생물로 지정되었다. 또한, 꽃매미를 포함한 2종의 생태계교란 생물을 모니터링 하고 있으며, 국내 유입될 경우 생물다양성에 미치는 영향을 널리 알리고자 ’위해우려 외래곤충 100종’ 책자를 발간하여 배포하기도 하였다.

DNA 바코드를 기반으로 하여 외국발 국내 입항 선박에서 검출되는 편승자 해충(hitchhiker insect pests)에 대한 모니터링을 수행하였다. 국내 입항 선박 조사는 2018년 6월 1일부터 2018년 9월 17일까지 약 109일간 111개 선박에 대해 실시하였다. 모니터링 대상 해충은 ‘보고잡기법(simply collecting method by hands)’으로 확보하였으며, 총 336개체에 대해 종동정을 실시하였으며, 이를 통해 확보된 정보들은 선박정보(선박명, 선박번호, 출항지, 입항지), 조사정보(조 사일, 채집시 표본 상태, 조사자), 유전자 분석 정보(프라이머 정보, 서열판독 결과), 분자생물학적 종동정 정보(NCBI GenBank Accession No., NCBI Blast Searching Results, BOLD Identification Request), 분류학적 통합종 확증 정보(목명, 과명, 종명, 동정자, 비고) 등으로 구분하였으며, MS-Excel을 이용하여 각 필드값에 맞게 기초정보를 입력하였다. 이를 기반으로 하여 편승자 해충에 대한 선박 경로에 따른 편승 양상뿐만 아니라, 월별, 분류군별, 미서식종별로 편승 양상을 분석하였다. 그 결과, 편승사례는 선박 경로에 따라서는 중국에서 출항하거나 중국을 거쳐 편승하는 사례가 207건, 월별로는 9월이 134건, 분류군별로는 나비목이 208건으로 가장 많았다. 특히, 미서식종별 편승 양상에서 는 총 3목 9과 13종 21개체가 국내 입항 선박에서 검출된 것으로 나타났으며, 이 중 2목 6과 9종 15개체는 살아있는 상태로 채집된 것을 확인되었다. 이와 같은 결과로 볼 때, 앞으로 더욱 많은 정보가 확보된다면, 현재의 통계 분석 방법은 편승자 해충의 모니터링뿐만 아니라 대상 해충의 위험성 평가 및 검역검사에 매우 효율적인 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

Due to rapid increase of international trade, many invasive and exotic pests have been introduced in Korea. One of typical example is Solenopsis invicta found in harbor and nearby areas unexpectedly triggering alerts of invasive and exotic pests. Practically, critical limitation to identify these species based on morphology exists because of lack of experts, so that it is very important to develop fast and accurate methods to identify these species. Molecular marker is one of candidates for satisfying these requirements of invasive and exotic pests: usually COI gene has been used for identifying insect species efficiently. Here, we developed web-based integrated platform for identifying invasive and exotic pests. As a first step, we collected 71,146 COI sequences from 529 species which are potentially invasive and exotic pests in Korea. In addition, we are collecting their complete mitochondrial genome sequences for evaluating additional marker regions which can be more effective for identifying species. Web-based interfaces are under development to access these raw data as well as bioinformatic analysis function to identify species based on mitochondrial sequences. Our platform will be a fundamental resources not only to identify invasive and exotic pests effectively but also to understand ecology of these species to find anticipative policies to prevent invasion of these species.

In Korea, two species, Anoplophora chinensis and Anoplophora glabripennis, have been recorded until now. Recently, outbreaks of Anoplophora spp. were reported locally in Seoul, Ulsan, Incheon, Gimhae, and Jeonju from 2015 to 2017. In this study, Anoplophora spp. were collected in the four regions, Ulsan, Incheon, Gimhae, and Jeonju, and their morphological and molecular characteristics were compared with those of Anoplophora spp. collected from several local regions. Twelve COI sequences of the Incheon/Gimhae/Ulsan/Jeonju populations in A. glabripennis were identical to KY357648, KY357652, and KY357651, and two COI sequences of Ulsan populations in A. chinensis were identical to AB439163. These sequences were generated from Chinese and Japanese Anoplophora samples by foreign researchers, suggesting the possibility of the invasion of Chinese and Japanese populations of Anoplophora spp. into Korea.

