본 연구에서는 소나무재선충의 매개충인 솔수염하늘소와 북방수염하늘소에 대하여 무인항공기 (무인헬리콥터)를 이용하여 스피네토람의 약효 및 약해를 조사하였다. 하늘소를 대상으로 등록된 펜토에이트 유제, 비펜트린 액상수화제, 하늘소를 제외한 딱정벌레가 대상인 에토펜프록 스 유제, 디플루벤주론 수화제와 나방류에 방제 약제로 등록된 인독사카브 수화제, 스피네토람 액상수화제 6종을 ULV기로 살포하여 솔수염하 늘소에 대한 섭식독과 접촉독을 확인한 후 선발하였다. ULV 시험 결과, 펜토에이트, 비펜트린, 인독사카브, 스피네토람의 33배, 55배 희석배수 액은 처리후 3일차에 접촉독과 섭식독에서 100% 살충율을 보였으나, 에토펜프록스는 7일차 접촉독 살충율 88.9%(33배), 88.9%(50배), 섭식독 살충율 93.4%(33배, 50배), 디플루벤주론은 7일차 접촉독 살충율 83.3%(33배), 섭식독 80.3%, 53.9%(50배)로 조금 낮은 살충률을 보였다. ULV 시험에서 선발된 가장 적합한 스피네토람의 33배액을 무인항공기로 살포하여 솔수염하늘소와 북방수염하늘소에 대한 감수성을 평가한 결 과, 98.6% - 100%의 살충율을 보였다. 그러나, 해당 약제의 매개충 방제에 적용하기 전에 항공 살포에 의한 꿀벌에 대한 위해성 평가가 필요할 것 으로 판단되었다.

최근 기후변화 및 국제교역량, 여행객, 외국 이주민 등의 증가로 국내 농작물에 큰 피해를 입힐 수 있는 고위험 식물 병의 국내 유입이 꾸준히 증가하고 있고 이에 따라, 검역기관 종사자들의 업무량도 늘어나고 있다. 특히 ‘Candidatus Liberibacter solanacearum’가 원인병원균인 감자 제브라칩병의 경우, 발생하게 되면 감자를 초토화시켜 막대한 피해를 야기한다. ‘Ca. L. solanacearum’의 감자와 토마토 등의 가지과(Solanaceae) 작물과 당근을 포함하는 산형과(Umbelliferae) 작물이 기주가 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 아직까지 국내에 유입되지 않은 감자 제브라칩병과 매개충인 토마토 감자 나무이(tomato potato psyllid; TPP; Bactericera cockerelli Sulc.)에 대한 예찰 조사를 수행하였다. 예찰 조사를 위해 전국을 7개 권역(경기-강원, 충청, 전북, 전남, 경북, 경남 및 제주)으로 나누고, 각 권역에 속하는 3개 지역 중심으로 수행하였는데, 경기-강원 권역은 인천, 화성, 춘천 및 홍천, 충청 권역은 공주, 세종 및 청주, 전북 권역은 익산, 완주 및 정읍, 전남 권역은 보성, 고흥 및 순천, 경북 권역은 상주, 김천 및 안동, 경남 권역은 거창, 함양 및 진주, 제주 권역은 구좌 및 성산 지역이 해당되며, 지역당 3개 지점을 두고 조사하였다. 매개충 TPP 조사를 위해 끈끈이 트랩을 이용한 조사를 병행하였다. 예찰 조사는 2018년 9월부터 10월까지 2주 간격으로 실시하였다. 2018년 예찰 조사결과, 감자 제브라칩병과 매개충인 TPP는 국내에는 확인되지 않았다. 이 연구는 식물병을 조기에 탐지하기 위해 구축된 전국적인 모니터링 네트워크를 통해 수행할 수 있었고, 국외 외래유입병들의 예찰 조사를 위한 지역 거점을 확보하는데 기여하였다고 평가된다.

