KR101530827B1 - 솔수염하늘소와 북방수염하늘소의 발생예찰 및 대량포획에 의한 소나무재선충병의 방제방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소나무재선충의 매개충인 솔수염하늘소와 북방수염하늘소를 유인하기 위한 유인용 조성물을 포함하는 트랩을 일정한 간격으로 그물망 형태로 설치하여, 유인된 솔수염하늘소와 북방수염하늘소를 트랩 내에 포획함으로써 소나무재선충을 방제하는 방법에 관한 것으로, 활발한 비산이동성을 나타내지 않는 솔수염하늘소와 북방수염하늘소의 생리적, 생태적 및 행동적 특성에 기초하여 방제지역에 그물망 형태의 트랩시스템을 형성하여 전 세대기간의 솔수염하늘소와 북방수염하늘소를 지속적, 효과적으로 포획할 수 있어 솔수염하늘소와 북방수염하늘소에 의해 매개되는 소나무재선충에 의한 피해를 방제할 수 있고 피해의 발생여부를 예찰할 수 있다.

Description

솔수염하늘소와 북방수염하늘소의 발생예찰 및 대량포획에 의한 소나무재선충병의 방제방법{Control method of pine wood nematode by monitoring and mass-trapping of Monochamus aternatus and Monochamus saltuarius}

본 발명은 소나무재선충병의 방제에 관한 것으로, 특히 소나무재선충의 매개충인 솔수염하늘소와 북방수염하늘소의 발생예찰 및 대량포획을 통한 소나무재선충병의 방제방법에 관한 것이다.

소나무재선충(Pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus)은 소나무와 해송, 잣나무 등에 소나무재선충병(Pine Wilt Disease; 소나무시들음병)을 일으키는 해충이다. 소나무재선충병은 소나무에이즈로 불리며, 소나무재선충이 나무에 침입하면서 발병하게 되는데 감염된 나무는 침입 6일째부터 잎이 처지고 20일째에 잎이 시들기 시작하여 30일 후 잎이 급속하게 붉은 색으로 변색하여 100% 고사하는 치명적인 병이다(http://www.kfri.go.kr/ 국립산림과학원).

소나무재선충은 북미대륙의 토착종(Knowles et al., 1983; Dwinell, 1993)으로 미국, 캐나다, 멕시코 등의 자생 수종들은 대부분 소나무재선충에 대해 저항성을 가지고 있는 것으로 알려져 있는 반면(Kim et al., 2003), 저항성을 가지고 있지 않은 타 국가의 수종들에는 심각한 피해를 주었으며 지금도 광범위하게 진행되고 있다.

일본에서는 1900년대 초 피해가 확인된 후 점차 피해가 확산되면서 현재는 소나무와 해송이 거의 전멸 상태에 이르렀고(Mamiya, 1988; Kishi, 1995), 중국에서는 1982년 최초 발견된 후 소나무, 해송, 마미송에 극심한 피해를 주고 있으며, 대만에서는 1985년에 최초 발견된 후 유구송, 해송, 대만이엽송 등이 전멸 위기에 놓여 있다고 보고되었다(Enda, 1997).

우리나라에서는 1988년 부산 금정산에서 발견된 이래 지속적으로 피해가 확산되어 최대 67개 시ㆍ군ㆍ구에서 확대 발생하였다가 소나무재선충병 방제특별법 시행 및 선제적 방제 등의 노력으로 피해지역이 40여개의 시ㆍ군ㆍ구로 줄어들고, 피해면적도 2006년 7,871ha를 기점으로 2010년 3,547ha로 2010년까지는 매년 줄어들었다. 그러나 2011년 피해면적이 다시 증가하여 2012년에는 5,286ha를 기록하였고(2012년 산림병행충 발생예찰조사 연보, 국립산림과학원), 2013년에는 발생면적이 전년대비 119% 증가하여 11,550ha로 조사 이래 최대가 되었으며 발생지역도 전국 13개 시ㆍ도 59개 시ㆍ군ㆍ구로 다시 확대되었다. 기존 발생지역인 제주, 경남 등의 남부지역에서 피해가 많이 발생했고, 경기 양평ㆍ하남ㆍ연천ㆍ가평, 충북 충주, 광주광역시에서 새롭게 피해가 발생하였다(2013년 산림병행충 발생예찰조사 연보, 국립산림과학원). 이와 같이 최근 소나무재선충의 피해면적과 발병지역이 증가하고 있는 추세이며, 발생양상이 복잡하고 감염 후 고사까지의 시간이 매우 짧아 문제의 심각성이 지속적으로 증가하고 있다. 2014년 6월 12일 서울 북한산 국립공원 내의 잣나무 2그루에서 소나무재선충병이 발견되어 관계 당국에서 긴장하고 있는 실정이다.

