KR101273580B1

KR101273580B1 - Ｌｅｄ 광원을 이용한 배추좀나방의 유인방법 및 장치

Info

Publication number: KR101273580B1
Application number: KR1020110100966A
Authority: KR
Inventors: 이회선; 정은영; 김민기; 조경식; 양지연
Original assignee: 전북대학교산학협력단
Priority date: 2011-10-05
Filing date: 2011-10-05
Publication date: 2013-06-11
Also published as: KR20130036811A

Abstract

본 발명은 특정 파장대를 갖는 LED 광원을 이용한 배추좀나방의 유인방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 450±10 nm 파장의 청색 LED, 520±5 nm 파장의 녹색 LED, 590±5 nm 파장의 황색 LED, 660±10 nm 파장의 적색 LED, 및 450-630 nm 파장의 백색 LED로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 파장대를 갖는 LED 광원으로 조사하는 것을 포함하는 배추좀나방의 유인방법 및 이를 이용한 유인장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 특정 파장대를 갖는 고출력 LED를 이용하여 파장별로 최소의 광량과 노출시간으로 최대의 효과를 나타내는 조건을 탐색·설정함으로써 배추좀나방의 유인 및 포획장치의 개발에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

Description

ＬＥＤ 광원을 이용한 배추좀나방의 유인방법 및 장치 {A method and apparatus for attracting Plutella xylostella using LED}

본 발명은 LED 광원을 이용한 배추좀나방의 유인방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 특정 파장대를 갖는 LED 광원으로 조사하는 것을 특징으로 하는 배추좀나방의 유인방법에 관한 것이다.

원예작물 중 엽채류의 소비는 국민 생활수준의 선진화와 기존의 식생활에 서구화된 식생활이 다 같이 이루어짐에 따라 앞으로 계속 증가될 것으로 전망되고 있다. 또한 식생활 패턴이 계절에 따른 소비에서 연중소비 중심으로 변화함에 따라 노지 재배면적이 줄어들고 환경에 영향을 비교적 덜 받고 연중 엽채류를 출하할 수 있는 시설 재배면적이 증가하고 있는 추세에 있으며, 이에 따라 노지재배에서는 크게 문제가 되지 않던 배추좀나방(Plutella xylostella), 담배거세미나방(spodoptera litura), 파밤나방(Spodoptera exigua), 배추흰나비(Artogeia rapae), 도둑나방(Mamestra brassicae), 흰띠명나방(Hymenia recurvalis) 등 10여종의 나비·나방류들이 시설재배에서는 새로운 문제해충으로 등장하고 있다.

그 중에서, 특히 배추좀나방(Plutella xylostella)은 시설재배 엽채류 중에서 배추를 비롯한 십자화과 작물의 잎과 엽맥을 폭식하면서 다양한 형태로 가장 많은 피해를 주는 나비목(Lepidoptera) 집나방상과(Yponomeutoidea)에 속하는 해충으로서, 전 세계적으로 광범위하게 분포하고 80개국 이상에서 그 피해가 보고된 바 있으며, 시설 재배지 농가에 심각한 경제적 피해를 야기한다.

최근까지 배추좀나방의 방제는 주로 화학 살충제에 의존함으로써 연간 10억 달러 이상의 방제비용이 소요되고 있다. 막대한 방제비용과 더불어 계속되는 화학 살충제의 연용은 배추좀나방의 저항성 발달을 야기시켰다. 배추좀나방이 DDT에 대하여 저항성을 가졌다고 보고한 이래 유기인계, 카바메이트계, 합성 피레스로드계 등과 곤충생장조절제 계통의 테프루벤주론(teflubenzuron)과 클로르프루아주론(chlorfluazuron)에도 저항성이 보고되었다. 이러한 저항성은 화학 살충제의 살포 농도와 횟수를 증가시켰으며 생물농축을 일으켜 인간의 삶에도 악영향을 끼치게 되었다.