목적 : 재질이 다른 두 종류의 한달 착용 실리콘하이드로겔 렌즈를 착용 기간에 따라 렌즈 전면의 NITBUT와 자각적 증상을 비교하였다. 방법 : Samfilcon A와 Comfilcon A 렌즈를 32명(평균 23.5±2.92세, 여: 24명, 남: 8명)의 오른쪽 눈과 왼쪽 눈에 각각 착용하고, 대상자에게 3회 방문 (첫째 날 3시간 후, 1일 및 1주일 렌즈 착용 9시간 후)을 요청한 후, 고대비도(100%)와 저대비도(10%) 시력표를 이용한 시력검사와 Keratograph 5M (Oculus, Germany)을 사용하 여 렌즈 전면의 non-invasive tear breakup time (NITBUT)를 측정하였다. 콘택트렌즈와 관련 있는 자각적 증상은 5개 항목(불편함, 건조감, 시력 변화, 눈 감고 싶음, 렌즈 제거하고 싶음)으로 설문지 작성을 하도록 하였다. 결과 : 밝은 조명상태에서 검사한 고대비시력과 저대비시력, 그리고 렌즈 전면의 NITBUT는 Samfilcon A와 Comfilcon A 사이에서 유의한 차이가 나타나지 않았고, 각각의 렌즈 착용 7일 동안 시력과 NITBUT 변화에서도 의미 있는 차이는 없었다. 콘택트렌즈 착용과 관련된 5개 항목의 자각적 증상의 상대적 발생빈도는 모든 항목에서 유의한 차 이가 없었고, 렌즈에 대한 선호도에서도 두 렌즈 착용자들의 반응은 통계적으로 차이가 없었다(각각, 40.6%, 37.5%). 결론 : 이 연구는 Samfilcon A와 Comfilcon A사이에서 pre-lens NITBUT와 자각적 증상에 대한 비슷한 임상 결과를 보여준다. 두 실리콘하이드로겔 렌즈는 제조사와 렌즈 재질이 다름에도 불구하고 렌즈 착용자들 사이에 서 두 렌즈의 차이점은 발견할 수 없었다.

The active development of the global marine trade industries has been known to increase the inflows of marine invasive species and harmful organisms into the ecosystem, and the marine ecological disturbances. One of these invasive species, Ciona robusta, has now spread to the Korea Strait, the East Sea, and Jeju Island in connection with the climate change but not the Yellow Sea in Korea. Currently, the spread and distribution of C. robusta is increasingly damaging aquaculture and related facilities. Therefore, this study aims to identify the spread of C. robusta and potential habitats and to secure a data for the prevention of effective management measures due to climate change as well as damage the reduction in future through the prediction of spread. We used environmental variables in BioOracle. Also, the potential habitat and distribution of C. robusta was predicted using MaxEnt, a species distribution model. Two different RCP scenarios (4.5 and 8.5) were specified to predict the future distributions of C. robusta. The results showed that the biggest environmental factor affecting the distribution of C. robusta was the salinity as well as

외래침입종이 자생종에 미치는 잠재적인 영향에 관하여 세계적인 관심이 증가하고 있음에도 그러한 침입의 결과들은 여전히 부족한 실정이다. 유럽좁쌀바구미(cabbage seedpod weevil, CSPW, Ceutorhynchus obstrictus)는 1990년대 초에 한반도에 침입하였다. 침입 후 20여 년 동안 관찰과 2010년 이후 중점적인 조사를 통해 유채 꽃에서 침입종인 유럽좁쌀바구미가 가장 우점을 이루고 있으며, 제주도와 울릉도를 포함한 남한 전역으로 확산되어 있다. 그의 확산은 자생종인 유채좁쌀바구미(rapseed weevil, RSW, C. albosuturalis)의 냉이 등 십자화과 잡초로 서식처 후퇴가 맞물려 일어나고 있다. 한편, 한반도와 제주도 사이에 위치한 여서도는 현재 그들의 비율이 약 1:1로 나타나고 있어 이 섬에는 유럽좁쌀바구미가 최근에 유입된 것으로 보인다. 자생종의 생태적 지위(ecological niche)가 외래침입종으로 대체되는 근본적인 기작은 확실하게 알 수 없 지만, 자원경쟁(exploitative competition)의 잠재적인 역할을 배제할 수는 없을 것이다. 자연생태계 내에서 외래침입종이 자생종을 신속하게 대체하고 있음을 확인한 이 결과는 앞으로 또 다른 외래종의 침입 방지 노력을 요구하고 있다.