최근 기후변화와 더불어 국제 교역량, 여행객 및 외국 이주민 등의 증가로 인해 국내 농작물에 큰 피해를 입힐 수 있는 고위험 식물 병의 유입 사례가 꾸준히 증가하고 있는 추세다. 특히, ‘Candidatus Liberibacter asiaticus’가 원인병원균인 감귤황룡병의 경우, 발생하게 되면 감귤과원에 큰 피해를 야기한다. 이에 본 연구에서는 아직까지 국내 유입되지 않은 감귤황룡병과 매개충인 아시아감귤나무이(Asian citrus psyllid; ACP; Diaphotima citri)에 대한 예찰 조사를 남부지역에 집중된 유자 재배지 중심으로 수행하였다. 유자는 감귤황룡병의 기주가 될 수 있는 운향과(Rutaceae)에 속하는 작물로 기후 특성상 우리 나라 전라남도와 경상남도 해안지역을 중심으로 주로 재배되고 있다. 예찰 조사는 전남과 경남에 속하는 각 3개 지역 중심으로 수행하였는데, 전남 권역은 고흥, 보성 및 광양 중심으로 그리고 경남 권역은 거제, 통영 및 남해 지역이며, 지역당 3개 지점을 두고 조사하였다. ACP 포획을 위해 끈끈이 트랩을 이용한 조사를 병행하였다. 예찰 조사는 2018년부터 2020년까지 3년에 걸쳐 수행하였고 2018년은 6월부터 10월까지, 2019년과 2020년은 4월부터 10월까지 2주 간격으로 실시하였다. 예찰 조사 결과 감귤황룡병과 매개충 ACP는 국내에서는 아직 확인되지 않았다. 이 연구는 식물병을 조기에 탐지하기 위해 구축된 전국적인 모니터링 네트워크를 통해 수행할 수 있었고, 국외 고위험 식물 병들의 예찰 조사를 위한 지역 거점을 확보하는데 기여하였다고 평가된다.

소나무재선충병에 감염되어 고사된 나무에 서식하는 매개충을 방제하기 위해 고사목을 벌채하여 집재한 후 피복용 그물망을 씌워 매개충이 임내로 확산되는 것을 저지하는 방법이 있다. 그러나 매개충이 그물망을 뚫고 탈출하는 사례가 있어 이를 해결하기 위하여 살충모기장(폴리에틸렌 섬유에 살충제를 압출제직한 원단으로 제작한 T사 완제품)을 이용하여 사육상들을 제작하여 실험에 사용하였다. 또한 실험에 사용된 매개충은 솔수염하늘소 성충을 대상으로 실험하였다. 형 케이지(직경 10 ㎝× 높이 4㎝, SPL) 2개를 살충모기장 원단으로 상하로 분리시켜 솔수염하늘소 공간과 먹이(곰솔 신초) 배치된 공간을 이용하여 솔수염하늘소가 살충모기장을 뚫을 수 있는지를 조사한 결과 2일차 까지 90% 하늘소가 치사되었고, 또한 양쪽 공간 모두를 하늘소 암컷과 수컷을 배치한 결과 2일차에 95% 솔수염하늘소가 치사되었다. 우화탈출 후 15~20일간 섭식시킨 솔수염하늘소를 양쪽에 배치한 결과 100% 치사되었다. 우화탈출 후 3일간 섭식시킨 솔수염하늘소의 경우 70~100%의 치사율을 보였다. 또한 소형 케이지(16×30×16㎝)에 살충모기장을 씌우고 솔수염하늘소를 투입하고, 대형케이지(45×45×45㎝)에 넣고 소형케이지 외부에 솔수염하늘소와 먹이를 함께 투입하여 치사율을 조사한 결과 소형케이지에 있는 개체들은 2일 내에 50～100%, 대형케이지에 있는 개체들은 70~100%의 치사율을 보였다.