이러한 화학 살충제의 피해를 줄이기 위해 미생물을 이용한 생물학적 방제제 및 식물추출물의 이차대사산물 등을 이용한 배추좀나방 방제제가 개발되었다. 미생물을 이용한 배추좀나방의 방제에는 살충성 내독소를 분비하여 살충 작용을 하는 비티균(Bacillus thuringinesis, Bt)이 대표적이다. 또한 배추좀나방 유충 방제에는 백강균(Beauveria bassiana)의 포자현탁액이 효과적이다. 식물추출물을 이용한 해충의 방제에는 대표적으로 님 오일이 알려져 있다. 님 오일은 님 나무 열매(Azadirachta indica A. juss, Meliaceae)의 추출물로서 주성분은 아지디라크틴(azadirachtin)으로 구성되어 있고 다양한 병원성 세균과 해충을 억제하는 것으로 보고되었다. 한편 아지디라크틴과 테르페노이드(terpenoids)를 포함하고 있는 멀구슬나무과(Meliaceae) 식물들은 몇몇 곤충 종의 생장억제 효과가 있다고 알려져 있다. 그러나 이런 생물학적 방법은 방제 효과가 일정하지 않으며, 약효 지속력이 낮다는 단점을 가지고 있다.

최근 일부 선진국에서는 해충의 양성주광성 반응을 이용하여 고출력 LED 파장별 해충의 유인 및 기피에 대한 행동반응을 통해 원예작물 해충의 친환경적 방제가능성을 탐색하는 물리적인 방제법에 대한 연구가 진행되고 있다. 농업분야는 새로운 동력원으로 성장할 가능성이 높은 산업으로 고출력 LED를 적용한 기술을 개발함으로써 친환경농산물에 대한 사회적 요구를 충족시키고 더 나아가 고기능성 농산물을 생산하기 위하여 저탄소 녹색기술이 적용된 새로운 형태의 해충방제 기술의 도입이 필수불가결하다고 사료된다.

이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 특정 파장을 갖는 LED를 이용할 경우 배추좀나방에 대하여 높은 유인활성을 나타낼 수 있어 더욱 효과적인 배추좀나방 종 특이적 맞춤형 방제 기술을 개발할 수 있음을 확인하고, 본　발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 주된 목적은 배추좀나방 종에 대하여 높은 유인활성을 나타내는 특정 파장대를 갖는 LED 광원으로 조사하는 것을 포함하는 배추좀나방의 유인방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 배추좀나방 종에 대하여 높은 유인활성을 나타내는 특정 파장대를 갖는 LED 광원을 이용한 배추좀나방 유인 및 포획장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 450±10 nm 파장의 청색 LED, 520±5 nm 파장의 녹색 LED, 590±5 nm 파장의 황색 LED, 660±10 nm 파장의 적색 LED, 및 450-630 nm 파장의 백색 LED로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 파장대를 갖는 LED 광원으로 조사하는 것을 포함하는 배추좀나방의 유인방법을 제공한다.

본 발명은 종래 원예작물 해충의 방제하기 위해 사용되어 오던 화학 살충제, 생물학적 방제, 식물 추출물을 이용한 방제 등의 방법들이 몇몇 곤충 종에만 제한적으로 사용될 수 있고 방제 효과가 일정하지 않으며 약효 지속력이 낮다는 단점으로 인하여 새로운 해충 방제기술의 개발 필요성이 대두됨에 따라, 고출력 LED를 이용한 원예작물 해충 방제 가능성을 연구한 결과이다.

특히, 현재 고출력 LED 파장을 이용한 해충 방제 기술이 다방면으로 연구되고는 있지만 엽채류의 재배에서 문제를 일으키는 나방류, 그 중에서도 심각한 경제적 피해를 야기시키는 배추좀나방의 방제를 위한 맞춤형 기술은 아직 개발되어 있지 않다.

본 발명자들의 이전 연구에 따르면, 곤충 종에 따라 반응하는 파장이 다양하게 존재하고 나방 종에 따라 유인활성을 나타내는 LED 파장 또한 상이함을 알 수 있었다. 이 연구에서는 파밤나방과 담배거세미나방 종이 서로 다른 LED 파장에서 높은 유인활성을 나타냄을 확인함으로써, 나방 종에 따라 최적의 유인활성을 나타내는 LED 파장에 대한 분석이 더욱 연구되어야 함을 설명하고 있다 (J. Appl. Biol . Chem. 53, 248-252 (2010)).