자연생태계에서 수집된 분변, 털 등 비침습적 시료는 야생 동물의 상태나 특성을 분석적으로 평가할 수 있는 좋은 재료가 된다. 특히 비침습적 시료에 대한 유전자 분석 결과는 야생동물의 유전학적, 생태학적 특성을 이해할 수 있는 생물학적 근거를 제공할 수 있다. 야생생물-특히 멸종위기야생생물 등-에 대한 분석에 있어 비침습 시료의 활용은 개체의 포획, 채혈, 조직 수집 등에 따른 생체 손상 없이 진행될 수 있는 좋은 시료가 된다. 본 연구는 우리나라에서 멸종위기 야생생물 Ⅰ급으로 지정되어 있는 산양 집단의 성별 구조분석과 생태복원을 위한 기초자료 확보를 위하여 성 판별을 위한 새로운 분석기법을 마련하고자 하였다. 산양의 분자적 성판별을 위하여 포유동물인 산양의 성염색체(X-, Y-염색 체)에서 공통적으로 암호화되어 있는 zinc finger-X, -Y(ZFX, ZFY) 유전자와 수컷에서만 출현하는 sex-related region Y (SRY) 유전자의 서열을 이용하여 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)을 위한 시발체(primer)를 고안하였다. 새롭게 제작한 시발체들과 기존 연구에서 보고된 포유동물-범용 시발체들을 사용하여 강원도 오대산 국립공원과 서울 인근에 위치한 용마산에서 수집된 산양 비침습적 시료(분변, 털)와 혈액 유래의 DNA를 대상으로 PCR 시험을 수행하였다. 기존에 보고된 범용 시발체를 이용한 시험결과에서는 대다수의 시료에서 비특이적인 PCR 증 폭산물들이 같이 출현하였고, 암-수를 판독할 수 있는 명확한 실험결과를 얻을 수 없었다. 본 연구에서 고안한 시발체를 이용하여 혈액 유래의 DNA를 대상으로 시험한 결과, SRY 시험에서 수컷에서는 단 하나의 PCR 증폭산물이 관찰되고, 암컷에서는 관찰되지 않았다. ZFX-ZFY 시험결과에서는 길이가 다른 두 개의 산물이 수컷에서 관찰되고, 암컷은 단 하나의 PCR 산물만 관찰되었다. 또한 SRY 유전자 성판별 결과와 ZFX-ZFY 성판별 결과는 정확히 일치하였다. 비침습 적 시료에 대한 성판별 시험에서 SRY 체계와 ZFX-ZFY 체계에서 시료들이 암-수로 구분되었고, 대부분의 시료에서 SRY 시험결과와 ZFX-ZFY 시험결과가 일치하였다. 분석결과 중 2 건의 시료에서 ZFX 또는 ZFY 유전자 절편이 검출되지 않는 양상을 보여, 이들 시료에 대하여 DNA 분자 barcoding에 이용되고 있는 미토콘드리아 DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)의 cytochrome oxydase I (COI) 유전자 서열을 추가로 분석하였다. 해당 시료들은 서열의 일부 또는 전체적으로 DNA 서열이 이질적(heteroplasmic)인 현상을 나타내었으며, 이는 증폭된 유전자 서열이 하나의 기원에서 유래된 것이 아니라, 2 개체 이상이거나 2 종 이상에서 유래되었음을 의미한다. 결과적으로 동종 또는 다른 종에 의한 오염이 부분적으로 분자 수준에서의 성 판별 시험을 저해할 수 있음을 보여주는 결과이다. 그럼에도 불구하고, 이 연구를 통해 산양 비침습 시료에서 암-수성별에 대한 정보를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 새롭게 고안한 ZFX-XFY, SRY 유전자에 대한 PCR 시험방법은 기존에 고안된 방식에 비해 더 좋은 효율을 나타내었으며, 오대산국립공원지역과 서울 용마산에서 수집한 산양 비침습 시료(분변, 털)에서 암-수성별에 대한 정보를 확인할 수 있었다. 본 연구에서 고안한 산양 성판별 시험방법을 현재 지역적으로 파편화된 양상을 나타내는 지역별 산양집단의 성비 분석에 적용한다면, 포획, 채혈, 조직 수집 등을 통한 산양 생체에 대한 피해 없이 비침습 시료를 이용하여 집단의 성비를 산출할 수 있는 자료를 확보 할 수 있을 것이다. 또한 집단의 성비 정보는 지역별로 산재 되어 분포하고 있는 개별적인 산양집단의 보호와 생태복원을 위한 전략마련에 필요한 가치 있는 생태정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

