곤충병원성 진균은 다양한 흡즙형 및 저작형 해충 방제에 적용이 가능하며, 익충과 천적에 낮은 영향을 보여, 화학농약의 대체체로서 관심 이 높아지고 있다. 현재까지 전세계적으로 170여개의 제품들이 등록되어 판매되고 있으며, 최근 연구측면에서는 작용기작 및 곤충-진균 상호작 용체 구명에 집중하고 있다. 해충 방제를 위한 곤충병원성 진균의 산업화 연구는 초기 살충성이 높은 균주 선발에 집중하였으나, 최근에는 환경 스트레스 인자에 대한 저항성 확보를 포함한 생산성 향상이 해결해야 할 주요 과제이다. 분생포자(conidia)가 주된 처리 형태였지만, 액체배양을 통해 생산되는 아포자(blastospore)의 한계점을 극복하여 대량생산의 경제성을 확보하려는 노력들도 진행되고 있다. 추가로 살충효과를 향상시 키기 위해, 형질전환을 비롯한 분자생물학적 연구와 유전자 및 유전체 기능 구명에 집중하고 있다. 해충방제 시장측면에서, 글로벌 작물보호제 기 업들은 인수합병 또는 공동 연구개발 형태로 전문 생물농약 기업들과의 협력체계를 구축하고 있으며, 화학농약과 곤충병원성 진균의 tank-mix 전략을 주된 방향성으로 삼고 있다. 현장에서 곤충 생태에 대한 이해를 기반으로 한 생태학적 처리(ecological application)는 곤충병원성 진균의 살충효과를 향상시킬 수 있는 기회가 된다. 앞으로의 디지털팜(digital farming) 기술과 접목된다면, 지상부 해충 방제를 위한 실질적인 적용도 가능하다. 곤충병원성 진균의 산업화를 위해서는 지적재산권 분쟁 해결을 위한 명확한 비교 연구자료 확보도 필요하다. 이와 같은 곤충병원성 진 균이 식량생산의 안전성과 경제성을 확보하는 중요한 미생물자원으로 활발히 활용되고 개발되길 기대한다.

우리나라의 사과 병해충 종합관리는 지난 40여 년간 빠른 진화를 거치며 농작물 중 가장 앞선 시스템으로 발전하였다. 그럼에도 불구하고 농약 중심의 병해충 방제는 천적이나 화분매개자들을 통한 생태계 서비스를 저해하고 있다. 사과는 전형적인 타가수분 작물로서, 곤충 화분매개는 생산량과 품질에 큰 영향을 미친다. 이에, 현행 사과 IPM체계에 화분매개자 등 유용생물 활동을 조장할 수 있는 방안을 추가하여 화분매개 친화형 병해충 종합관리(Integrated pollinator-pest management, IPPM)을 제안한다. 해충군 관리는 기본적으로 발생 예찰, 관리 의사결정, 관리방안의 동원 등 기존 체계를 따른다. 그리고 농업생태계 내 기능적 새생물 다양성 확대를 위한 경관 조작, 화분매개자의 먹이와 번식을 지원하는 화분매개서식처의 조성 등의 생태공학적 접근, 선택적이며 저독성 농약의 적기 적소 처리 등을 제안하고 그 실천적 방법을 제시하였다. 기후변화와 새로운 병해충의 출현 등 변화하는 환경에서 지속가능한 농업생산의 중요한 방향타기 되기를 기대한다.

과수에서 초기 해충종합관리(IPM) 모형은 응애류 종합관리를 기반으로 수립되었다고 할 수 있다. 근간은 기존 방제체계인 화학적 방제와 호환적인 포식성 이리응애 천적을 접목한 생물적 방제가 작동하는 것에 있었다. 이후로 생태계 종다양성과 해충 개체군 변동과의 상호작용에 대한 가설과 기작은 과수 생태계에서 응애류 중심의 해충관리에 대한 더 넓은 이해의 폭을 제공하였다. 생태계의 원리를 바탕으로 환경의 개변 또는 변경을 통한 생물적 방제와 해충관리는 농생태공학적 개념으로 발전하고 있다. 특히 응애류 해충의 관리에 있어서는 재배환경의 변화에 따라 관련된 천적의 다양성이 역동적으로 변동되어 작동하고 있으며, 식식성 응애류의 종 구성도 과원관리 환경에 따라 변화를 보이고 있다. 본 원고에서는 사과 IPM의 근간이 되었던 응애류 생물적 방제를 고찰하면서 생태공학적 측면에서 종다양성과 해충관리, 포식성 응애류 종다양성과 응애류 관리, 환경과 응애류의 종 구성 변동 원리에 대하여 기존 사례연구를 바탕으로 재조명하고, 향후 우리나라에서 사과원 응애류의 생물적 방제 전략을 제시하고자 한다.

