기후변화 맞물린 신속한 운송 시스템의 발달과 사람과 물품의 이동 증가로 인하여 병해충이 새로운 지역으로 분산되고, 새로운 매개체와 새로운 기주, 새로운 환경, 해로운 종과 계통으로 진화할 수 있는 새로운 기회를 찾을 가능성이 높아지고 있다. 이러한 세계화 시대에 국경 이전, 국경에서, 국경 이후를 망라한 엄격한 생물안보의 위험관리 조치를 적용해야만 할 것이다. 세계적으로 작물에 피해를 주는 병해충은 약 70,000종이 알려진다. 국가식물보호기관(NPPO)은 외래병해충의 유입과 정착, 확산을 방지하고, 토착 병해충의 확산을 최소화하는 기본적인 기능을 수행함에 있어 이와 관련된 적절한 생물안보 전략을 수립할 필요가 있다. 그러한 맥락에서 국내에 발생할 수 있는 외래병해충에 대하여 그들의 생리․생태 정보를 축적하고, 정착 시 적극적으로 대처하기 위한 생물안보의 중요한 수단으로 생물안전실험동(Biosafety Level 3) 시설의 구축 및 운영이 절실하게 요구되고 있다.

국제적 교역의 증가 및 기후 변화로 인해서 외래식물병해충의 유입이 해마다 증가하고 있다. 1990년대부터 자유무역협정(Free Trade Agreement) 대상국이 51개국까지 확대되면서 교역량과 대상 품목이 급격하게 늘어났다. 특히 배화상병과 같은 위험성이 높은 병은 우리나라의 과일 수출에 타격을 입히고 미국선녀벌레와 같은 해충은 과수원은 물론 도시조경과 산림수목을 가리지 않고 피해를 주고 있어 이들의 방제에 국가 재정지출 등의 사회경제적 비용을 지불하고 있다. 이들에 대해서 선제적인 대응방안을 마련하기 위해서 1900년대 이후 유입된 외래식물병해충의 분석을 실시하였다. 외래식물병해충은 총 87종이며 병이 40종 (진균 12종, 세균 12종, 바이러스 16종), 해충이 47종(매미 목 17종, 딱정벌레목 11종, 총채벌레목 5종, 나비목 5종, 파리목 3종, 벌목 3종, 선충 2종, 응애 1종)에 이른다. 유입경로가 밝혀진 76종은 병해충 중 묘목을 통한 유입이 40건으로 가장 많았고, 병은 종자(10건), 종서(6건), 매개충(4건) 순으로 해충은 화물(4건), 선박(3건) 순으로 유입이 많이 되는 것으로 확인되었다. 유입 병해충별 발견당시 병의 경우 33%, 해충의 경우 46%가 이미 전국에 분포하였으며, 이는 조기 발견율이 매우 낮음을 암시한다. 이러한 병해충 유입의 증가세로 인해 검역본부에서는 2010년부터 역학조사를 실시하여 5년간 32종에 대한 역학조사를 진행하였다. 또한 외래병해충 87종 중 41종(병 14종, 해충 27종)만이 검역대상으로 지정되어 있어 검역이 이뤄지고 있지 않은 대상이 많아 그들에 대한 상황분석과 개선이 요구된다.

국내 유입시 경제적 피해가 예상되는 주요 관심 침입우려 병해충에 대한 발생예찰모형을 개발하여 기후시나리오에 따른 국내 정착지역을 추정하고, 국내 기상환경에서 발생시기를 추정하여 기후변화에 대응한 검역해충 예찰 업무시 현장 활용이 가능한 예측시스템을 구축하였다. 대상 병해충으로는 감귤그린병매개충, 참나무역병, 과실파리류, 코드린나방, 자두애기잎말이나방, 유사코드린나방, 미국사과애기잎말이나방, 복숭아뿔나방이 구현되었다. 병해충의 생리적 기작에 기반한 발생예찰모형을 개발하고, 이 모형을 활용하여 국내 환경에서 병해충 발생 예측이 구현 가능하여 핵심 예찰시기를 결정할 수 있고, 정착 적합도를 이용하여 발견 가능성이 높은 지역을 선택할 수 있다. 미래 정착 가능성을 판단하기 위하여 기상청 RCP 8.5 기후변화 시나리오를 이용한 미래 병해충 정착 적합도를 계산하고 2010s~2090s까지의 년대별 국내 정착적합 분포지도를 제공한다. 정착시 국내 발생 예측은 기상청 자동기상관측자료를 이용한 국내 기상 환경에서의 일별 병해충 발생 예측 분포 지도를 조회하고 지도상의 임의 지점의 년간 병해충 발생 위험정도를 시계열 그래프로 조회할 수 있다. 예찰업무 지원을 위한 시스템으로 GIS 서비스 및 예찰지점의 병해충 발생 예측량 시계열 그래프를 통한 예찰 방제 모니터링 기능이 포함되었다. 또한 기후 예측인자·요소가 병해충 발생 위험수준에 도달하였을 경우 위험단계별 경보를 예찰요원의 휴대전화번호로 자동 발송하는 기능이 포함되었다.