선충류는 자체 이동능력이 매우 떨어지는 해충으로 소나무재선충도 나무 밖에서의 이동능력이 부족하여, 매개 충을 통해 나무와 나무 사이를 이동한다. 이용되는 매개 충은 하늘소 속 곤충들로, 북미에서는 Monochamus carolinensis , M. mutator , M. scutellatus , M. titillator (Linit, 1988) 등이고, 포루투칼에서는 M. galloprovincialis (Sousa et al., 2001)이며, 스페인과 스웨덴은 M. sutor (Pajares et al., 2013)인 것으로 알려져 있다. 우리나라와 일본, 중국, 대만은 솔수염하늘소(Monochamus aternatus)(Mamiya and Enda, 1972; Kishi, 1995)가 매개충인 것으로 보고되고 있으며, 일본 동북지방에서는 북방수염하늘소(Monochamus saltuarius)도 소나무재선충을 매개하는 것으로 알려져 있다(Takizawa and Shoji, 1982). 근래 국내에서도 중부지방의 소나무와 잣나무에 북방수염하늘소가 소나무재선충을 매개하는 것으로 밝혀졌으며(Kwon et al., 2006; KFRI, 2007), 특히 잣나무에 피해가 심각하다. 소나무재선충은 매개충인 특정 하늘소에 붙어서 하늘소가 건전한 나무가지의 수피를 후식(後食)(Maturation feeding, adult feeding, 성충섭식) 할 때와 수피를 찢어서 산란할 때 생기는 상처를 통하여 건전한 나무로 옮겨진다(Wingfield and Blanchette, 1983; Edwards and linit, 1992).

지금까지 국내에서 소나무재선충병에 대한 연구는, 이동성이 거의 없으며 기주나무 내에서 서식하며 이동성이 거의 없는 소나무재선충 보다 이들을 매개하는 솔수염하늘소에 대해 집중적으로 연구되어 왔으며, 북방수염하늘소도 매개한다는 사실이 밝혀지면서 이 종에 대한 연구도 실시되고 있다. 현재까지 두 종에 대한 지역적 분포 (Kwon et al., 2006) 및 시기별 우화탈출 특성(Kim et al., 2003; Han et al., 2009), 개체별 형태(Lee et al., 2004; Han et al., 2007), 소나무 내에서의 분포(Chung et al., 2003), 소나무재선충의 매개충으로부터 이동 탈출(Kim et al., 2009), 매개충의 이동행동과 연관된 소나무재선충병 피해발생(Kim et al., 2011), 침엽수 종류에 따른 성장과 발육 및 생식(Hwang et al., 2008) 등 생물적, 생태적 기초연구가 이루어져 있다.

소나무재선충의 방제 방법에 대한 연구로는 소나무재선충병의 발병기작 및 관련 요인들의 기초 생물특성 규명과 실제 현장방제법의 개발이라는 두 축을 중심으로 하여(KFRI, 2009), 생물적 방제방법, 화학적 방제방법, 물리적 방제방법 등으로 구분되어 연구가 추진되었다. 먼저 생물적 방제방법으로는 감염목 진단법, 천적이용법, 곤충병원성 곰팡이 이용법, 저항성 품종 육성 등이 있고, 화학적 방제방법으로는 매개충의 생물적, 생태적 기초연구를 토대로 한 우화시기를 겨냥한 화학 살충제 방제법(지상살포, 항공살포), 벌채훈증법(생물소재 훈증물질 탐색 포함), 재선충 및 매개충 방제물질 선발 등이 있으며, 물리적 방제방법으로는 발병목 또는 고사목을 대상으로 한 벌채소각법, 벌채파쇄법, 지역격리법(소나무이동 감시)(KFRI, 2009) 등이 있다. 그러나 다양한 부분에서 많은 인력과 시간, 비용이 투여되고 있으나 아직까지 소나무재선충을 방제하는 근본적인 문제해결에는 접근하고 있지 못한 실정이다.

곤충은 개체 간에 빛, 소리, 냄새 등을 이용하여 정보교환 및 의사전달을 하며, 그 중 냄새로 의사를 전달하는 신호물질을 통신화합물이라 한다. 통신화합물은 통신주체에 따라 페로몬(Pheromone: 동종의 곤충에게 특이한 생리적 반응 또는 행동을 유발하게 하는 물질)과 타감물질(Allochemicals: 다른 종간에 작용하는 물질)로 구분된다. 이 중 「페로몬(Pheromone)」은 동물의 몸 안에서 소량이 만들어져 냄새로서 대기 중으로 방출되어 같은 종 내의 다른 성 또는 같은 종 내의 개체들 간에 정보전달을 목적으로 분비하는 물질이다. 동물 개체들 간의 정보 전달을 목적으로 하는 페로몬 중에는 곤충 페로몬이 가장 널리 연구되어 있으며, 자극에 대한 곤충의 반응(중추신경계를 통한 직접적인 행동반응과 생식 및 내분비계의 변화)에 따라 생리변화페로몬(Primer pheromone)과 행동유기페로몬(Releaser pheromone)으로 나누어진다. 또한, 타감물질은 신호물질을 내는 쪽에 유리하게 작용하는 알로몬(Allomone), 받는 쪽에 유리하게 작용하는 카이로몬(Kairomone), 그리고 송신자와 수신자 양쪽 모두에 유리하게 작용하는 시노몬(Synomone)으로 구분된다. 곤충페로몬은 개체간의 자극에 대한 곤충의 행동반응에 따라 성페로몬(sex pheromone), 집합페로몬(aggregation pheromone), 경보페로몬(alarm pheromone), 길잡이페로몬(trail pheromone), 분산페로몬(epideictic pheromone), 계급분화페로몬(caste differentiation pheromone) 등 상당히 많은 종류로 나누어진다(농업생명과학연구원 학술총서 9, 제13장 외부 화학통신, 2005).