곰솔을 비롯한 소나무류에 막대한 피해를 주는 소나무재선충병의 매개체인 솔 수염하늘소 성충의 방제를 위하여 다목적 산불진화용 방제차(HF-1500N) 및 농업 용 광역살포기(HSU-3000-Ⅳ)를 이용한 지상방제효과를 조사하였다. 공시약제는 소나무재선충병 항공방제에 사용되는 티아클로프리드 액상수화제(10%)를 이용 하였고, 곰솔림에서 약제를 살포(1,000배 희석액)한 후 경과시기별로 시료를 채취 하여 실내에서 살충효과를 조사하였다. 다목적 산불진화용 방제차의 경우 살포 횟수별로(2주간격으로 1회 살포) 살포 직후 시료를 채취하여 실내에서 솔수염하늘소에 대한 살충효과를 조사한 결과 1 회, 2회, 3회 살포구에서 1일차에 각각 83.3, 77.8, 75%, 3일차는 91.7%, 100%, 97.2%로 나타났다. 2주 경과 후 각각 1일차에 88.9%, 88.9, 97.2%, 3일차에는 처리 구 모두 100% 살충효과를 보였다. 3주 경과 후 1일차에 61.1%, 75.0%, 88.9%, 3일 차에는 72.2%, 80.6%, 97.2%였으며, 4주 경과 후 1일차에는 75.%, 63.9%, 75.0%, 3일차에 86.1%, 72.2%, 80.6%로 나타났다. 또한 약제를 살포한 후 강우가 방제효 과에 미치는 영향을 조사한 결과 1일차에 78.3%, 3일차에 91.7%의 살충효과를 보 였다. 광역살포기로 부터 70m, 90m, 110m 거리에 솔수염하늘소 성충을 배치하고 약 제 살포 후 건전한 곰솔가지를 먹이로 하여 실내에서 개체사육을 실시한 결과 각각 1일차에는 78.5%, 72.3%, 49.1%였으며, 2일차에는 98.5%, 86.9%, 50.0%가 치사 되었다. 또한 20m, 40m, 70m거리에 소나무를 배치한 후 약제살포를 실시하고 1주 일 간격으로 시료를 채취하여 살충효과를 조사하였다. 살포지점으로 20m, 40m, 70m 거리에 배치된 시료에서 각각 1주일 경과 후 3일차에 95.3%, 98.0%, 96.0%였 고 5일차에는 모든 처리구에서 100%였다. 2주 경과시에는 3일차에 88.7%, 63.3%, 67.3%, 5일차에 100%, 100%, 93.3%로 나타났다. 3주 경과 후에는 3일차에 각각 70.7%, 49.3%, 18.7%로 살충효과가 떨어졌다.

소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus) 매개충인 솔수염하늘소 (Monochamus alternatus)와 북방수염하늘소 (Monochamus saltuarius)는 생물학적 뿐만 아니라 형태적으로도 비슷하다. 특히, 유충의 형태를 육안으로 구별하기가 용이하지 않다. 우리가 디자인한 Intermal transcribed spacer(ITS) 유전자 마커를 이용하여 지역별 로 매개충들의 분포를 알아보았다. 개발한 ITS primer는 PCR을 통하여 유전자 마 커로서의 기능을 확인하였고, 이 실험을 입증하기 위하여 실험에 사용했던 유충들 을 성충으로 사육한 결과 PCR 실험과 같은 결과를 나타낸 것을 확인하였다. 이러 한 ITS PCR method를 이용하여 지역별 매개충 분포를 조사하였다. 소나무재선충 병 피해지에서 매개충 유충을 채집하여 PCR을 실행하였다. 그 결과 경기도는 북방 수염하늘소, 대구는 솔수염하늘소, 충남과 경북은 솔수염하늘소와 북방수염하늘 소가 혼생되어 있는 것을 확인하였다. 더 나아가 이 방법을 이용하여 신규발생지역 에서 나타난 매개충의 종류를 유충상태에서 미리 파악이 가능하며, 두 매개충이 혼 생하는 지역을 확인하여 예방 및 방제를 할 수 있을 것이라 생각된다.