전 세계적인 무역자유화 추세에 따른 국가 간 농산물 수출입량의 증대에 따라 외래 유입종의 확산에 의한 생태계의 혼란과 피해에 대한 우려가 증대되고 있는 현실에서 농산물의 수출입 과정에서의 병해충에 대한 검역관리는 외래유입종 차단의 가장 중요한 수단이다. 농산물의 수출입 과정에서 발견되는 해충은 대부분 egg, 유충 또는 약충기에 있는 경우가 많으며 형태적 방법에 의한 동정에 어려움이 있는 경우가 대부분으로서 통관의 지연이나 거부에 의한 경제적 손실이 크게 발생되는 경우가 많다. 최근 분자생물학적 방법을 통한 해충의 종 동정은 기존의 형태학적 동정을 극복하는 대체수단으로서 각광을 받고 있으며 종 특이적 PCR 진단법이나 DNA barcoding과 같은 특정 DNA 염기서열의 분석을 통한 종의 동정법이 널리 유행하고 있다. 국내에서도 농립축산검역검사본부와 농진청 등의 기관을 중심으로 국내 농산물에서 발생되는 다양한 해충 분류군에 대한 분자생물학적 진단법 개발이 진행되고 있으며 일정부분의 성과를 나타내는 시점에 도달하고 있다. 그러나 농산물의 수출입 과정에서 유입 가능한 해충을 효율적으로 차단하기 위해서는 주요 교역국간의 상호협력에 의한 표준화 된 동정체계 구축이 필요하며 DNA barcoding은 이러한 국제적 요구에 대한 매유 효과적인 표준화 수단이 될 수 있다. DNA barcoding은 10년이 조금 넘는 비교적 짧은 역사를 가진 연구 분야로서 2003년 캐나다의 연구진을 중심으로 제안이 되었으며 국제적 컨소시엄의 구성과 협력연구 및 각 국가별 주요 생물자원에 대한 DNA barcoding 연구를 통하여 우수한 연구성과를 도출하고 있으며 2013년에는 600편 이상의 연구논문이 발표되었다. 가장 대표적인 DNA barcode database인 BOLD system에는 5만종, 220만개 이상의 DNA barcode 정보가 등록이 되었으며 EU는 최근 3년간의 7th Frame Work Program을 통하여 QBOL을 구성하고 주요 해충에 대한 13,000개의 DNA barcode를 확보하였다. DNA barcode 연구의 최근 경향은 환경시료에 대한 대량분석과 NGS 기법을 이용한 DNA barcoding 경비의 절감을 통한 대중화를 들 수 있으며 2013년 가을 중국 곤명에서 개최된 제 5차 iBOL meeting에서는 다수의 환경시료에 대한 분석 결과와 경제적으로 중요한 분류군에 대한 결과들이 보고되었다. 그러나 DNA barcode 연구에는 아직 여러 가지 어려움이 남아 있으며 그 중 각 분류군에 대한 universal PCR primer 개발문제, 생물종에 대한 명명법의 국제적 표준화 문제 및 정확하게 동정된 표본과 이를 통한 신뢰도 높은 reference library 구축의 시급성 등을 예로 들 수 있다. 특히 식물검역관리를 위한 관리급 해충 및 유사해충에 대한 DNA barcode reference library의 확보는 외래해충의 유입 차단 시스템을 구축하기 위하여 기본적으로 요구되는 단계로서 최근 농림축산검역검사본부는 주요 식물검역 관련 해충에 대한 reference library 구축에 대한 연구를 지원하고 있으며 이를 통하여 식물검역해충의 국내 유입 및 확산에 대한 대비 수단으로 활용하고자 하였다.

1900년 이래 우리나라에 유입된 외래 병해충은 총 76종으로 알려지고 있으며 그중 병원체는 34종, 해충은 42종이다. 이 기간 동안 매년 0.7종의 외래병해충이 유입된 셈이다. 외래 병해충의 유입은 1970년대 이후에 꾸준히 증가하고 있으며 특히 1990년대 이후에 급격히 늘어나고 있는데 이 기간에 전체 외래병해충의 46%인 무려 35종이 유입되었다. 외래병원체는 진균(12종), 세균(11종), 바이러스(11종)으로 분류군별로 비슷한 종수가 유입되었는데, 외래해충은 노린재목(14종), 딱정벌레목(11종), 나비목(5종), 총채벌레목(4종) 순으로 많았다. 외래병원체의 유입경로를 보면 유입경로가 불분명한 4종을 제외한 30종 중 대부분이 묘목(12종)과 종자(10종)를 통해서 유입된 것으로 추정되고 있다. 외래해충의 경우에도 유입경로가 불분명한 11종을 제외한 31종 중 17종은 묘목을 통해서 유입되었으며 그 외 종자, 구근, 곡물, 목재포장재, 건초, 골프용품, 이사화물, 선박부착 등에 의해 유입된 것으로 추정되고 있다. 앞으로도 농산물교역과 해외여행이 지속적으로 증가하는 추세에 있어 외래병해충의 유입위험도는 더욱 높아지고 있는 실정이다. 외래병해충이 우리나라로 유입되어 정착하면 큰 피해가 발생할 수 있고 박멸이 어려운 경우가 많으므로 해외 병해충의 유입방지를 위한 보다 효율적인 식물검역 시스템이 필요한 실정이다. 아울러 일단 해외 병해충이 유입되었을 경우 조기에 탐지하여 박멸할 수 있도록 하여야 겠다.