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최근 농업에서 중요한 문제는 기후변화로 인한 생물의 분포지역 변화와 생물침입을 통한 생태계 교란을 야기하고 있다(Park and Jung, 2016). 우리나라의 기후변화는 지난 100년 동안 평균기온이 1.8°C 상승, 강수량은 210mm 증가하였다(NIMR, 2011). 이상 기후현상으로 인해 생태계의 저항력 감소와 국제교역의 증가로 인해 외래 생물의 침입 기회가 증가하고 있다(Williamson, 1996; Hill et al., 2010). 국내 양봉산업은 외래 침입종에 의해 꿀벌 건강에 직접적인 피해를 받고 있다. 주요 종으로는 1950년대에 꿀벌응애(Varroa destructor), 1992년 불벌봉군 수입으로 인한 중국가시응애(Tropilaelaps mercedesae), 2000년대는 등검은말벌(Vespa velutina nigrothorax)이 있다(Choi et al., 1986; Woo and Lee, 1993; Kim et al, ; Jung et al., 2009). 2016년 작은벌집딱정벌레(Small Hive Beetel(SHB): Aethina tumida Murrary, 1867)의 발생 피해가 확인되었다. 또한 국내 침입이 우려되는 종으로는 기문응애(Acarapis woodi)이며, 꿀벌 내부에 기생하는 종으로 육안으로 판별되지 않는다. 따라서 발생시 신속한 발견과 이에 대응하기 위해 지속적인 검역활동과 전국 발생 모니터링이 필요한 상황이다.

작은벌집딱정벌레는 아프리카 대륙 사하라 사막 이남 지역이 원산지이며, 원산지에서는 기생자(SHB: ＋)가 기주(Apis mellifera scutella: 0)에 큰 피해를 주지 않는 편리공생 관계를 형성하여 왔다(Lundie, 1940; Schmolke, 1974; Hepburn and Radloff, 1988; Hong and Jung, 2017). 그러나 미국, 호주 등으로 분산, 정착 후에는 봉군에 직접적인 피해를 주고 있다. 미국에서는 1996년 사우스캐롤라이나 찰스턴에서 처음 채집되었으며, 1998년 플로리다 지역에서 당해 3만 달러의 피해를 입혔다(Hood, 2000; Ellis et al., 2002). 2002년 호주 뉴사우스웰일즈에서 작은벌집딱정벌레가 전파되었으며(Minister for Agriculture, 2002), 이에 2003년 호주정부는 긴급 방역을 진행하였다(Gillespie et al., 2003). 2014년에는 이탈리아, 필리핀에서 발생 및 피해 보고가 있었으며(Mutinelli et al., 2014; Brion, 2015; Palmeri et al., 2015), 이에 우리나라도 호주발 패키지벌 수입금지 조치를 통해 작은벌집딱정벌레 침입에 대한 경계를 늦추지 않고 있었다. 우리나라에서는 2016년 9월 경남 밀양지역에서 작은벌집딱정벌레 발생 및 피해가 첫 보고되어다(APQA, 2016). 발생 지역은 경남 밀양, 기장, 창녕 지역 내 18개 농가에서 확인되었다(APQA, 2016). 정부에서는 피해 및 확산 방지를 위해 ‘농가예찰벌 및 봉군관리법’, ‘ 작은벌집딱정벌레 예방 및 관리 지침서’를 시군농업기술센터와 농가에 배부하였으며, 긴급방역비를 4.26억원 투입하였다(MAFRA, 2017).

작은벌집딱정벌레에 대한 방제 연구는 미국, 호주에서 주도적으로 이루어졌다. 방제법으로는 화학, 재배, 물리/기계적 방제가 있다. 화학적 방제는 벌통 내부에서 Checkmite+^TM(Bayer, coumaphos 10%, strip)를 이용한 성충방제용으로 사용되며, 스트립과 골판지를 붙여 벌통 바닥에 넣어 이용한다(Sanford, 1999; Ellis and Delaplane, 2007; Neumann and Hoffmann, 2008). Apithor^TM(ENSYSTEX AUSTRALASIA PTY, fipronil, 0.48g/kg)은 호주에서 사용되고 있는 성충방제용 약제이며, fipronil 희석액에 골판지를 침지하여 사용한다(Levot, 2008; Levot and Somerville, 2012). 토양살충제로 사용되는 Gardstar^TM(Y-Tex, permethrin 40%, EC)는 축사 내 살충제로 파리류, 응애 및 진드기류 방제용이며, 토양 속 작은벌집딱정벌레 번데기를 사충 시키기 위해 토양 표면에 분무하여 사용되고 있으나, 꿀벌에 대한 독성이 강하다고 알려져 있다(Sanford, ENY-133). 국외의 방제관리 지침에서는 화학적 방제의 효과는 미비하다고 소개하고 있다(Zawislak, FSA-7075). 재배적 방제로는 강군 유지를 통해 꿀벌응애류 등 다른 요인에 의한 스트레스 감소를 통한 봉군 건강도 증진과 양봉 도구와 대체먹이의 청결을 통한 외부로부터의 감염 예방이 있다(Waite and Brown, 2003). 물리적 방제는 봉군 내검시 성충을 직접 포살하는 것이며, 기계적 방제는 유인트랩을 이용한 유인포살이 있다. 미국 등 해외 양봉농가에서는 기계적 방제를 가장 많이 사용하고 있으며, 트랩종류는 Hood, West, Freeman beetle, AJs beetle eater, Sonny-mel, USDA beetle trap이 있다(Neumann et al., 2013). 위 트랩의 유인제는 식초, 썩은 과일, 화분과 오일을 이용한 성충 유인 후 침지 포살하는 방법이다. 작은벌집딱정벌레 방제는 단일 방제법을 이용하는 것 보다 다양한 방제법을 이용한 종합적 방제가 진행되고 있다(Ellis, 2005; Hood, 2011; Zacchetti, 2015).

