As new AI techniques are developed and various types of big data accumulated, new approaches for pest management are also being attempted. Various spatio-temporal scale big data are being accumulated, and attempts are being made to utilize them to classify target objects and analyze their characteristics. Remote sensing data is widely used across various fields, and is being measured, stored, and shared in diverse formats. Hyperspectral imaging and satellite data are ecologically relevant big data, with distinct formats and potential applications. We will introduce real-world AI examples of utilizing hyperspectral image analysis, as well as estimating pest population density using satellite data.

최근 가로수, 공원 등에 수목이 많이 식재되어 우리 생활 주변에 녹지가 조성되고 있었고, 이를 생활권 수목 또는 도시숲으로 불리다. 이러한 생활권 수목의 증가로 따른 현상으로, 대상 수목을 가해하는 해충 또한 증가하였 다. 생활권 해충에 대한 방제 수단으로는 농약 살포, 나무 주사 등의 화학적 방제법이 있으나, 생활권 주변이라는 특성으로 인하여 농약 살포나 나무주사 등은 바람직한 방제 수단으로 여기기 어렵다. 이에, 친환경적인 방제 방법중의 하나인 페로몬을 이용한 교미교란제법이 하나의 대안으로 판단되어 수목 해충 중 나비목 해충에 대한 교미교란제의 적용해 보았다. 대상 수목과 해충으로는 무궁화-큰붉은잎밤나방, 동백나무-차독나방, 왕벚나무- 복숭아유리나방으로, 잎을 가해하는 해충 2종과, 천공성 해충 1종을 선택하였다. 큰붉은잎밤나방은 무궁화의 가장 큰 식엽성 해충이다. 차독나방은 남부지역 동백나무에 발생하는 식엽성 해충으로, 접촉시 피부염을 일으켜 일부 관광지에서 문제가 되고 있다. 복숭아유리나방은 줄기를 가해하는 천공성 해충으로, 화학방제가 어려운 해충이다. 본 발표에서는 큰붉은잎밤나방, 차독나방, 복숭아유리나방의 교미교란제를 이용한 방제 효과와 방제 효과 평가법에 대하여 발표하고자 한다.

긴털가루진드기(Tyrophagus putrescentiae)는 주로 실내에 서식하며 알레르기 및 호흡기 질환을 일으키는 주 요 해충이다. 주로 침구류에서 발생하며, 사람이나 동물로부터 떨어진 각질과 비듬 또는 저장 곡식 등을 주요 먹이원으로 한다. 암컷 한 마리가 일생에 200~300개의 알을 산란하기 때문에 빠르게 번식할 수 있으며, 육안으로 확인할 수 없는 크기이기 때문에 관찰 및 관리가 불가능하다. 하지만 긴털가루진드기로 인해 발생하는 알레르기 에 관한 연구는 환자의 치료에 초점이 맞춰져 있기 때문에, 근본적으로 알레르기를 발생시키는 원인을 해결할 수 있는 방안이 부족한 상황이다. 본 연구에서는 가정에서 발생할 수 있는 긴털가루진드기를 효과적으로 방제하 기 위한 통합적 방제 전략을 제시한다. 열, 살비제(Chlorfenapyr, Spiromesifen, Pyflubumide), 초음파, Essential oil(Lemongrass, Peppermint)을 사용하여 살비 및 기피 효과를 확인하였다. 고온 노출은 100% 살비 효과를 보여주 었으며, 살비제는 3시간 동안 90% 이상의 살비 효과를 보여주었다. 긴털가루진드기가 초음파에 노출되었을 때 23%의 기피 행동을 관찰하였으며, Essential oil(Lemongrass, Peppermint)을 유인용 먹이에 처리했을 때, 긴털가루 진드기 97%의 접근을 차단하였다. 본 연구를 통해 실내 알레르기의 가장 중요한 원인으로 주목받는 긴털가루진 드기에 대한 체계적인 방제 전략을 적절한 환경에 적용시킴으로써, 집먼지진드기로 인한 알레르기 및 호흡기 질환 발생을 감소시키고 안전한 주거 환경을 조성할 것으로 기대한다.

시설재배지 고추를 가해하는 꽃노랑총채벌레(Frankliniella occidentalis)를 대상으로 미끌애꽃노린재(Orius laevigatus)를 이용한 생물적 방 제가 검토되고 있다. 그러나 대상 해충의 빠른 집단 성장은 화학 살충제의 투입이 때에 따라 요구된다. 본 연구는 화학 살충제와 천적의 이상적 종합 방제를 구현하기 위한 목적으로 선택성이 높은 살충제 선발 및 이들 살충제 처리 이후 미끌애꽃노린재의 안전한 재투입 시기를 결정하기 위해 수행 되었다. 첫째로 꽃노랑총채벌레에 방제 효과가 높은 상용 살충제가 선발되었다. 총 17종류의 상용 살충제 가운데 5종류(pyriproxyfen+ spinetoram, abamectin, spinosad, acetamiprid, chlorpyrifos) 주성분을 갖는 상용 살충제가 꽃노랑총채벌레에 우수한 방제효과를 주는 약제로 선발되었다. 이들 5종류의 살충제에 대해서 미끌애꽃노린재의 감수성 반응은 꽃노랑총채벌레와 상이하였다. 특별히 아바멕틴과 스피네토람이 유 기인계 또는 네오니코티노이드에 비해 상대적으로 낮은 독성을 보였다. 이들 5종류의 살충제 처리 이후 잔류 독성을 미끌애꽃노린재를 이용하여 생물검정한 결과 유기인계 및 네오니코티노이드 약제는 비교적 오랜 기간 독성을 유지하지만, 아바멕틴과 스피네토람 약제의 경우 3일 이후에는 대상 천적에 피해를 주지 않는 것으로 나타났다. 이러한 잔류독성결과는 LC-MS/MS를 이용한 농약 잔류량 화학분석을 통해 뒷받침되었다. 이상 의 결과는 높은 밀도로 증가한 꽃노랑총채벌레에 대해서 이 해충에 살충성이 높은 아바멕틴 또는 스피네토람의 약제를 살포하고 이후 3일 지나 미 끌애꽃노린재의 투입을 통해 대상 해충의 평균 밀도를 경제적피해수준 이하로 유지할 수 있다는 종합방제 기술을 제시하고 있다.

지난 10년 동안, 이중 가닥 RNA (double-stranded RNA, dsRNA)를 이용한 특정 유전자 발현 간섭(RNA interference, RNAi) 기술은 의약품 개발뿐만 아니라 작물보호 분야에 해충방제부터 익충보호까지 다양하게 그 기술이 사용되어 왔다. 그동안 학계 및 산업체에서 활발히 연 구되어 온 RNAi기술을 이용한 작물 및 익충보호제는 상용화를 눈앞에 두고 있다. 미래 농업 시장에서 해충방제제와 익충보호제로써의 개발을 위한 RNAi의 기술적 응용은 상당한 잠재력을 가지고 있지만, 현장에 직접 사용되기에는 아직 여러 가지 한계점이나 극복해야 할 과제가 남아있 다. 본 리뷰에서는 최근에 활발히 진행되고 있는 작물보호제 및 익충보호제(protection of crops and beneficial insects)로써의 dsRNA의 다양 한 활용과 그 잠재성(potential)을 소개하고자 한다.

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.