성페로몬은 곤충 종 특이적으로 교미신호를 전달하는 화학신호물질이다. 곤충의 촉각에는 이러한 성페로몬 화학물질을 받아들이는 특이적 수용체를 지닌다. 성페로몬이 이 수용체에 결합하면서 감각전위를 발생시키고 이는 대뇌로 전달되어 정보 인식을 통해 교미행동을 유발하게 한다. 성페로몬은 또한 해충의 발생을 모니터링하는 데 이용되어 온도발육모델과 더불어 향후 발생상황을 예측하는 데 널리 이용되고 있다. 더불어 성페로몬이 해충의 대량포획, 유살 또는 교미교란을 유발하여 직접적으로 방제에 응용된다. 본 종설은 성페로몬과 관련된 곤충 생리 및 이를 이용한 해충관리기술을 소개한다.

1950년대에 종합적 유해생물관리(IPM)의 개념이 발달하기 시작하여 1960년대에는 경제학적 개념이 해충방제에 포함되기 시작하였다. 1970년대부터 미국과 유럽을 중심으로 종합방제와 관련된 연구가 진행되었다. 우리나라 병해충 종합방제에 관한 연구는 1970년대 감귤해충에 대한 종합방제연구와 통일계 품종의 보급에 따른 수도해충종합방제연구에서 시작되었다. 우리나라 사과 병해충종합관리 연구는 1980년대 화학 농약을 이용한 방제 및 약제 저항성 연구, 해충 및 천적생태에 대한 연구, 성페로몬에 대한 연구를 시작으로 진행되었다. 1990년대부터는 농가보급을 위한 IPM 연구사업과 현장실증사업이 병행되었다. 2000년대에는 교미교란제를 중심으로 한 해충예찰과 발생모형 개발, 해충에 대한 DB 프로그램 및 정보공유를 위한 네트워크가 구축되었다. 2010년대는 무인예찰 및 자동화기술 개발을 통해 IPM 기술이 확장되고 있다.

스마트 온실은 주로 파프리카, 토마토, 딸기와 같은 과채류 작물을 대상으로 보급되었다. 스마트 온실의 보급량은 지속적으로 증가하고 있지만, 그 실태에 대한 조사는 부족하다. 그러므로, 이번 연구를 통해 한국의 스마트 온실의 시설 규모, 재배작물, 재배방법, 발생 병해충과 실사용자의 평가를 중심으로 한 현 실태를 파악하고자 하였다. 스마트 온실의 리스트는 각 권역별 현장지원센터로부터 제공받았으며, 모든 조사는 농가를 직접 방문하여 수행되었다. 조사된 스마트 온실 농가의 약 50%가 3,300 m2~6,600 m2사이의 규모로 운영하고 있었다. 조사된 농가 중 97.1% 가 화학적 방법을 이용해 병해충을 방제하고 있었다. 조사된 농가에서 응답한 주요 식물병은 흰가루병과 잿빛곰팡이병으로 각각 54.4%, 33.8% 비율로 주로 문제가 되는 식물병이라고 응답하였다. 모든 토마토 농가에서 가루이류가 가장 문제가 되는 해충이라고 응답하였다. 그러나, 파프리카 농가의 76.5%, 70.6%가 총채벌레류와 진딧물류를 가장 문제가 된다고 응답하였다. 스마트 온실에 대한 사용자의 만족도는 10점 만점에 평균 7.5점이었다. 이 결과는 한국의 현재 스마트 온실을 관리하고 미래 스마트 온실을 설계하는 계획을 세우는 데 도움이 될 것이라 생각된다.