또한, 다른 연구에서는 나방 종에 대하여 같은 과에 속한다 하더라도 특정 LED 광원에 대하여 유사한 활성을 나타내지 않음을 알 수 있다. 예들 들어, 1977년 발표된 논문에 따르면, 밤나방과의 나방들은 405 nm에서 높은 유인활성을 나타내지만, 554 nm와 671 nm에서는 약한 유인활성을 보고하였고 (Lo DM and Ma YF (1977), Acta Entomol Sin 20, 128-134), 2003년 발표된 논문에 따르면, 황색 끈끈이 트랩과 플라스틱 캡 트랩에 530 nm 파장의 LED를 결합하였을 때 담배나방(밤나방과)에 대한 포획능역이 향상되었다고 보고하였다 (Nombela G, et al., IOBC wprs Bulletin 26, 53-66). 또한 밤나방과의 파밤나방과 담배거세미나방에 대하여 LED 광원의 유인활성을 평가한 논문을 보면, 파밤나방은 530 nm에서, 담배거세미나방은 470 nm에서 가장 높은 유인율을 가진다 (Oh MS and Lee HS (2010). J Appl Biol Chem 53, 248-252). 또한 2003년 발표된 다른 논문에 따르면, 담배가루이 성충의 포획 실험에서 530 nm LED를 결합한 트랩이 기존의 트랩에 비해 포획능력이 향상되었다 보고하였다 (Chu CC, et al., J Econ Entonol 96, 543-546). 이와 같이 특정 파장 LED로 다양한 해충들의 유인활성 탐색에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 각각의 파장에 대한 행동변화 양상이 다르기 때문에 한 가지 종에 대한 LED 파장별 유인활성은 그 예측이 어렵다.

따라서, 본 발명은 원예작물 재배에서 치명적인 피해를 유발하는 배추좀나방의 방제를 위하여 고출력 LED를 이용한 배추좀나방의 유인방법을 제안한다.

또한, 기존의 방제 방법들이 갖는 복합적인 문제점을 해결하기 위하여 고출력 LED를 선택적으로 활용하여 시설 재배지의 원예작물 생산성 증진, 품질 향상, 및 특화 작물 생산과 연계된 인프라 구축 방안을 발전시켜 화학 합성농약의 사용으로 인해 발생되는 사회적 문제점의 인식 전환에 목적을 두고 있으며, 이를 위해 상술한 바와 같이 특정 파장 영역을 갖는 고출력 LED를 이용하여 파장별로 최소의 광량과 노출시간으로 최대의 효과를 나타내는 조건을 탐색·설정하여 배추좀나방의 행동반응을 관찰하고 이를 토대로 향후 유인 및 포획장치의 개발에 기초자료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 배추좀나방의 유인방법에서, 상기 450±10 nm 파장의 청색 LED는 30-50 lux에서 3-7분간, 520±5 nm 파장의 녹색 LED는 50-70 lux에서 8-12분간, 590±5 nm 파장의 황색 LED는 70-90 lux에서 18-22분간, 660±10 nm 파장의 적색 LED는 70-90 lux에서 13-17분간, 및 450-630 nm 파장의 백색 LED는 10-30 lux에서 23-27분간 조사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 특정 파장대를 갖는 LED 광원은 파장별로 최적의 광량 및 노출시간을 설정함으로써 최대의 유인효과를 나타낼 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 고출력 LED의 각 파장에 대한 광량별 유인 행동반응에서, 실험 대상 곤충 30마리 중 백색 LED는 20 lux에서 평균 25.5마리(85.0%)가 유인되었고 청색 LED는 40 lux에서 평균 27.0마리(90.0%)가 유인되었으며 녹색 LED는 60 lux에서 평균 29.5마리(98.3%)가 유인되었고 황색과 적색 LED는 80 lux에서 평균 29마리(96.7%)가 유인됨으로써, 상기 5가지 LED 파장에 대하여 배추좀나방의 최대 유인 활성을 나타내는 최적의 광량(lux)조건을 탐색하였다 (표 1 참조).