국내에서 이러한 후각유인물을 이용하여 소나무재선충을 방제하고자 하는 실험은 솔수염하늘소를 대상으로 한 실험과 북방수염하늘소를 대상으로 한 실험이 있다. 솔수염하늘소를 대상으로 한 실험으로는, 2002년 임업연구원의 「소나무재선충 종합방제 기술 개발」에서 벤젠(benzene), α-피넨(α-pinene), 테르펜틴(terpentine), 소나무 정유 등을 사용한 실험, 2007년 부산발전연구원에서 α-피넨과 에탄올의 혼합물과 Ips 속 나무좀의 집합페로몬으로 알려져 있는 잎세놀(ipsenol)과 잎스디에놀(ipsdienol)을 사용한 실험, 2004년부터 2008년까지 연구하여 2009년 보고된 국립산림과학원의 「소나무재선충병 방제방법 연구」에서 한ㆍ중 공동연구 중 중국에서 사용되고 있는 솔수염하늘소 유인재{주성분: α-피넨(약 86.7%) + β-피넨(약 11.5%)}를 사용한 실험 등이 있다. 북방수염하늘소를 대상으로 한 실험으로는, 충북대 식물의학과에서 잎세놀과 잎스디에놀을 사용하여 유인효과를 확인한 실험이 있다(「북방수염하늘소의 Ipsenol, Ipsdienol에 대한 유인효과」, 2008년). 또한, 중국에서 2-(운데실옥시)-1-에탄올, α-피넨 및 에탄올의 조성물을 이용하여 솔수염하늘소에 대한 유인력을 확인한 실험이 있다(Teale, et al., 2011).

이러한 실험들은 솔수염하늘소와 북방수염하늘소에 대한 유인 가능성을 보여주기는 했으나, 아직까지 방제수단으로서의 효과가 확인된 경우는 없다.

1. 대한민국 특허공개 제10-2008-0061309호 2. 대한민국 특허공개 제10-2010-0120430호 3. 대한민국 특허공개 제10-2014-0025665호 4. 대한민국 특허등록 제10-0767783호

1. Stephen A. Teale, Jacob D. Wickham, Feiping Zhang, Jun Su, Yi Chen, Wei Xiao, Lawrence M. Hanks, and Jocelyn G. Millar. A Male-Produced Aggregation Pheromone of Monochamus alternatus(Coleoptera: Cerambycidae), a Major Vector of Pine Wood Nematode. J. Econ. Entomol. 104(5): 1592-1598 (2011).

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 유인용 조성물이 포함된 트랩시스템을 이용하여 솔수염하늘소와 북방수염하늘소의 발생예찰 또는 대량포획을 통한 소나무재선충병의 방제방법을 제공하고자 한다. 본 발명은, 솔수염하늘소와 북방수염하늘소의 생리ㆍ생태적 특성에서 기초하여 그들의 행동습성을 바탕으로 도출된 것이다. 솔수염하늘소의 비산 범위는 1년 동안 고사목 또는 피해지로부터 거의 1km 이내에 존재하며 피해확산범위도 2~3km 정도로 활발한 비산이동성을 보이지 않는다. 이런 행동적 특성과 본 발명에서 확인된 본 발명 트랩(유인용 조성물을 포함하는)의 유인, 포획 능력을 토대로 본 발명에서는 솔수염하늘소 및 북방수염하늘소의 발생예찰 및 대량포획이 가능한 트랩 시스템과 이를 이용한 소나무재선충병의 방제방법을 제공한다.

본 발명에서는,

2-(운데실옥시)-1-에탄올, α-피넨 및 에탄올을 포함하는 유인용 조성물이 구비된 트랩을 방제대상 지역에 일정한 간격으로 그물망 형태로 설치하는 것을 포함하는, 솔수염하늘소와 북방수염하늘소의 발생예찰 또는 대량포획에 의한 소나무재선충병의 방제방법이 제공된다.

상기 유인용 조성물은 (±)-3-카렌, 잎세놀, 잎스디에놀, n-펜타코산 및 n-노나코산 중에서 선택된 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.

상기 유인용 조성물은 고분자 소재의 파우치에 담겨 상기 트랩의 외부 또는 내부에 설치될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 고분자 소재의 파우치는 내부에 솜이 충진된 폴리에틸렌 관(straw polyethylene filter tube)을 포함하며, 상기 유인용 조성물 중 α-피넨 및 에탄올은 상기 파우치 내에 충진되고 2-(운데실옥시)-1-에탄올은 상기 폴리에틸렌 관에 충진될 수 있다.

바람직하게는, 상기 트랩은 깔대기 트랩을 수직으로 5~10개 연결한 연속깔때기 트랩(multi funnel trap)이고, 상기 트랩의 최하단에는 솔수염하늘소와 북방수염하늘소를 포획하는 포획통이 연결되고, 최상단에는 뚜껑이 구비된다.

상기 방제대상 지역이 소나무재선충병의 미발생지역, 청정지역, 피해지의 인접지역이 될 때 솔수염하늘소 및 북방수염하늘소의 상시적인 발생 감시를 통해 소나무재선충병을 방제할 수 있다. 이때 상기와 같은 발생 감시를 통해 지상방제나 항공방제를 위한 적기 살포시기를 파악하고 적용함으로써 소나무재선충병을 방제할 수도 있다.