국내에서 작은벌집딱정벌레 발생 후 대응 연구는 형태적 분류(Lee et al., 2017), 유전자 마커를 활용한 검출법(Kim et al., 2017), 휘발성 화합물에 대한 유인력 평가(Dekebo et al., 2017), 양봉장 내 공간분포 특성(Hong and Jung, 2017)에 대해 이루어졌으나, 국내 적응도, 감염 경로, 월동 서식처 등 생태적 정보와 방제 연구는 진행되지 않고 있다. 따라서 본 연구는 국외에서 사용되고 있는 작은벌집딱정벌레에 대한 방제 약제를 선별하여 실내 및 실외 봉군에 적용하였다. 선발된 방제 약제 및 방법에 대한 방제 효율, 치사농도 및 치사약량과 봉군 적용시 꿀벌의 안전성에 대한 검증을 통해 농가 피해 저감, 확산방지 및 종합적 방제 체계 확립에 기초자료로 활용하고자 하였다.

작은벌집딱정벌레 방제를 위한 관리는 크게 물리적 방제, 화학적 방제, 생태적 방제를 이용하고 있다. 본 연구는 2016년 작은벌집딱정벌레 발생 및 피해가 확인됨에 따라 즉각적인 방제 효율을 위해 화학적 방제와 유인트랩을 이용한 방제 효율을 평가하였다. 작은벌집딱정벌레 방제용 약제 선발은 국외에서 사용되는 coumaphos와 fluvalinate, 꿀벌응애 방제 약제인 cymiazole hydrochloride 중 coumaphos를 하였다. coumaphos를 이용한 유충 적용 농도는 1,000ppm, 성충 은 10,000ppm으로 하였다. 대용화분혼합 coumaphos 1,000ppm의 경우 실내 안전성 평가에서 꿀벌에 피해가 없었으며, 봉군 평가에서도 꿀벌의 피해가 없었다. 대용화분혼합 coumaphos 10,000ppm은 CD형 트랩에 넣어 작은벌집딱정벌레 성충만 이출입할 수 있는 구조로 되어 있어 꿀벌의 섭식을 제한 할 수 있다. 따라서 대용화분혼합 coumaphos 10,000ppm에 대한 꿀벌 안전성평가는 생략하였다. 소비와 소비사이에 끼워 넣는 유인 포살 트랩인 Beetle blaster^TM에 사용되는 유인제는 분쇄화분설탕물의 효율이 가장 높았다.

국외에서는 유인트랩을 벌통내 설치하여 성충을 유인 포살하는 형태를 많이 사용한다. 대부분의 트랩은 샌드위치통, 소비 사이에 끼워 넣을 수 있는 형태 또는 벌통 상단 및 하단에 설치한다. 유인제는 성충이 선호하는 화합물을 넣어 사용되고 있으며, 종류는 미네랄, 식물성 기름, 썩은 과일, 분쇄화분, 벌꿀 등을 넣어 사용한다. Elzen et al.(1999)은 성충에 대한 유인 시 꿀벌 생산물 또는 꿀벌 성충을 단독으로 사용시 유인되지 않으며, 두 가지를 함께 사용시 외부에서 유입되는 성충을 유인할 수 있다고 보고하였다. de Guzman et al.(2013)은 대용화분에 Kodamaea ohmeri 를 이용해 발효 시켜, 유충페르몬, 에탄올을 각각 혼합하면 유인효과를 증가 시킬 수 있다고 하였다. Dekebo et al.(2017)은 발효대용화분, 발효벌꿀과 일벌성충이 작은벌집딱정벌레 성충 유인에 효과적이라고 보고하였다. 본 연구에서의 실내 시험에서는 유충과 성충 모두 대용화분, 또는 분쇄화분과 설탕물에 대한 유인 선호성이 가장 높았으며, 봉군에서도 분쇄화분과 설탕물에서 유인 선호성이 높았다. 국외 연구와 본 연구를 종합하면, 화분, 효소, 꿀벌성충을 적절히 혼합하여 사용하면 보다 효율적인 벌통 내·외부 유인제를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