다래(Actinidia arguta)는 전국에 자생하지만 상업적으로 약 30ha가 재배되고 있다. 주요 해충에 대한 친환경 방제법을개발한 결과, 뽕나무깍지벌레 성충과 갈색날개매미충 월동난은 겨울철 기계유유제 살포로 90% 이상, 부화유충은5월 중순 유기농업자재 살포로 92% 이상 방제가 가능하였다. 노린재류는 4월 중순부터 다래 생육후기까지 페로몬트랩으로 효과적으로 포획되었다. 기생봉에 기생된 갈색날개노린재 알은 65.4%로 천적이용 가능성이 높았으나, 썩덩나무노린재의 알은 기생률이 매우 낮았다. 녹응애류, 총채벌레류, 애매미충류는 6월 상순에 동시방제를 하면 방제가90% 이상이었고, 밀도가 높을 경우 8월 중순, 9월 상순에 추가 방제가 필요하였다. 한편, 백색필름을 이용한 과수원바닥 멀칭은 자연초종에 비해 총채벌레류와 애매미충류의 피해과율이 34.9% 낮아 효과적이었다. 유기농업자재로는식물추출물 50%+녹나무오일 5%+목초액 30%, 님 80%, 고삼70%＋계피 15%, 고삼 75%+계피 0.5%+채종유 15%,식물추출물 91%＋목초액 7.5% 등이 방제효과가 우수하였다.

고추재배 시 농경지 관리를 통한 해충억제 효과를 연구하기 위하여 재배지 피복관리에 따른 해충과 천적의밀도를 조사하였다. 본 시험은 전북 완주군 내 국립농업과학원 유기재배 포장에서 이루어졌다. 한 시험구는 고추를정식하기 전에 녹비작물 3종(헤어리베치, 알파파, 크림슨)과 초화류 3종(백일홍, 메밀, 수레국화)을 파종하여 고추재배기간 생물피복을 유지하였고, 다른 시험구는 필름(비닐, 부직포)으로 토양을 피복하고 고추를 재배하였다. 시험포장의해충을 조사한 결과, 5월 중순부터 6월 하순까지 필름피복구에서 진딧물의 밀도가 생물피복구에 비해 월등히 높게나타났으며, 총채벌레는 발생이 높았던 6월의 경우 필름피복구가 생물피복구에 비해 밀도가 높았다. 포장내에서3종(거미, 무당벌레, 기생봉)의 천적을 조사하였는데, 종에 따라 다른 결과를 보였다. 거미의 경우 생물피복구에서밀도가 높았으나, 무당벌레는 필름피복구에서 밀도가 높았다.

본 연구는 최근 소비자의 소비패턴 변화로 인체에 무해한 친환경 농산물 요구도가 증가하고 있고 천적을 이용한 해충방제를 통한 안전농산물 생산과 시설토마토에 발생하는 주요해충의 천적을 이용한 방제기술 개발을 통한 천적시장 활성화에 목표를 두고 진행되었다. 춘천지역의 농가에서 반촉성재배(2~6월)시기에 트랩과 육안조사를 통해 해충발생과 천적 등을 이용한 방제효과를 조사 하였으며, 농가에서 주로 사용하는 약제를 대상으로 천적에 대한 저독성 약제와 유기농자재의 선발시험도 병행하였다. 그 결과 반촉성재배시 발생되는 주요 해충으로는 온실가루 이와 총채벌레이었으며 온실가루이의 경우 4월 중순경 발생되어 5월 중순이후 발생이 증가하였고 총채벌레는 4월 상순경에 발생되어 6월 이후에 증가되는 경향을 보였다. 또한 비교적 천적에 저독성 약제인 스피로메시펜액상수화 제, 피리프록시펜유제 및 유기농자재 등도 선발할 수 있었다. 따라서 시설채소 반촉성재배시에 효과적인 해충의 관리방안으로 발생초기에 천적인 온실가루이좀벌과 미끌애꽃노린재 등을 활용하고 해충의 발생증가 시기에는 천적에 저독성인 약제와 유기농자재 등을 활용하여 관리할 수 있는 모델을 작성하였다.