또한, 상기 방제대상 지역이 소나무재선충병의 신규발생지 또는 소규모 피해지역일 때, 고사목 또는 피해지 중심을 기준으로 트랩을 설치하되, 가로 500m~2km, 세로 500m~2km 로 설정된 구역 내에 그물망 형태로 포획을 목적으로 트랩을 설치하고, 상기 구역 밖에 100~200m 지점에 발생예찰을 목적의 트랩 10개~100개를 둘레에 설치하여, 구역 내 대량 포획 및 구역 밖으로의 2차적 피해 확산 감시를 통해 소나무재선충병을 방제할 수 있다. 또한, 상기 방제대상 지역이 소나무재선충병의 대규모 피해지역일 때, 상기 피해지역 전역에 그물망 형태로 포획을 목적으로 트랩을 설치하여 솔수염하늘소 및 북방수염하늘소의 대량포획을 통해 소나무재선충병을 방제할 수 있다.

이때 상기 트랩 간 간격은 방제지역, 숲의 형태 및 피해발생 여부에 따라 적합하게 선택하며, 바람직하게는 20~100m 범위이다. 피해가 발생하지 않는 지역에서 피해를 예찰하고자 하는 경우에는 70~100m, 피해지역에서 피해확산의 저지를 목적으로 사용하는 경우 50~100m, 산림의 밀도가 높거나 피해도가 높은 경우에는 50m 이내로 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명은 활발한 비산이동성을 나타내지 않는 솔수염하늘소와 북방수염하늘소의 생리적, 생태적 및 행동적 특성에 기초하여 방제지역에 그물망 형태의 트랩시스템을 형성함으로써 전 세대기간의 솔수염하늘소와 북방수염하늘소를 지속적, 효과적으로 유인 포획할 수 있다. 따라서, 본 발명은 솔수염하늘소와 북방수염하늘소에 의해 매개되는 소나무재선충에 의한 피해를 효과적으로 모니터링하여 피해를 사전예방하거나 피해의 확산을 막는데 이용될 수 있으며, 또한 이미 피해가 발생된 경우에도 대량 포획을 통한 방제방법으로 이용될 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 트랩시스템의 개요를 나타낸 것이다.
도 3은 SPEFT를 사용한 담체의 예를 나타낸 것이다.
도 4는 영천에서의 실험에서 포획통 내에 포획된 수염하늘소의 사진이다.
도 5는 포항에서의 실험에서 포획통 내에 포획된 수염하늘소의 사진이다.
도 6은 경주에서의 실험에서 포획통 내에 포획된 수염하늘소의 사진이다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

1. 유인용 조성물

본 발명의 유인용 조성물은 2-(운데실옥시)-1-에탄올 {2-(Undecyloxy)-ethanol}, α-피넨(α-pinene) 및 에탄올을 포함한다. 상기 유인용 조성물은 (±)-3-카렌 {(±)-3-carene}, 잎세놀(ipsenol), 잎스디에놀(ipsdienol), n-펜타코산(n-pentacosane), n-노나코산(n-nonacosane) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.

2-(운데실옥시)-1-에탄올은 하늘소(Monochamus) 속 집합페로몬으로, 모노카몰(Monochamol)이라고도 불린다. 2-(운데실옥시)-1-에탄올은 수염하늘소의 수컷이 방출하는 집합페로몬으로 솔수염하늘소와 북방수염하늘소의 암컷과 수컷 모두에 유인효과가 있으며, 이 페로몬 냄새로 인해 목표물을 찾는 과정에서 트랩에 포획된다.

α-피넨, (±)-3-카렌, 잎세놀 및 잎스디에놀은 솔수염하늘소와 북방수염하늘소의 성적 미성숙 개체와 성적 성숙 개체의 암컷과 수컷이 기주(소나무류 등)의 위치를 파악할 수 있게 하는 물질로서, 솔수염하늘소와 북방수염하늘소의 성적 미성숙 및 성적 성숙 개체의 암컷과 수컷 모두에 유인효과가 있다. 솔수염하늘소와 북방수염하늘소 같은 하늘소류 곤충은 성충으로 우화되어 나오더라도 성적으로 성숙하지 못하면 짝짓기를 할 수가 없다. 성충이 된 후 짝짓기를 할 수 있도록 성적인 성숙기간을 거쳐야 하는데, 이 기간 동안 섭식, 가해 과정(후식)을 거쳐 성적으로 성숙한 개체로 바뀐다. 이때, 우화 탈출한 미성숙 개체는 소나무류의 신초를 찾는 방법으로 α-피넨과 같은 물질을 감지한다.

에탄올은 식물이 스트레스(물리적 피해, 고사 중 또는 고사상태)를 받게 되면 발산하게 되는데, 이때 이를 인식한 개체가 유인된다. 특히 성적 성숙 개체에 대하여 초기부터 고도로 작용하며, α-피넨, (±)-3-카렌, 잎세놀 및 잎스디에놀의 확산에 영향을 주어 더 많은 개체가 인식할 수 있도록 한다.

n-펜타코산과 n-노나코산은 표피 탄화수소로 수컷과 암컷이 서로를 찾을 때 작용하며 트랩 내에서 포획의 유도를 용이하게 한다.