국외에서 사용되는 작은벌집딱정벌레 약제 방제는 coumaphos, fipronil이 있다. 이들의 살충 작용 기작은 다음과 같다. coumaphos는 organophosphates 계통으로 아세틸콜린 에스터라아제 저해를 통한 살충 작용이 일어나며, Fipronil은 phenylpyrazole 계통으로 이온 채널형 GABA 수용체를 작용점으로 억제성 신경계 작용을 저해하여 살충 효과가 일어난다. Checkmite+^TM를 이용하여 골판지 한 쪽면을 제거하고 스트립형태 약제를 부착하여 벌통 바닦에 설치하였다. 방제 효율은 성충은 24시간 76%, 48시간 90%이며, 유충은 24시간 60%, 48시간 94% 효율을 보고하였다(Elzen et al., 1999). 또한 Neumann and Hoffmann(2008)은 방제 효율이 94% 이상 나타났다. Levot (2007, 2012)는 Apthor^TM은 골판지를 fipronil에 침지 시킨 후 플라스틱에 넣어 벌통에 처리하며, 방제 효율은 96%로 나타났다. Kanga and Somorin(2012)는 살충제와 곤충생장조절제를 이용한 성충의 반수치사농도는 fenitrothion, chlorpyrifos, methomyl 각각 0.53, 0.53, 0.54μg/vial로 보고하였다. 대부분의 약제는 유충 보다 성충의 반수치사농도가 높게 나타났다. 붕산(boric acid)을 이용한 방제 효율은 90%로 나타났다(Reyes-Escobar et al., 2015). Ellis et al(2010)은 곤충병원성선충을 이용한 번데기 방제에서는 88~100%를 보고하였다. Buchholz et al.(2006)은 방량유충에 Bacillus thuringiensis Berliner(BT) 처리시 성충 우화율은 무처리와 같은 수준이 나타났다고 보고하였다. 본 연구에서는 대용화분에 coumaphos를 혼합 처리시 실내 평가 결과는 다음과 같다. 1,000ppm에서 유충 사망률은 24시간 83%, 10,000ppm에서 성충 사망률은 24시간 90%로 나타났다. 실내 독성평가를 통한 coumaphos 반수치사농도는 유충은 LC₅₀=612ppm, LD₅₀=1.591(ug/beetle)이다. 성충 반수치사농도는 LC₅₀=6,571ppm(ug/beetle)으로 유충의 반수치사농도의 약 10배 높게 나타났다. 이는 유충과 성충의 독성반응에 대한 생리작용 차이에 의한 것으로 판단된다. 현장 적용 평가에서는 coumaphos 10,000ppm을 이용한 성충방제 효율은 처리후 5일 50%, 15일 82%로 나타났으며, 대조구인 Apithor^TM(fipronil)은 처리 후 5일 93%, 15일 97%의 방제 효율이 조사되었다. Apithor^TM보다 coumaphos의 방제 효율은 낮은 것은 약제혼합대용화분을 기피하는 것으로 섭식량이 충분히 이루어지지 않기 때문인 것으로 판단된다.

유충 방제 적용 coumaphos 1,000ppm을 대상으로 꿀벌 안전성 실내 평가에서는 섭식 독성이 나타나지 않았다. 봉군에서의 시험은 약 한 달간 진행 결과이며 일일 성충 사망률은 극히 낮게 나타났다. 약제혼합 대용화분의 섭식량에서는 통계적으로 유의하지는 않았지만 무처리의 섭식량이 많았다. 따라서 봉군 적용 평가시 긴 기간을 처리한 뒤 봉군 발육, 개체군 변화 등에 대한 결과를 바탕으로 봉군내 유충 방제용 약제혼합대용화분으로의 적용 여부를 결정할 수 있을 것으로 판단된다.

최근 국내에서는 농약 허용물질목록 관리제도(PLS: Positive List System)가 2019년 1월부터 전면 시행된다. PLS란 잔휴허용기준이 설정되지 않은 농약에 대해 일류기준인 0.01mg/kg으로 관리하는 제도이다(식품의약품안전처, 2017). 본 제도는 PLS가 설정되어 있지 않는 작물의 농약 잔류 기준을 0.01mg/kg으로 설정하여 농약 사용의 오남용을 방지하고 안전성이 충분히 확보되지 않은 농약에 대해 관리를 강화하는데 그 목적이 있다. 꿀벌 해충 방제에 사용되는 약제는 동물의약품으로 분류되고 있으며, 작은벌집딱정벌레 약제는 등록되어 있지 않은 실정이다. 작은벌집딱정벌레 방제를 위해 방제 화합물에 대한 등록이 우선시 되어야 할 것이다. 또한 꿀벌 동물의약품 등록 절차는 농림축산검역본부에서 주관하고 있으며, 정부기관에서 긴급방역을 요하는 침입 해충 또는 신규해충 방제시 약제 사용이 제한적이며, 약제에 대한 연구개발 후 등록의 어려움이 잔존하고 있다.