동일 계열 약제의 연용과 살포 횟수 증가는 저항성 해충군 출현 시기를 촉진시켜 방제 효과를 감소시킨다. 현재까지 저항성 발달이 보고된 국내 해충은 애멸구, 점박이응애 그리고 빨간집모기등을 포함하여 약 20종이다. 저항성 진단은 주로 생물검정법, 생화학적 검정법, 분자생물학적 검정법 등으로 구분되며, 저항성 발달 기작 연구를 통해 다양한 진단기법들이 개발되고 있다. 해충의 저항성 발달 수준 정보는 우수한 약제 선발을 가능하게 하며, 친환경방제제 및 천적 활용과 연계되어 저항성 해충군 발달 속도를 저하시키고 살충제 가용 수명을 늘리는데 기여할 수 있다.

벼 해충의 천적으로는 거미와 같은 포식자, 기생봉, 병원균 등이 있다. 벼 포장에서의 천적의 활동과 효과를 이해하기 위해서는 먼저 생물들간의 상호작용에 대한 이해가 필요하다. 벼 포장의 절지동물군집을 분석한 결과 식물을 먹이로 하는 식식성곤충이 44.2%, 일반포식자가 14.7%, 기생봉이 2.0%, 그리고 비해충군이 21.0%를 차지한다고 보고되어 있다. 그리고 종수면에서는 천적군이 47.8종, 해충군이 12.6종으로 보고되어 매우 다양한 천적이 벼 포장에 서식한다는 사실을 알 수 있다. 벼 포장에 서식하는 천적 중 많은 종류의 거미 포식자들이 있으며 이들은 각기 다른 선호하는 피식자들이 있으며 여러 가지 수단을 이용하여 포식한다. 거미는 벼 포장에서 가장 흔한 포식자들로 많은 종이 존재한다. 국내에서 황산적거미가 천적군의 최고 59%까지 차지하며, 그 외에 염낭거미, 깡충거미들이 있다. 이들은 멸구·매미충류와 나방류를 포식한다. 벼 포장은 인위적인 요소에 의해 조절되는 특성을 가지고 있으므로 천적보호를 위해서는 먼저 농생태계에 존재하는 천적에 대한 평가가 우선되어야 한다. 그리고 작물관리에 작물과 해충에 대한 관리와 더불어 천적관리가 포함되어야 한다. 일부 재배방법은 천적에 해가 되고 일부는 이로운 면을 가지고 있으며, 천적에 이로운 방향으로 재배방법이 권장되어야 하며, 약제관리, 대체먹이유지, 잡초관리 등이 중요하다.

제주지역에서 시설딸기는 최근 재배면적이 급증하고 있으며, 재배방법도 토양재배에서 하이베드재배로 전환되고 있다. 또한, 육묘 후 정식하는 기존 재배법과 달리 하이베드 재배에서 제자리육묘 방법을 이용하고 있다. 시설딸기에 발생하는 해충은 8목 14과 27종으로 응애류 3종, 총채벌레목 8종, 노린재목 6종, 나비목 4종, 딱정벌레목 3종, 파리목 1종, 선충 1종, 병안목 1종이었다. 발생빈도와 피해가 많은 해충은 점박이응애, 꽃노랑총채벌레, 목화진딧물, 딸기가루이었다. 하이베드 제자리육묘에서 육묘기간 중 괴테애매미충과 딸기가루이, 목화진딧물 발생이 많았다. 시설딸기에 발생하는 주요 해충별 토착천적은 점박이응애는 깨알반날개와 응애혹파리, 응애총채벌레, 사막이리응애 등 4종, 진딧물은 싸리진디벌과 진디혹파 리, 풀잠자리, 남생이무당벌레, 무당벌레, 칠성무당벌레 등 6종이었다. 딸기 해충의 천적이용 방제는 점박이응애는 칠레이리응 애, 진딧물은 콜레마니진디벌을 이용하여 효율적으로 관리할 수 있었으나 꽃노랑총채벌레와 딸기가루이, 고온기의 목화진딧 물에 대한 천적이용 관리 방안은 부족한 실정이다.