또한, 상기 최적의 광량 조건으로 배추좀나방을 각 LED 파장의 광원에 노출시킨 결과, 청색 LED는 5분경과 후, 녹색 LED는 10분경과 후, 황색 LED는 20분경과 후, 적색 LED는 15분경과 후, 백색 LED는 25분경과 후 가장 높은 유인 활성을 나타내었다 (표 2 참조).

본 발명에서, 상기 고출력 LED의 각 파장에 따른 최적 광량 및 노출시간에 대한 유인활성은 한국 특허출원 10-2010-0090818호에 개시된 ‘곤충의 특성 판별장치’를 이용하여 측정되었다.

구체적으로, 상기 곤충의 특성 판별장치는, 곤충이 투입되는 투입구와; 상기 투입구의 양쪽에 설치된 가림막과; 외부의 광을 수용할 수 있는 적어도 하나 이상의 투명체로 이루어진 벽을 포함한 본체와; 상기 본체에 광을 조사하는 적어도 하나 이상의 광원부와; 그리고 상기 광원부로부터 조사되는 광의 특성을 조절하는 컨트롤러;를 포함하여 구성된다 (도 1 내지 3 참조).

여기서, 상기 컨트롤러는, 상기 조사되는 광의 광량, 파장 또는 조사시간을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 광원부는, 적어도 하나 이상의 LED를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 적어도 하나 이상의 LED는, 모듈별로 상기 광원부에 탈부착이 가능하고, 상기 광원부는 상기 본체에 탈부착이 가능하다.

또한 본 발명은 상기 광원부로부터 발생되는 열을 제어하는 적어도 하나 이상의 냉각팬, 소비전력을 표시하는 표시장치 그리고 상기 본체 내부의 온도와 습도를 조절하는 온습도 조절구를 더 포함하는 것이 바람직하다.

특히 상기 곤충 특성 판별장치는 일정한 환경 조건(온습도)이 유지되는 실험실 안에서 운용되고 광원으로부터 발생하는 열을 제거할 수 있는 냉각팬을 보유하고 있으므로 광원의 파장, 광량 또는 노출시간에 따른 변화 이외에 다른 물리적 요인이 실험에 영향을 미치지 않는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 실험에 사용되는 LED는 높은 광량을 구현할 수 있는 고출력 LED를 사용하였으며, 컨트롤러를 통해 다양한 광량을 구현하고 노출시간을 조절하여 다양한 광조건 하에서 실험을 진행하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 곤충을 수용하기 위한 수용기; 상기 수용기의 한 면에 위치하는 곤충투입구; 상기 투입구의 대향되는 다른 면에 위치하는 LED 광원;을 포함하여 구성된 곤충의 유인장치에 있어서, 상기 LED 광원은 450±10 nm 파장의 청색 LED, 520±5 nm 파장의 녹색 LED, 590±5 nm 파장의 황색 LED, 660±10 nm 파장의 적색 LED, 및 450-630 nm 파장의 백색 LED로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 파장대를 갖는 것을 특징으로 하는 배추좀나방의 유인 및 포집장치를 제공한다.

본 발명의 배추좀나방의 유인 및 포집장치는, 그 기술적 특징이 배추좀나방 종에 대한 특이한 LED 파장에 따른 유인활성에 기인하는 것이므로 상기 특정 파장의 LED 파장을 발생시킬 수 있는 광원을 포함하는 것이라면 당업자가 용이하게 구성할 수 있다. 상기 곤충 수용기, 곤충 투입구 및 LED 광원을 포함하는 배추좀나방의 유인 및 포집장치는 특별히 그 추가적인 구성에 있어서 한정되지 않으며 그 구성을 용이하게 변경할 수 있다. 예들 들어, 본 발명의 배추좀나방의 유인 및 포집장치는 상술한 곤충의 특성 판별장치의 구성을 응용하여 구성할 수 있는데, LED 광원으로부터 조사되는 광의 파장을 조절하는 컨트롤러, 광원으로부터 발생되는 열을 제어하는 적어도 하나의 냉각팬, 곤충 수용기 내부의 온도와 습도를 조절하는 온습도 조절구, 소비전력을 포시하는 표시장치, 전원을 공급하는 전원공급부 등을 추가적으로 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 배추좀나방의 유인 및 포집장치에 있어서, 상기 450±10 nm 파장의 청색 LED는 30-50 lux에서 3-7분간, 520±5 nm 파장의 녹색 LED는 50-70 lux에서 8-12분간, 590±5 nm 파장의 황색 LED는 70-90 lux에서 18-22분간, 660±10 nm 파장의 적색 LED는 70-90 lux에서 13-17분간, 및 450-630 nm 파장의 백색 LED는 10-30 lux에서 23-27분간 조사하는 것을 특징으로 한다.