기후온난화로 인해 지난 100년 동안 전 지구의 평균기온은 0.74℃가 상승하였다고 한다. 이러한 기후온난화는 지연 생태계 뿐만 아니라 인류의 건강과 경제생활의 중심인 농업과 주요 산업에도 큰 영향을 미칠 것이다. 또한 평균기온이 1.5~2.5℃ 상승하면 전체 동식물의 20~30%가 멸종위기에 처한다는 것을 고려하면 우리나라는 매우 심각한 상태에 직면하고 있는 것이다. 한국과학기술연구원 환경연구센터는 연평균기온이 2℃ 상승하면 온대지역의 대표 산림수종인 신갈나무가 백두대간의 일부지역에만 잔존하며, 구상나무와 주목, 분비나무 같은 아한대 식생대의 주요 침엽수류들은 거의 멸절할 것으로 예상한다. 평균 기온이 1℃ 상승하면 중위도 지역의 식물은 북쪽으로 약 150㎞, 고도는 위쪽으로 150m 정도 이동 하므로 현재 예상되는 기후변화의 속도를 따라잡을 식물이 많지 않다. 결과적으로 식물종 분포 범위가 줄어들거나 소멸될 위험성이 높아지는 것이다. 기후온난화에 따라 주변 생태계가 변하게 되면 변하는 생태계를 따라서 많은 식물 종들은 이동을 하게 된다. 식물이 이동할 수 있는 것은 바람과 물, 동물, 인간과 같은 산포 매체의 유형에 따라서 수동적으로 일어나게 된다. 특히 침입외래 식물들은 이러한 기후 온난화와 같은 전 지구적 환경변화에 변화에 따라 빠르게 확산 및 적응, 정착을 하는 식물 종들이다. 따라서 본 연구는 우리나라 침입외래식물 중에서 최근에 유입되어 빠르게 확산되고 있는 울산도깨비바늘과 왕도깨비바늘의 빠른 확산의 특성을 구명하여 분포역 및 확산 변화 추이를 예측하고 합리적 관리계획 수립을 위해 수행되었다. 우리나라의 침입외래식물은 46과 181속 322분류군으로 알려져 있는데, 그중에서 국화과 식물이 63분류군으로 매우 높은 비율은 차지한다. 국화과 식물의 열매는 대부분 수과 (瘦果, achene)로서 관모가 달려 있어서 바람에 의해 멀리 이동하거나 동물의 몸에 붙어서 멀리까지 이동하기에 적합한 형태로 진화해 온 분류군이다. 가막사리속(Bidens L.)은 전 세계적으로 약 240 분류군이 알려져 있으며, 주로 온대와 열대지방에 분포한다. 울산도깨비바늘은 아메리카원산으로 1992년에, 왕도깨비바늘은 남아메리카원산으로 2012년에 국내에서 처음으로 확인 되었다. 그러나 이 두 식물은 최근 매우 빠른 속도로 주변 지역으로 확산되고 있는데, 울산도깨비바늘은 충북을 포함한 중부 내륙을 제외한 거의 전국적으로 확산되고 있으며, 왕도깨비바늘 또한 울산과 부산을 중심으로 경북과 경남 지역에 빠르게 확산되고 있었다. 울산도깨비바늘과 왕도깨비바늘은 열매를 통한 빠른 산포력으로 하천과 도로변, 경작지 주변 지역을 점유하여 생태계를 교란하므로 생태계의 보전을 위해 퇴치와 관리를 위한 대책 수립이 시급하다