국내 단감 재배면적은 24,299ha인데 친환경 재배면적은 30ha로 극히 미미한 실정으로 이를 확대하고자 농가에서 쉽게 실천할 수 있는 유기재배 매뉴얼을 개발하기 위하여 3년간 수행하였다. 유기재배 단감 과수원에서 가장 피해가 심한 병해충은 탄저병, 감꼭지나방, 노린재류, 주머니깍지벌레이며, 일부 포장에서 는 차응애, 감관총채벌레, 독나방 등이 발생한다. 이들 각각의 병해충에 대하여 친환경 방제자재를 선발하였는데, 탄저병의 균사생육을 억제하는 유지자재는 석회유황, 황토유황, 결정석회황합제 등 황이 들어간 제품에서 효과적이었다. 감꼭지나방 유충은 고삼+님추출물제에서 70% 살충효과가 있었다. 감꼭지나방 방제를 위하여 (E,Z)-4,6-Hexadecaduenyl acetate와 (E,Z)-4,6-Hexadecadienal를 58:5.8비율로 혼합한 교미교란트랩을 5×5m 간격으로 설치한 결과 피해과율을 낙과율이 31% 경감되었다. 톱다리개미허리노린재에 효과적인 유기농업자재는 마늘+시트로넬라유, 너삼씨앗유, 고삼+미생물이였으며, 감관총채벌레는 잎을 말고 그 속에서 가해하기 때문에 방제효과가 비교적 낮았으나 님추출물제, 너삼씨앗유에서 60% 이상의 살충효과가 있었다. 독나방에는 너삼씨앗유, 마늘+시트로넬라유, 고삼+미생물이 효과가 좋았다. 각 병해충별 효과적인 유기농업자재를 이용하여 유기재배 단감의 병해충 방제체계 확립을 위하여 부유 8년생에 종합관리Ⅰ (연 8회 살포), 종합관리 Ⅱ(연 11회 살포)를 두고 농가관행방제와 비교하였다. 종합관리Ⅰ, Ⅱ, 농가관행방제(16회 살포)의 수확과율이 각각 70.7, 67.7, 71.2%였으며, 각 처리 모두 탄저병, 깍지벌레, 감관총채벌레 피해는 극히 미미하였으나 노린재류 피해과율은 32~75%까지 발생하여 노린재는 방제가 되지 않았으며 추후 보완할 수 있는 기술이 개발되어야 할 것이다.

2013년과 2014년에 경남 진주시 소재의 관행재배 단감원과 유기재배 단감원에서 쓸어잡기와 육안조사를 통하여 곤충상과 천적의 분포를 조사하였다. 2013년에 쓸어잡기로 조사한 결과 유기재배 단감원에서는 49종, 관행재배 단감원의 경우에는 18종의 곤충이 채집되었다. 2014년 유기재배 단감원에서는 총 7목 33과 66종, 관행재배 농가에서는 5목 15과 25종의 곤충이 채집되었다. 2013년과 2014년 모두 우점종은 노린재목으로 조사되었다. 두 단감원에서 우점종은 애긴노린재와 시골가시허리노린재였으며, 붉은잡초노린재와 톱다리개미허리노린재가 그 다음 우점종으로 조사되었다. 육안조사 결과 유기재배 단감원에서는 11목 72과 192종, 관행재배 단감원에서는 10목 52과 104종이 조사되었다. 유기재배 단감원의 우점종은 꽃매미와 양봉꿀벌, 지칭개수염진딧물로 조사되었고, 관행재배 단감원에서는 양봉꿀벌과 붉은잡초노린재로 조사되었다. 육안조사와 쓸어잡기 조사를 통해 천적 또한 채집되었다. 유기재배 단감원의 경우 쓸어잡기에서는 9종, 육안조사에서는 31종의 천적이 조사되었고, 관행재배 단감원의 경우 쓸어잡기에서는 5종, 육안조사에서는 18종의 천적이 조사되었다.