상기 특정 파장대를 갖는 LED 광원은 배추좀나방에 대하여 종 특이적으로 높은 유인활성을 나타낼 뿐 아니라, 상기 범위의 LED 광량 및 노출 시간에서 최적의 유인활성을 보이므로 배추좀나방의 유인 및 포집장치를 제작하는데 매우 중요한 기술적 특징이 될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 시설 재배지에서 많은 문제를 야기하는 배추좀나방을 방제함으로서 많은 환경적인 문제를 야기하는 화학 합성농약을 대체할 친환경 해충방제법의 일환으로, 고출력 LED 파장별 유인 행동반응 실험을 통해 얻어진 결과를 바탕으로 향후 배추좀나방 유인 및 포획장치를 개발할 시 유용한 자료로서 활용가치가 있다. 또한, 본 발명은 고출력 LED 파장뿐만 아니라 광량 및 노출시간을 조절한 다양한 조건에서 실시함으로써 향후 시설 재배지에 유인 및 포획장치를 설치한 후 최적의 조사조건을 설정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에서 이용한 곤충의 특성 판별장치의 사시도이고,
도 2는 본 발명에서 이용한 곤충의 특성 판별장치의 평단면도이고,
도 3은 본 발명에서 이용한 곤충의 특성 판별장치의 정단면도이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.

실시예 1. 실험장비 및 해충 준비

고출력 LED 중 청색 (450±10 nm, 1W), 녹색 (520±5 nm, 1W), 적색 (660±10 nm, 1W) 및 백색 (450-620 nm, 1W) LED는 씨엘라이트(Ciel light)사에서 구입하였고 황색(590±5 nm, 1W) LED는 포트론(Photron)사에서 구입하였다. 실험에 사용된 곤충 행동반응 실험장치는 한국 특허출원 제10-2010-0090818호에 개시된 장치를 이용하였으며, 실험은 상대습도 50±5%, 온도 25±0.5℃가 유지되는 암실에서 진행되었다.

상기 곤충 행동반응 실험장치는 다음과 같이 구성된다.

도 1은 본 발명에서 이용한 곤충의 특성 판별장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에서 이용한 곤충의 특성 판별장치의 평단면도이고, 도 3은 본 발명에서 이용한 곤충의 특성 판별장치의 실시예의 정단면도이다.

도시된 바와 같이, 본체(10)는 외부의 광을 수용할 수 있는 부분과 외부의 광을 차단하는 검은색 포맥스 재질로 이루어져 외부의 광이 없는 상태에서 본체의 내부(11)가 암 조건인 챔버로서, 이를 위해 본체(10)의 양측면부(15)는 투명 아크릴로 이루어졌으며 이를 제외한 덮개(14)를 포함한 나머지 부분은 검은색 포맥스 제질로 이루어져 있다. 또한 상기 본체(10)에 곤충을 투입시키기 위하여 형성된 곤충투입구(16)는, 상기 본체(10)의 안쪽에 설치된 자석식 곤충 투입구막(17)을 포함하고 있어 곤충의 탈출을 방지하였다. 그리고 상기 가림막(12)은 상기 양측면부(15)를 통해서 조사되는 광원의 노출정도를 조절하기 위한 것으로, 상기 본체(10)의 내부에는 상기 곤충투입구(16)를 기준으로 양측에 2개가 형성되어 있다. 이때, 상기 가림막(12)이 전후 운동을 하기 위해서 상기 가림막(12)을 지지하는 사이드바(18)가 구성되어 있다. 모든 실험이 끝난 후 상기 본체(10)의 내부에 있는 곤충을 제거하기 위해서 도어(19)가 상기 본체(10)의 중앙 부분에 형성되어 있다.