바람직하게는, 트랩 당 2-(운데실옥시)-1-에탄올 10~1000㎎, α-피넨 1~400g 및 에탄올 1~400g이 포함되는 것이 바람직하다. 추가성분을 더 포함하는 경우, 트랩 당 (±)-3-카렌은 1~400g, 잎세놀은 10~3,000㎎, 잎스디에놀은 10~3,000㎎, n-펜타코산은 0.1~10㎎, n-노나코산은 0.1~10㎎의 범위로 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 유인용 조성물은 트랩에 구비되는데, 여기서 "구비"는 유인용 조성물이 트랩 내부 또는 트랩 외부에 인접하여 구비되는 것만을 의미하지 않는다. 본 발명의 유인용 조성물은 본 발명 트랩과 일정 간격으로 이격되어 설치될 수도 있으며, 복수개의 트랩 당 하나의 유인용 조성물이 트랩 외부에 설치되거나 하나의 트랩당 복수개의 유인용 조성물이 트랩 외부에 설치될 수도 있다. 본 발명에서 "유인용 조성물이 구비된 트랩"은 이러한 경우들을 모두 포함하는 의미이다.

2. 담체

상기 유인용 조성물은 바람직하게는 일정한 담체에 충진되어 트랩에 구비될 수 있다. 바람직하게는 상기 유인용 조성물을 충진하기 위한 담체로, 고분자 소재의 파우치(pouch)나 백(bag)을 사용할 수 있다. 이하 본 발명에서 "파우치"는 형태에 관계없이 내부에 물건을 수납한 후 밀봉형태를 유지하는 것이면 모두 포함하는 의미하다. 상기 고분자 소재는, 바람직하게는 저밀도폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPF), 고밀도폴리에틸렌(high density polyethylene, HDPE), 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU) 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 이때 방출 속도는 HDPE > LDPE > TPU 순이며, 환경과 일/시에 따라 방출양을 조절할 수 있도록 적합한 담체를 선택하여 사용한다.

또한, 유인용 조성물의 방출속도를 조절하기 위해 더욱 바람직하게는, 담체는 상기 고분자 소재의 파우치 내에 솜이 충진된 PE관(straw polyethylene filter tube, SPEFT)을 더 포함할 수 있다. SPEFT를 사용할 경우 특히 바람직한 실시예로서, 페로몬인 2-(운데실옥시)-1-에탄올은 SPEFT에 충진하고 다른 성분은 외부 담체인 파우체 내에 충진할 수 있다. 이러한 형태의 담체를 사용하여 유인 조성물을 보다 장기간 안정적으로 방출할 수 있다. SPEFT를 사용한 담체의 한 예를 도 3에 나타내었다. 도 3에서 담체는 TPU 재질의 파우치(10)이며 내부에는 압축솜이 충진된 PE 관(20)이 들어있다.

이렇게 유인용 조성물이 담긴 담체는 트랩의 내부나 외부에 설치될 수 있으며, 외부의 경우 트랩과 인접된 외부는 물론 트랩과 일정 간격으로 이격된 외부에 설치될 수도 있으며, 복수개의 트랩 당 하나가 일정 간격으로 이격된 위치에 설치될 수도 있다.

3. 트랩

본 발명에서 트랩은 바람직하게는 깔때기 트랩을 수직으로 5~10개 연결한 연속 깔때기 트랩(multi funnel trap; lindgren trap)을 사용할 수 있다. 바람직하게는 각 깔때기 트랩의 상부 직경은 20㎝~30㎝이고 하부 직경은 7㎝~14㎝ 정도인 것이 좋다. 통상 깔때기 트랩의 상부직경이 15㎝인 12 연속 깔때기 트랩(lindgren trap)에 비해 상부직경을 2배 정도로 넓혀 목표 해충의 유입과 포획을 용이하게 하면서, 트랩의 개수를 줄여 나무의 형상은 유지하면서 불필요한 곤충의 유입을 막고 목표하는 솔수염하늘소와 북방수염하늘소만을 포획하도록 한다.

바람직하게는, 트랩의 최상단에는 뚜껑이 연결되어 있으며, 뚜껑의 직경은 30~40㎝인 것이 좋다. 트랩의 하단 마지막 부분에는 솔수염하늘소와 북방수염하늘소를 포획하는 포획통이 연결될 수 있다. 바람직한 실시예로서, 포획통의 길이는 25~35㎝이고 직경은 10~15㎝이며, 길이가 25~35㎝, 직경이 12±3㎝ 정도가 특히 바람직하다. 포획통의 내부에는 바람직하게는 탈출방지용 깔때기가 구비된다. 탈출방지용 깔때기는, 하늘소의 행동습성을 고려하여 바람직하게는 벽면과 깔때기 각도는 45도 이하, 깔때기의 길이는 6㎝ 이상이다. 물빠짐구멍이 있는 단순한 구조로 이루어진 12 깔때기 트랩의 포획통과 달리 본 발명의 포획통은 내부에 탈출방지용 깔때기를 장착하여 안정적인 포획 상태를 유지할 수 있게 하였다.

또, 트랩의 설치 방법에 있어서도, 통상 사용되는 12 깔때기 트랩은 지상에 거치대를 설치하고 거치대에 매다는 방법으로 설치되므로, 높이 조절이 불가능하고 설치시 지형의 영향을 받는 반면, 본 발명에서는 트랩을 로프를 이용하여 나무에 직접 매다는 방법으로 설치하므로 높이조절이 유동적이고 설치시 지형의 영향을 받지 않는다.