단감은 연평균기온이 13℃ 이상이며 겨울철에 –14℃ 이하의 낮은 기온이 없는 지역을 재배안전지역으로 설정되어 있으므로 주 재배지는 전남과 경남지역으로 전국 재배면적은 24,299ha에서 171,699톤을 생산하고 있는데, 유기재배 면적은 20.7ha로 전체 면적의 0.09%를 차지하여 매우 경미한 실정이다. 이처럼 단감 유기재배가 확대되지 않은 가장 큰 이유는 병해충 방제가 어렵기 때문으로 조사되었으며, 방제가 어려운 병해충으로 는 탄저병, 둥근무늬낙엽병, 감꼭지나방, 노린재류, 주머니깍지벌레 등이었다. 유기재배 선도농가의 병해충 방제회수는 해에 따라 다르지만 연 9~16회 살포하며, 주로 사용하는 자재는 석회유황, 황토유황, 기계유유제 그리고 유기목록 공시자재로 등록된 식물추출물제, 자가제조한 마늘, 은행, 자리공추출물 등을 사용하였다. 유기재배 단감의 병해충 방제체계 확립을 위하여 부유 8년생에 종합관리 Ⅰ(연 8회 살포), 종합관리 Ⅱ(연 11회 살포)를 두고 농가관행방제와 비교하였다. 종합관리1, 2, 농가관행방제에서 최종 착과율이 각각 81%, 74%, 77%였으며, 탄저병, 주머니깍지벌레, 감관총채벌의 피해는 처리간에 차이가 없었으나, 수확기 노린재 피해과율은 각각 16.5%, 27.7%, 30%로 종합관리 처리에서 관행보다 다소 낮은 피해를 보였다. 또 농가에서 가장 빈번하게 사용하고 있는 유기농자재의 안전사용기준을 설정하기 위하여 시기별, 농도별 약해시험 결과, 유황제는 어린잎일때는 300배, 잎 전개 후에는 200배로 사용하고, 보르도액, 유화제는 모든 시기에 100배, 기계유유제는 모든 시기에 50배 사용하여도 약해는 발생하지 않는다.

UN은 생물다양성 문제에 대한 이해를 높이고 이에 대한 인식을 고취하기 위해 생물다양성의 날을 지정하였으며, 과학자들은 현대의 생물다양성 위기에 가장 큰 영향을 미치는 5가지 중 ‘유해성 외래종의 유입(Invasive alien species)’ 지목하였 다. 또한 2009년 국제 생물다양성의 날 주제로 침입외래생물을 선택하였으며, 생 물다양성협약(COP 10, 나고야)의 아이치 타겟 9에는 침입외래생물의 우선 순위 설정에 따른 관리, 조절과 제거, 도입과 정착을 방지하기 위한 경로 관리에 대해 언 급하고 있다. 외래생물로 인해 토착생물의 개체군 감소 및 멸종, 생태계먹이사슬 교란, 물질 순환 등 물리화학적 특성 변화 등 생태·환경적 영향을 비롯하여 경제적 피해, 공중 보건 등 사회적 문제 등 여러 가지가 유발되고 있다. 외래생물에 의한 환경적, 경제적, 사회적 피해를 예방하기 위해서는 효과적인 외 래생물 관리정책을 수립 시행하는 것이 중요하며 IUCN에서도 세계 침입 100대 외 래종을 선정하고 위해성에 대해 이야기 하고 있으며 미국, 호주, 중국 등 침입외래 종에 대해 목록을 작성하고 관리방안에 대한 연구를 수행하고 있다.현재 국내에서는 외래생물 관리정책은 소관부처(농림축산식품부, 해양수산 부 등)별로 외래생물 규제·관리에 차이와 사각지대가 있으며, 수입되는 외래생물 종 정보의 부처간 공유체계가 현재 부재되어 있는 실정이다. 2013년 2월부터 시행되 고 있는 생물다양성 보전 및 이용에 관한 법률 제 22, 23조에서 도입되면서 외래생 물에 대한 생태계위해성심사에 대한 사항을 규정하여 외래생물에 대한 사전 예방 적 제도의 기반이 마련되었다. 이에 따라 2013년 국립환경과학원에서 외래생물 생 태계위해성 평가기술, 심사기술에 대한 연구와 용역을 실시하면서 우리나라에서 도 기틀이 마련되고 있다. 또한 ｢생물다양성보전 및 이용에 관한 법률｣제21조에 따 른 5년 단위 국가 외래생물관리계획을 수립하게 되어 있으며, 이에 따라 2013년 11 월 설립된 국립생태원으로 국립환경과학원에서 외래종에 대한 업무가 이관되어 여러 가지 업무를 수행하고 있다. 본 발표는 국내 외래해충을 포함한 외래생물에 대한 소개, 관리 방안 및관련 법 규정에 대해 소개와 최근 세계적 동향에 대해 소개하고자 한다.