소나무재선충병(Pine Wilt Disease) 방제법은 2000년대까지는 피해목을 벌채하여 소각하는 방법을 주로 이용하여 왔으나 방제물량이 많아지고 밀생임분에서의 소각 공간 확보가 어려워 열해목이 발생하고 이동시에는 피해목을 완벽하게 수집할수 없는 문제점이 있었다. 이를 보완하기 위하여 최근에는 소나무재선충병 감염목을 이동할 필요가 없고 현장에서 매개충인 솔수염하늘소 방제가 가능한 훈증 방제법이 보급되어 주력 방제법으로 활용되고 있다. 그러나 훈증약제는 환경오염이나 인축에 피해가 있을 뿐 아니라 약제투입 약량에 따라 매개충이 피복소재를 뚫고 탈출할 수 있고 유효 천적도 동시에 제거되며 경관도 해치는 문제가 있다. 따라서 농약을 투입하지 않고도 매개충의 탈출을 효과적으로 제어할 수 있으며 천적 등의 역할을 증대시키고 수분 유입 등으로 벌채목의 부패를 촉진시키어 매개충의 재 산란을 방지할 수 있음은 물론 경관도 크게 해치지 않는 소나무재선충병 방제 피복망을 선발 하였다. 피복망의 소재는 Multi filament 22합수 소재가 가볍고 저렴하며 재활용이 가능하므로써 매개충 방제에 가장 적합한 것으로 조사되었으며 피복 후 1주일내에 매개충 90%이상이 치사되었고 이후에도 전혀 탈출이 불가능하였다. 또한 처리 후 2년이 경과하여도 망 훼손 및 매개충 탈출 흔적은 찾아 볼수 없었고 오히려 벌채목의 부패가 촉진되어 매개충 재 산란의 위험이 해소되었다. 제형으로는 벌채된 소나무량에 따라 현장에서 크기에 맞게 절단 피복 할 수 있는 두루마리(Roll) 형태가 가장 효율적이었다. 대량 생산시 망 크기, 제형 등을 수요자 임의로 조정할 수 있는 장점을 가지며, 기존 훈증방제법에 비하여 약 20%이상의 예산 절감 효과가 기대될 뿐만 아니라 환경 및 천적보호에도 기여 하므로서 소나무재선충병 방제에 효율적으로 활용이 가능하다

소나무재선충병(Pine wilt disease)은 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)이 소나무류에 시들음 증상을 일으켜 나무를 죽게 하는 병으로 1988년 부산에서 최초 발생 후 전국적으로 확산되었다. 2011년에는 49개 시･군･구 5,123ha의 면적에 발생하였으며, 2006년 말에는 중부지방의 잣나무림에서도 발생하였다. 현재 소나무재선충병을 방제하고 피해 확산을 저지하기 위해서 벌채 후 훈증처리, 예방나무 주사, 항공살포 등의 화학적 방제법과 벌채 후 소각･파쇄 등의 물리적 방제법이 시행되고 있으나 보다 원천적, 친환경적 방제법의 개발이 요구되었다. 이와 같은 필요성에 의해 방제 타깃인 소나무재선충 매개충, 솔수염하늘소(Monochamus alternatus)의 유력한 천적을 탐색하게 되었는데, 중국에서는 벌목(Hymenoptera) 침벌과(Bethylidae)에 속하며 각종 하늘소류의 체외에 기생하는 종으로 동남부 8개성(廣東, 湖南, 江蘇, 河南, 陝西, 山西, 山東, 河北)에 분포하는 것으로 알려진, 솔수염하늘소의 유력한 천적기생봉, 개미침벌(Sclerodermus harmandi)을 선발하여 방제에 활용하고 있었으며 전세계적으로 현재까지 보고된 천적 가운데 이용 가능성 측면에서 가장 유력한 종으로 판단되었다. 중국과의 공동연구를 통하여 개미침벌에 대한 기초연구를 수행하던 중 우리나라에서도 분포함을 공식적으로 확인하게 되어 개미침벌의 대량사육을 통한 생물적 방제법 개발이 가능하게 되었다. 그간 천적기생봉 개미침벌 사육용 공시충을 확보하고자 인공사료를 이용한 솔수염하늘소의 사육기술을 개발하였고, 생산성 및 경제성을 고려하여 개미침벌의 대체기주를 이용한 대량사육시스템을 개발하였으며, 방사에 따른 방제효과를 구명함으로써 생물적방제인자로 개미침벌을 상용화하고자 지속적인 연구를 추진하고 있다.