유인용 조성물이 충진된 본 발명의 담체는 바람직하게는 상기 트랩의 외부에 매달아 설치할 수 있다. 이때 담체는 상기 트랩의 5~10개 깔때기 중 어느 위치에도 매달 수 있으며, 일 방향 내지 사방 모두에 적합한 개수의 담체를 설치할 수 있다. 이때 하나의 트랩(5~10개 깔때기 포함) 당 1~4개의 담체를 설치하는 것이 보다 바람직하다.

4. 발생예찰 및 방제 방법

솔수염하늘소의 비산 범위는 1년 동안 고사목 또는 피해지로부터 거의 1km 이내에 존재하며 피해확산범위도 2~3km 정도로 활발한 비산이동성을 보이지 않는다(국립산림과학원 산림병해충연구과). 북방수염하늘소 또한 근거리의 비상 후 보행을 통해 기주식물을 찾는 행동을 하는데(소나무재선충 매개충의 생태 특성 및 천적이용 연구, 국립산림과학원), 이러한 행동으로 보아 활발한 비산이동성은 없는 것 같다. 산림의 나무에 의한 울폐율(햇볕저지율)도 하늘소의 이동에 영향을 주게 되는데 울폐율과 이동성은 반비례 관계를 가지고 있다.

본 발명에서는 이러한 솔수염하늘소 및 북방하늘소의 생리적, 생태적 및 행동적 특성에 기초하여 위와 같은 유인성 조성물, 담체 및 트랩을 가지고 그물망 형태의 트랩시스템을 형성하였다. 본 발명의 트랩시스템의 개요를 도 1과 도 2에 나타내었다. 본 발명의 트랩(100)이 방제대상 지역에 일정한 간격(A)으로 그물망 형태로 설치되는데, 특히 바람직하게는 도 1 및 도 2와 같이 사방이 동일한 등간격(A)으로 트랩이 설치될 수 있다.

본 발명의 트랩시스템은 방제지역에 유인물질을 함유한 트랩(100)을 일정한 간격(A)으로 그물망 형태로 설치하여 유인용 조성물에 유인된 솔수염하늘소와 북방수염하늘소가 트랩으로 들어오도록 한다. 트랩 간 간격(A)은 방제지역, 숲의 형태 및 피해발생 여부에 따라 적합하게 선택하며, 20~100m인 것이 바람직하다. 피해가 발생하지 않는 지역에서 피해를 예찰하고자 하는 경우에는 70~100m인 것이 바람직하고, 피해지역에서 피해확산의 저지를 목적으로 사용하는 경우 50~100m인 것이 바람직하며, 산림의 밀도가 높거나 피해도가 높은 경우에는 50m 이내로 설치하는 것이 바람직하다. 도 2에서 붉은 색으로 나타낸 것이 트랩이며, 트랩으로부터 유인물질이 확산되어 방제지역에 그물망 효과를 얻을 수 있다. 유인용 조성물에 의해 전 세대기간의 솔수염하늘소와 북방수염하늘소를 포획할 수 있다.

본 발명의 트랩시스템은 상황에 따라 발생예찰(Monitoring)과 대량포획(Mass-trapping)을 각각 또는 동시에 사용하여 소나무재선충병을 방제할 수 있다.

발생예찰의 경우, 하기 3가지 상황에서 솔수염하늘소 및 북방수염하늘소의 상시적인 발생 감시를 통해 소나무재선충병을 방제할 수 있다:

(1) 소나무재선충에 의한 피해가 발생하지 않았던 미발생지역의 침엽수림에 설치하여 피해의 발생을 감시한다.

(2) 소나무재선충병이 발생된 적이 있으나 현재는 완전히 퇴치된 청정지역의 침엽수림에 설치하여 재발생에 대한 감시 수단으로 사용한다.

(3) 신규발생지나 피해지역과 인접한 지역의 침엽수림에 설치하여 확산에 대한 감시 수단으로 사용한다.

상기 침엽수림은 특히 소나무림, 잣나무림, 해송림 등을 포함한다.

또한, 위와 같은 발생예찰을 통해 지상방제나 항공방제를 위한 적기 살포시기를 파악하여 방제에 이용할 수 있다.

대량포획의 경우, 하기 두 가지 상황에서 전략적으로 사용할 수 있다:

(1) 소나무재선충병의 신규발생지나 소규모 피해지역에서 피해확산의 저지를 목적으로 사용한다. 이때 고사목 또는 피해지 중심을 기준으로 트랩을 설치하되, 가로 500m~2km, 세로 500m~2km 로 설정된 구역 내에 그물망 형태로 포획을 목적으로 트랩을 설치하고, 상기 구역 밖에 100~200m 지점에 발생예찰을 목적의 트랩 10개~100개를 둘레에 설치하여, 구역 내 대량 포획 및 구역 밖으로의 2차적 피해 확산 감시를 통해 소나무재선충병을 방제한다. 더욱 바람직하게는 이때 고사목 또는 피해지 중심을 기준으로 가로 1km 및 세로 1km의 구역에 50~100m 간격으로 트랩을 설치하고, 1km 밖의 150m 지점에 발생예찰 트랩 16~20개를 둘레에 처리한다.

상기에서 "소규모 피해지역"은 일정 지역 내에서도 피해가 일부에 한정되어 국소적으로 나타난 것을 의미하며, 피해지역 자체의 방제보다 피해의 2차적 확산 차단이 더 중요한 경우를 의미한다.