캐드헤린 (cadherin)은 캴슘 의존성 막관통 단백질로써 세포질영역, 막관통영역, 세포외영역의 세 부분으로 구성되어 있다. 캐드헤린은 세포외세포와 세포간 또는 세포와 조직간 밀착연접을 형성하는 역할을 수행하며, 생체내에서 주로 세포와 세 포 또는 기질간 정보 교환과 조직의 항상성을 유지한다. 최근 곤충에서 캐드헤린은 나비목과 파리목을 대상으로 한 연구에서 비티독소 (Cry toxin)의 중요한 작용점으 로 알려지기 시작하였으며, 비티독소에 대한 곤충의 감수성에 영향을 미친다. 옥수수의 뿌리를 가해하여 심각한 피해를 야기하는 딱정벌레목의 western corn rootworm (WCR, Diabrotica virgifera virgifera)에서 얻어진 캐드헤린 유전자를 토대로 캐드헤린 반복서열의 일부를 대장균을 통하여 재조합단백질 (DvCad1 CR8-10)로 만들 수 있었다. 딱정벌레목에 속하는 일부 해충들을 대상으로 DvCad1 CR8-10은 Cry toxin과의 혼합처리에서 일부 Cry toxin의 반수치사농도 감소를 나 타내었다. 또한 Cry toxin과 캐드헤린 단백질간의 결합력 조사와, 캐드헤린 유전자 에 대한 RNA interference 연구를 통해서 캐드헤린이 Cry toxin의 중요한 수용체라 는 것을 확인할 수 있었다. 비티독소를 이용한 농업해충과 위생해충의 방제는 지금까지 성공한 생물적방 제로 인식되고 있으며, 현재에는 다양한 중요작물에 비티독소가 도입되어 발현되 는 형질전환 비티작물로 까지 비티공학기술이 발전되어 왔다. 그러나 야외에서 배 추좀나방에 대한 비티독소의 저항성 문제가 처음으로 출현하며, 딱정벌레목까지 다양한 해충들이 비티에 대한 저항성을 보이고 있다. 따라서 이러한 해충들에 대한 비티의 효과적인 이용과 저항성 개체의 출현을 조절하기 위해서 곤충유래의 캐드 헤린 단백질을 이용한 생물공학적 해충관리가 도입 될 것으로 전망된다.

기후변화에 대한 영향 이전에 이미 국가 간 무역활동 증가에 따른 인적․물적 교류가 확대됨에 따라, 생태계 위해외래해충의 유입으로 인한 생태적 안정성 훼손과 경제적 손실 문제는 전 세계적으로 심화되고 있었다. 여기에 최근 지금까지 경험하지 못한 빠른 속도로 진행되고 있는 기후변화는 생물다양성의 감소, 생물계절 변화 등 생태계에 영향을 줌으로 해서 외래종의 침입 가능성은 더욱 높아지고 있는 실정이다. 따라서 최근에 외래종의 유입으로 인한 생태계의 교란 및 파괴가 하나의 글로벌 이슈가 되었고, 이러한 문제를 해결하기 위하여 선진국들은 외래종생태계위해성평가제도(Ecological Impact Analysis of Alien Species)와 통합관리체계의 구축을 통한 사전예방제도와 사후관리 제도를 마련 중이거나 이미 마련한 바 있다. 세계 침입종 프로그램(Global Invasive Species Programme)이나 국제자연보전연맹의 침입종전문가그룹은 글로벌 정보네트워크를 구축하고 대책을 마련하는 연구를 수행하고 있으며 미국, 호주, 뉴질랜드, 일본 등에서도 관련 외래종법들이 마련되어 있다. 이에 우리는 기후변화에 따른 외래해충 관리를 위하여 외래종 유입 최소화를 위한 국민들의 자발적 노력과 정부의 지속적인 정보전달 및 홍보, 그리고 관리를 위한 사전예방제도와 사후관리 강화 등의 통합관리체계가 요구 된다.