IPCC 제5차 평가보고서(2014)는 지난 100년간 지구 평균기온은 0.89℃ 상승해 왔으며, 앞으로 100년 동안 최대 4.8℃ 증가할 수 있다고 경고했다. 우리나라의 평균기온도 지난 100년간 약 1.5℃ 상승했다고 하며, 최근 30년 동안은 상승속도가 점차 빨라지고 있다고 한다. 또한 평균기온이 1.5∼2.5℃ 상승하면 동․식물 20∼30%가 멸종위험에 처할 것으로 평가하고 있다. 기후온난화로 인해 주변의 생태환경이 급속하게 변화게 되고, 또한 산업화와 도시화로 인구뿐만 아니라 물류의 이동이 급증하게 됨에 따라 많은 다양한 식물 종들이 비의도적으로 이동을 하게 된다. 외래종의 유입 및 확산은 생태계의 교란을 일으키며, 자생 식물의 생육지를 점령함으로서 식물종 다양성을 훼손시킬 뿐만 아니라 인간 활동을 제한하고 건강을 위협하는 요인이 되고 있다. 또한 농업 생태계를 파괴할 뿐만 아니라 농업 생산성에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 우리나라의 침입외래식물은 46과 181속 322분류군으로 알려져 있다. 침입외래식물 322분류군 중 자연생태계 뿐만 아니라 농작물에 가장 피해를 주는 식물 중 가시박이 대표적인 침입외래식물이다. 본 연구는 대굴르 포함한 경상북도 지역에서 자연생태계와 농업에 유해종으로 알려져 있는 가시박의 분포와 확산 patten을 조사 및 구명하여 합리적인 하관리 계획을 수립하고자 수행 되었다. 가시박(Sicyos angulata)은 박과의 식물로서 남아메리카 원산의 1년생 덩굴식물이다. 우리나라에서 가시박은 1994년 무렵에 처음으로 발견되어 1995년에 보고되었다. 덩굴은 길이 8m까지 자라며 주변의 식생과 농작물 뿐만 아니라 가로수와 산림에까지 침입하여 군락을 형성한다. 가시박은 이미 제주도를 제외한 강원도와 경기도를 포함하여 거의 전국적으로 빠르게 확산되어 분포하고 있으며, 주로 강을 따라 확산 되고 있고 지류인 하천을 따라 이동해서 깊은 계곡부까지 자라 곳도 있다. 경상북도 지역에서도 역시 낙동강을 중심으로 대구광역시와 구미시, 상주시, 문경시, 안동시의 강변에는 높은 밀도로 군락을 형성하고 있고, 강의 지류를 따라 고령군과 김천시, 경산시, 영천시, 청송군 등 경상북도의 북부 일부 지역을 제외한 중부 이남의 대부분의 지역 큰 하천에는 군락을 형성하고 있으며, 지류를 따라 주변 지역으로 계속 확산되는 것으로 관찰되었다. 가장 빈도가 높은 지역은 대구와 구미시, 경산시, 청송군, 고령군 등으로 60% 이상의 빈도를 보였고, 특히 영천시와 고령군에서는 식생의 피도가 50%를 점유하고 있는 곳도 확인 되었다. 가시박이 우점하는 지역은 주변의 식물 다양성이 크게 감소하고 있으며, 강과 하천을 따라 지속적인 확산이 예상 되므로 자생 및 농업 생태계의 보전을 위해 퇴치와 관리를 위한 대책 수립이 시급하다.