2016년 9월 첫 발생 보고 후 현재 1년 이상 경과하고 있으나 작은벌집딱정벌레 발생은 경남 밀양과 주변 일부 지역에서 국한되어 있다. 본 연구자는 2017년 발생 지역에 대한 지속적인 모니터링 결과 농가에서 개체수는 10~30마리 개체 내외이다. 이를 방제하기 위해 양봉농가는 직적 포살이 가장 효율적이라고 알려오는 이도 있었으며, 대용화분에 산란된 알과 유충을 가스토치를 이용해 살충하고 있으며, 산란된 대용화분을 냉동고(-20°C)에 약 1주일 보관 후 재사용하고 있다. 또한 대용화분은 대략 1kg의 용량이 보편적으로 이용되고 있었으나 작은벌집딱정벌레 산란을 억제하고자 1kg 용량을 3등분 정도 줄여 사용하고 있다. 밀양지역의 시설재배 작물은 풋고추와 딸기가 주생산품이다. 이것에 화분매개 수정을 위해 꿀벌을 사용하고 있다. 시설 작물 재배 농가는 시설 주변에서 화분매개용 꿀벌을 사양한다. 이때 관리는 거의 이루지지 않으며, 벌통 내 일벌과 여왕벌이 생존만 하고 있어도 재사용하고 있다. 늦가을 꿀벌을 시설 내에 투입하여 다음해 3~4월에 시설에서 철수 시킨다. 이때 작은벌집딱정벌레가 야생 또는 감염 봉군으로부터 감염되는 것으로 파악되며, 이후 시설 내로 봉군이 이동시 작은벌집딱정벌레는 성충으로 월동을 하는 것으로 파악되었다. 본 연구는 화학적 방제와 생태적 방제에 대한 결과이며, 이를 바탕으로 작은벌집딱정벌레 방제와 확산방지에 도움이 될 것으로 판단된다.

작은벌집딱정벌레(Small hive beetle(SHB), Aethina tumida(Coleoptera: Nitidulidae)는 아프리카 대륙 사하라 사막 이남 지역이 원산지이다. 벌통내 양봉산물과 꿀벌에 직·간접적인피해를준다. 국내에서는 밀양지역에서 2016년 9월 첫 피해 보고되었다. 현재 발생 지역은 밀양과 그 주변지역인 창녕, 양산, 기장에서 발생하고 있다. 이에 국내 작은벌집딱정벌레 확산 방지 및 방제를 위해 본 연구를 실시하였다. 본 연구는 유인제 선호성, 방제 약제 선발, 꿀벌안전성 평가, 선발약제를 이용한 현장 적용 평가로 나눌 수 있다. 유인제 선호성은 유충과 성충을 대상으로 이루어졌으며, 유충은 대용화분을 가장 선호하였으며, 성충은 분쇄화분+설탕물을 가장 선호하였다. 이에 유충과 성충은 기본적으로 화분성분을 선호하여, 방제 약제 개발 시 약제와 화분을 혼합하여 사용할 수 있게 개발하였다. 방제 약제 선발은 국외 문헌 조사를 통해 일차적으로 coumaphos, fluvalinate, cymiazole hydrochlorid을 후보 목록으로 선정하였다. 이에 대해 실내 독성 평가를 통해 적합 약제를 선발하였다. 선발된 약제는 coumaphos이며, 방제 효율이 높으며, 꿀벌에 안전한 것으로 나타났다. coumaphos를 이용하여 대용화분과 혼합하여 섭식을 통해 방제하였으며, 유충에 대한 방제 농도는 1,000ppm, 성충은 10,000ppm으로 설정되었으며, 꿀벌 안전성 평가를 위해 실내·외평가에서도 coumaphos 10,000ppm 혼합 대용화분은 안전한 것으로 나타났다. 이를 이용하여 CD형 케이스에 coumaphos 10,000ppm 혼합 대용화분과 Apitor, 오일 트랩을 이용하여 작은벌집딱정벌레 발생 현장에서 실험한 결과 높은 방제 효율이 나타났다. 이에 coumaphos 1,000ppm(유충), 10,000ppm(성충)을 대용화분과 혼합하여 CD형 케이스에 넣어 사용한다면 발생 현장에서 작은벌집딱정벌레 방제에 적합한 것으로 나타났다.