농촌진흥청에서는 농작물 병해충 발생에 신속하게 대응하여 농가피해를 최소 화할 목적으로 ‘10년도부터 웹GIS (Geographical Information System)를 기반으 로 한 국가농작물병해충 관리시스템(National Crop Pest Management System, NCPMS)을 구축하였다. 본 시스템(http://ncpms.rda.go.kr)은 크게 병해충 예찰, 예 측, 진단, 동아시아병해충네트워크로 구성되어 있다. ‘12∼‘13년도 시스템 고도화 사업을 통하여 예찰작목을 16개에서 24개 작목으로 확대하였고, 이동·돌발성 7종 해충 발생 시 인접 행정구역의 시군농업기술센터에 발생경보 발송 및 발생조사자 료 입력·관리가 가능한 해충조기경보시스템을 신규로 구축하였다. 그리고 주요 농 작물 해충의 천적 30종에 대한 생태, 이미지, 이용방법 등 시험연구사업의 결과물 을 도감으로 구축하여 종합적인 해충 방제법에 대한 이해를 증진시켰다. FTA대응 농축산물 경쟁력 제고를 위한 병해충 예측모형 개발연구사업에서 개발된 15개 병· 해충 예측모형을 추가로 시스템에 탑재하였고, 중국에서 비래하는 장거리 이동성 벼 해충의 국내 비래시기 및 이동경로를 예측하여 사전에 국내에서 대응책을 수립 할 수 있도록 해충이동경로 예측모델(Blayer 모델)을 구축하였다. 또한 중국, 일본, 베트남 등 13개국의 벼 해충 발생밀도를 집계하고 공유하는 동아시아병해충네트 워크의 회원국 관리 기능 등을 추가하여 사용자 편리성을 제고하였다. 이러한 NCPMS의 예찰, 예측, 진단정보를 병해충 방제의사결정에 활용함으로써 병해충 피해를 최소화하고 농가소득에 이바지할 것으로 사료된다.

소비자의 먹거리에 대한 의식수준이 최근 지속적으로 높아짐에 따라서 무독성, 비잔류성의 친환경 해충방제시스템의 개발이 시급한 실정이다. 저장곡물의 해충 방제로는 주로 훈증제를 많이 사용하지만 안정성, 환경파괴, 잔류농약, 중복사용으 로 인한 해충의 내성문제 등이 발생되고 있다. 따라서 최근 소비자에게 보다 안전하 고 환경 친화적인 저장곡물 해충방제 열처리시스템이 개발되어 국내 제분회사 등 에 사용되고 있다. 열처리시스템은 실내 온도를 50℃이상 일정시간(약 24∼48hr) 유지하여 해충, 세균, 설치류 등 유해 생물을 방제하는 것으로 이미 선진국에서는 널리 활용되는 친환경적 차세대 해충방제법이다. 본 연구소는 저곡해충 중 대표적 인 거짓쌀도둑거저리(Tribolium castaneum), 어리쌀바구미(Sitophilus zeamais), 화랑곡나방(Plodia interpunctella), 이질바퀴(Periplaneta americana)를 사용하여 열처리시스템에 훈증(Phosphine), 대기조성(CO2), 규조토를 복합처리하여 방제 시간을 단축하거나 방제 온도를 낮추고자 연구를 진행하였다. 4종 해충 각각에 대해서 상온(25℃) 및 45℃ 조건으로 Phosphine, CO2, 규조토를 각각 처리한 경우 처리농도가 높아짐에 따라서 사멸시간이 단축됨을 확인하였다. 이 경우 상대적 Phosphine과 규조토의 해충 사멸 상승효과가 CO2보다 큰 것으로 나타났다. 또한 거짓쌀도둑거저리에 대해서 열(40, 45℃), Phosphine(20, 50ppm), CO2(2, 5, 10%), 규조토(0.2, 0.5, 1mg/L)를 각각 복합처리시 40℃조건에서는 사멸 시간이 72시간(40℃ 단독처리)에서 3~6시간(40℃+Phosphine+CO2+규조토 복합 처리)으로, 45℃조건에서는 24시간(45℃ 단독처리)에서 1~3시간(45℃+Phosphine +CO2+규조토 복합처리)으로 단축되었다.