또한, 실험에 사용된 배추좀나방(Plutella xylostella) 유충은 사육 상자(40×40×35 cm) 안에서 어린 배추 잎을 먹이로 하여 실내배양 하였다. 배양 조건은 상대습도 50±5%, 온도 25±0.5℃, 그리고 광주기 16L:8D (24시간 중 16시간은 빛을 주고 8시간은 빛을 주지 않음)의 비율로 사육되었으며, 다 자란 성충은 10% 설탕물을 먹이로 하여 산란을 유도하고 우화한지 7일 이내의 성충을 실험에 사용하였다.

실시예 2. 곤충의 행동반응 검정

(1)검정방법

배추좀나방 유인 활성 파장의 탐색방법은 사용하고자 하는 LED를 선택하여 광량 및 노출시간을 설정하여 광을 조사하였다. 이후 광이 차단된 상태로 배추좀나방을 곤충투입구를 통해 실험장치 안으로 투입하였다. 광원과 배추좀나방 사이를 차단하고 있던 가림막을 조절하여 투입된 배추좀나방이 광에 노출되도록 하였다. 상기 조사된 광에 따라 투입된 배추좀나방은 이동을 시작하게 된다. 반응이 종결된 후 배추좀나방의 위치를 파악하고 그 결과를 바탕으로 배추좀나방의 행동 특성을 판별하였다. 상기 과정을 반복적으로 실시하여 실험결과의 유의성을 판별하였다.

(2) 광량별 유인반응

광량에 따른 유인 행동반응 탐색에 있어서 실험에 사용된 배추좀나방은 우화한지 7일 이내의 활동성이 우수한 개체들만을 선별하여 사용하였다. 선발된 30마리의 배추좀나방은 곤충 특성 판별장치의 곤충투입구를 통해 실험장치내로 도입된 후 각 파장마다 순차적으로 20, 40, 60, 80, 100 lux의 세기로 광원을 방출하였다. 상기 실험의 환경은 해충사육환경과 같은 상대습도 50±5%, 온도25±0.5℃가 유지되는 암실에서 진행하였으며, 일정 노출시간 후 도입 개체의 위치를 파악하였다. 실험결과는 하기 표 1에 나타내었다.

상기 표 1에서, 고출력 LED의 각 파장에 대한 광량별 유인 행동반응을 보면, 백색 LED는 20 lux에서 실험 대상 곤충 30마리 중 평균 25.5마리 (85.0%)가 유인되었고, 청색 LED는 40 lux에서 평균 27.0마리 (90.0%)가 유인 행동반응을 보였으며, 녹색 LED는 60 lux에서 평균 29.5마리 (98.3%)가 유인되었다. 80 lux에서는 배추좀나방 30마리 중에서 평균 29마리 (96.7%)가 황색과 적색 LED 광원으로 이동하였다. 이로써 5가지 LED 파장에 대하여 배추좀나방의 높은 유인 활성을 나타내는 최적의 광량(lux)조건을 탐색하였다.

(3) 시간대별 유인반응

상기 광량별 유인 행동반응에서 관찰된 결과를 바탕으로 각 LED 파장에서 높은 유인 활성을 나타낸 광량 (청색 LED: 40 lux, 녹색 LED: 60 lux, 황색 LED: 80 lux, 적색 LED: 80 lux, 백색 LED: 20 lux)을 기준으로 하여 광원의 노출시간에 따른 유인 행동반응을 관찰하기 위해 각 파장의 노출시간을 5분 간격으로 (5, 10, 15, 20, 25분) 설정하여 실험을 진행하였다. 실험결과는 하기 표 2에 나타내었다.

상기 표 2에서, 최적의 광량 조건으로 배추좀나방을 각 LED 파장의 광원에 노출시킨 결과, 청색 LED는 5분경과 후, 녹색 LED는 10분경과 후, 황색 LED는 20분경과 후, 적색 LED는 15분경과 후, 백색 LED는 25분경과 후 가장 높은 유인 활성을 나타내었다. 5가지 LED의 각 파장별 유인 행동반응은 모두 비슷한 패턴을 보였으며, 특히 녹색 LED 광원에 대한 배추좀나방의 유인 행동반응은 시간에 관계없이 96% 이상의 높은 활성을 나타내었다.