(2) 소나무재선충병이 이미 발생한 대규모 피해지역에 직접적인 방제수단으로써 사용한다. 이때는 트랩을 전방위적으로 설치하여 트랩을 지점으로 한 페로몬 냄새의 확산으로 페로몬-그물망시스템을 구축하여 솔수염하늘소와 북방수염하늘소를 대량포획함으로써 직접적인 방제를 통해 문제를 해결하는 방법이다. 트랩의 설치 방법은 산림의 수종 구성과 크기, 지리적 위치, 지형의 상태, 기타 환경적 요인에 의해 유동적으로 적용할 수 있다. 일반적으로 트랩 간 간격은 20~100m이며, 산림밀도 또는 피해도가 높을수록 상기 트랩 간 간격을 줄이는 것이 바람직하다. 기본적으로는 산림의 밀도가 높거나 피해도가 높을 경우 트랩의 간격을 50m 이내로 설치하고 범위는 상황에 따라 판단한다. 밀도와 피해도가 심각한 수준이 아닐 경우는 (1)번 방법에 따라 설치하나 범위는 역시 상황에 따라 판단한다.

이때 다른 방제 수단과 동시에 적용함으로써 상승효과를 가져올 수 있다. 다른 방제 수단은 생물적 방제방법, 화학적 방제방법, 물리적 방제방법 등으로 다양하며 공지의 방제방법이면 모두 포함될 수 있으며, 화학 살충제 방제법(지상살포, 항공살포)이 특히 포함될 수 있다.

이하 실험예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 하기 실험예들은 본 발명을 예시한 것으로 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

[ 실험예 1]

경상북도 영천에서 고사 중이거나 고사목이 있는 소나무 군집 장소를 선정하고, 2014년 3월 29일 트랩을 설치하여 5월 3일까지 조사하였다. 2개의 트랩을 사용하였다.

트랩으로는 6연속 깔때기 트랩을 사용하였고, 담체로는 수염하늘소 속 집합페로몬의 분자적 특성, 방출속도 및 안정성을 고려하여 외부는 TPU 재질을 사용하고 내부에 PE관을 넣었다. 집합페로몬은 PE 관에 충진하고 α-피넨과 에탄올은 TPU 재질에 직접 담았다. 유인용 조성물로는 2-(운데실옥시)-1-에탄올 50㎎, α-피넨 20㎖ 및 에탄올 20㎖로 이루어진 조성물을 사용하였다.

그 결과를 하기 표 1에 나타내었으며, 포획통 내에 포획된 수염하늘소의 사진을 도 4에 나타내었다.

날짜	포획량
	솔수염하늘소	북방수염하늘소	비고
3/29	설치
4/5	0	0
4/12	0	0	개미붙이 5마리
4/19	0	0	털두꺼비 1마리
4/22	0	1
4/26	0	7	EtOH 리필
5/3	0	10
합계	0	18
	18

[ 실험예 2]

경상북도 포항에서 고사중이거나 고사목이 있는 소나무 군집 장소를 선정하고, 5월 25일 트랩을 설치하여 6월 8일까지 조사하였다. 총 10개의 트랩을 사용하였다.

사용된 트랩과 담체는 상기 실험예 1과 동일하였다. 유인용 조성물로는, 5개의 트랩에는 2-(운데실옥시)-1-에탄올 100㎎, α-피넨 40㎖ 및 에탄올 40㎖로 이루어진 조성물을 사용하고, 나머지 5개의 트랩에는 2-(운데실옥시)-1-에탄올 200㎎, α-피넨 80㎖ 및 에탄올 80㎖로 이루어진 조성물을 사용하여, 상기 실험예 1에서의 실험에 비해 2배 및 4배 많은 양의 조성물을 담지하였다.

그 결과를 하기 표 2에 나타내었으며, 포획통 내에 포획된 수염하늘소의 사진을 도 5에 나타내었다.

날짜	포획량
5/25	설치
5/31	9
6/1	5
6/8	13
합계	솔수염하늘소	북방수염하늘소
	13	14
	27

[ 실험예 3]

경상북도 경주에서 고사목이 있는 소나무 군집 장소를 선정하고, 6월 26일 트랩을 설치하여 계속해서 조사를 실시하고 있다. 총 6개의 트랩을 사용하였다.

사용된 트랩과 담체는 상기 실험예 1과 동일하였다. 유인용 조성물로는, 1번 및 2번 트랩에는 2-(운데실옥시)-1-에탄올 10㎎, α-피넨 5㎖ 및 에탄올 5㎖로 이루어진 조성물을 사용하고, 3번 및 4번 트랩에는 2-(운데실옥시)-1-에탄올 100㎎, α-피넨 25㎖ 및 에탄올 25㎖로 이루어진 조성물을 사용하고, 5번 및 6번 트랩에는 2-(운데실옥시)-1-에탄올 1000㎎, α-피넨 250㎖ 및 에탄올 250㎖로 이루어진 조성물을 사용하였다.

그 결과를 하기 표 3에 나타내었으며, 포획통 내에 포획된 수염하늘소의 사진을 도 6에 나타내었다.

종	날짜	트랩1	트랩2	트랩3	트랩4	트랩5	트랩6	합계
솔수염 하늘소	6/26	1	1	1	0	0	5	8	40
	7/1	2	0	0	0	0	0	2
	7/16	0	0	1	5	3	1	10
	7/23	0	2	6	4	4	4	20
북방수염하늘소	6/26	1	0	0	1	3	0	5	16
	7/1	0	4	0	1	2	4	11
	7/16	0	0	0	0	0	0	0
	7/23	0	0	0	0	0	0	0
합계		4	7	8	11	12	14	56

상기 3개 지역에서의 실험결과, 모든 실험에서 솔수염하늘소 및 북방수염하늘소가 자연환경에서 실제 유인, 포획된 것을 확인할 수 있었다. 설치된 트랩에는 지형적, 위치적, 환경적 차이로 포획이 이루어진 트랩과 그렇지 않은 트랩이 있었지만, 유인물 함량의 차이로 인한 포획 유무의 차이는 없었다.

Claims (19)

1. 2-(운데실옥시)-1-에탄올, α-피넨 및 에탄올이 충진된 고분자 소재의 파우치를 구비한 트랩을 방제대상 지역에 일정한 간격으로 그물망 형태로 설치하되,
   상기 파우치는 내부에 솜이 충진된 폴리에틸렌 관(straw polyethylene filter tube)을 포함하는 3중 구조로서 상기 2-(운데실옥시)-1-에탄올은 상기 솜에 함유되어 폴리에틸렌 관에 충진되며, 상기 α-피넨은 열가소성 폴리우레탄(TPU) 소재의 파우치 내에 충진되는 것을 특징으로 하는, 솔수염하늘소와 북방수염하늘소의 발생예찰 또는 대량포획에 의한 소나무재선충병의 방제방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 파우치는 10~1000㎎의 2-(운데실옥시)-1-에탄올, 1~400g의 α-피넨 및 1~400g의 에탄올을 포함하는 것을 특징으로 하는 방제방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 파우치는 (±)-3-카렌, 잎세놀, 잎스디에놀, n-펜타코산 및 n-노나코산 중에서 선택된 어느 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방제방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 파우치는 (±)-3-카렌은 1~400g, 잎세놀은 10~3,000㎎, 잎스디에놀은 10~3,000㎎, n-펜타코산은 0.1~10㎎, n-노나코산은 0.1~10㎎으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방제방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 파우치는 상기 트랩의 외부 또는 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 방제방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 트랩은 깔대기 트랩을 수직으로 5~10개 연결한 연속깔때기 트랩(multi funnel trap)인 것을 특징으로 하는 방제방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 트랩의 최하단에는 솔수염하늘소와 북방수염하늘소를 포획하는 포획통이 연결되고, 최상단에는 뚜껑이 구비되며, 상기 깔대기 트랩의 상부 직경은 20㎝~30㎝이고 하부 직경은 7㎝~14㎝인 것을 특징으로 하는 방제방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 포획통은 내부에 탈출방지용 깔때기를 포함하며, 상기 탈출방지용 깔때기는 벽면과 깔때기의 각도가 45도 이하이고 깔때기의 길이는 6㎝ 이상인 것을 특징으로 하는 방제방법.
11. 제1항 내지 제5항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방제대상 지역은 아래 a) 내지 c) 중 어느 하나로 솔수염하늘소 및 북방수염하늘소의 상시적인 발생 감시를 통해 소나무재선충병을 방제하는 것을 특징으로 하는 방제방법.
    a) 소나무재선충병 미발생지역 내의 침엽수림
    b) 소나무재선충병이 퇴치된 청정지역 내의 침엽수림
    c) 신규발생지의 인접지역 또는 피해지역의 인접지역 내의 침엽수림
12. 제11항에 있어서,
    상기 트랩 간 간격은 미발생지역 또는 청정지역 내에서는 70~100m인 것을 특징으로 하는 방제방법.
13. 제11항에 있어서,
    상기 트랩 간 간격은 상기 인접지역 내에서는 50~100m인 것을 특징으로 하는 방제방법.
14. 제11항에 있어서,
    상기 발생 감시를 통해 지상방제나 항공방제를 위한 적기 살포시기를 파악하고 적용하여 소나무재선충병을 방제하는 것을 특징으로 하는 방제방법.
15. 제1항 내지 제5항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방제대상 지역은 소나무재선충병의 신규발생지 또는 소규모 피해지역이며, 고사목 또는 피해지 중심을 기준으로 트랩을 설치하되, 가로 500m~2km, 세로 500m~2km 로 설정된 구역 내에 그물망 형태로 포획을 목적으로 트랩을 설치하고, 상기 구역 밖에 100~200m 지점에 발생예찰을 목적의 트랩 10개~100개를 둘레에 설치하여, 구역 내 대량 포획 및 구역 밖으로의 2차적 피해 확산 감시를 통해 소나무재선충병을 방제하는 것을 특징으로 하는 방제방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 트랩 간 간격은 50~100m이며, 산림밀도 또는 피해도가 높을수록 트랩 간 간격을 줄이는 것을 특징으로 하는 방제방법.
17. 제1항 내지 제5항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방제대상 지역은 소나무재선충병의 대규모 피해지역이며, 상기 피해지역 전역에 그물망 형태로 포획을 목적으로 트랩을 설치하여 솔수염하늘소 및 북방수염하늘소의 대량포획을 통해 소나무재선충병을 방제하는 것을 특징으로 하는 방제방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 트랩 간 간격은 20~70m이며, 산림밀도 또는 피해도가 높을수록 트랩 간 간격을 줄이는 것을 특징으로 하는 방제방법.
19. 제17항에 있어서,
    다른 방제 수단을 함께 적용하는 것을 특징으로 하는 방제방법.

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