(4) 최적 조건에서의 유인 활성

상기의 LED 파장의 광량 및 노출시간에 따른 배추좀나방의 유인 행동반응 결과를 바탕으로 곤충 특성 판별장치에서 각 파장별 최적의 조건을 선발하였다. 그 결과, 청색 LED (450±10 nm)의 최적 조건은 광량 40 lux, 노출시간 5분이었으며, 녹색 LED (520±5 nm)는 광량 60 lux, 노출시간 10분에서 최대 유인 활성을 보였다. 황색 LED (590±5 nm)는 광량 80 lux, 노출시간 20분에서, 적색 LED (660±10 nm)는 80 lux, 노출시간 15분에서, 백색 LED (450-630 nm)는 20 lux, 노출시간 25분에서 배추좀나방의 우수한 유인 활성을 나타냈다. 이상의 최적 조건을 적용하여 각 파장별 LED 광원에 대한 배추좀나방의 유인 행동반응 실험을 3반복으로 진행하였으며, 광원에 노출된 배추좀나방의 이동은 광조건(LED 광원이 미치는 부분으로 이동한 개체), 암조건(LED 광원이 미치지 못하는 부분으로 이동한 개체), 무반응(광조건과 암조건 중 어느 쪽으로도 움직이지 않은 개체)의 3가지 유형으로 나누어 관찰하였다. 실험결과는 하기 표 3에 나타내었다.

표 3에서, 녹색 LED의 경우 실험대상 해충 30마리 중에서 평균 29.5마리 (98.3%)가 유인 행동반응을 보였으며, 적색, 청색, 황색, 백색 LED의 경우 유인 행동반응은 각각 평균 26.8마리 (89.3%), 26.0마리 (86.7%), 23.0마리 (76.7%), 21.0마리 (70.0%)로 나타났다.

고출력 LED 파장에 따른 유인율 비교를 위해서 SPSS 통계 프로그램을 이용하여 일원분산분석(p<0.05)을 실시한 결과 청색, 녹색, 황색, 적색 및 백색 LED 간에 유의한 차이가 인정되었다. 특히 녹색 LED는 가장 높은 유인율을 나타내어 향후 배추좀나방 유인성 광원으로서 가능성을 확인하였다.

Claims

450±10 nm 파장의 청색 LED, 520±5 nm 파장의 녹색 LED, 590±5 nm 파장의 황색 LED, 660±10 nm 파장의 적색 LED, 및 450-630 nm 파장의 백색 LED로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 파장대를 갖는 LED 광원으로 조사하는 것을 포함하고,
상기 450±10 nm 파장의 청색 LED는 30-50 lux에서 3-7분간, 520±5 nm 파장의 녹색 LED는 50-70 lux에서 8-12분간, 590±5 nm 파장의 황색 LED는 70-90 lux에서 18-22분간, 660±10 nm 파장의 적색 LED는 70-90 lux에서 13-17분간, 및 450-630 nm 파장의 백색 LED는 10-30 lux에서 23-27분간 조사하는 것을 특징으로 하는 배추좀나방의 유인방법.
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곤충을 수용하기 위한 수용기;
상기 수용기의 한 면에 위치하는 곤충투입구;
상기 투입구의 대향되는 다른 면에 위치하는 LED 광원;을 포함하여 구성된 곤충의 유인장치에 있어서,
상기 LED 광원은 450±10 nm 파장의 청색 LED, 520±5 nm 파장의 녹색 LED, 590±5 nm 파장의 황색 LED, 660±10 nm 파장의 적색 LED, 및 450-630 nm 파장의 백색 LED로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 파장대를 갖고,
상기 450±10 nm 파장의 청색 LED는 30-50 lux에서 3-7분간, 520±5 nm 파장의 녹색 LED는 50-70 lux에서 8-12분간, 590±5 nm 파장의 황색 LED는 70-90 lux에서 18-22분간, 660±10 nm 파장의 적색 LED는 70-90 lux에서 13-17분간, 및 450-630 nm 파장의 백색 LED는 10-30 lux에서 23-27분간 조사하는 것을 특징으로 하는 배추좀나방의 유인 및 포집장치.
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