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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 국내 서식하고 있는 BSF의 서식지 분포 조사와 더불어 실내 인공사육을 통한 생태적 특성을 구명하여 대량증식기술 개발 및 BSF를 이용한 음식물 쓰레기의 친환경적 처리기술 개발을 위한 기초시험을 수행하였다.
제안 방법
- BSF 성충의 발생소장조사를 위하여 자연 서식지에서 우화하기 전 4월에 번데기를 채집하여 자연온도, 자연광 주기에서 보호하여 발생소장을 조사하였다. 성충은 5월 하순부터 발생하기 시작하며, 6월 중순에 최고 발생을 나타냈고, 7월 하순까지 우화가 계속되었다(Fig.
- 교미를 마친 암컷 성충을 개체별로 산란수를 조사하였으며, 산란된 알은 온도 27℃, 습도 60%에서 보호하여 부화 비율 및 부화소요일수를 조사하였다. 또한 산란 후 2일이 경과된 알 100개씩을 대상으로 크기, 무게 등을 조사하였다.
- 서식지로 확인된 지역의 주변 환경 및 먹이원 등 생태 유형별로 그 특징을 분석하였다. 또한 BSF의 성충 발생 소장을 조사하기 위하여 자연 서식지에서 번데기를 채집하여 자연온도, 자연광주기에서 보호하여 일별 성충 발생 패턴을 조사하였다.
- 교미를 마친 암컷 성충을 개체별로 산란수를 조사하였으며, 산란된 알은 온도 27℃, 습도 60%에서 보호하여 부화 비율 및 부화소요일수를 조사하였다. 또한 산란 후 2일이 경과된 알 100개씩을 대상으로 크기, 무게 등을 조사하였다. 부화한 유충을 플라스틱 상자(Fig.
- 1-D)에 넣어 번데기 기간을 조사하였다. 번데기 보호장치에서 우화한 성충을 암수 각 20마리씩 3반복으로 공시하여 크기 및 형태를 조사하였다(Fig. 1-D). 우화한 성충을 발생 시기별로 수명, 교미 및 산란 특성을 조사하였다.
- 1-C)에 온도 27℃, 습도 60% 조건으로 음식물쓰레기를 사료로 하여 약 10,000두를 접종하여 사육하여 특성을 조사하였다. 번데기를 20두 3반복으로 하여 크기 및 형태 특성을 조사하였으며, 당일 용화된 번데기를 300두씩 번데기 유도장치(Fig. 1-D)에 넣어 번데기 기간을 조사하였다. 번데기 보호장치에서 우화한 성충을 암수 각 20마리씩 3반복으로 공시하여 크기 및 형태를 조사하였다(Fig.
- 또한 산란 후 2일이 경과된 알 100개씩을 대상으로 크기, 무게 등을 조사하였다. 부화한 유충을 플라스틱 상자(Fig. 1-C)에 온도 27℃, 습도 60% 조건으로 음식물쓰레기를 사료로 하여 약 10,000두를 접종하여 사육하여 특성을 조사하였다. 번데기를 20두 3반복으로 하여 크기 및 형태 특성을 조사하였으며, 당일 용화된 번데기를 300두씩 번데기 유도장치(Fig.
- 사육은 상자 내 약 10,000두(4~5두/cm2)의 밀도로 하였으며, 매일 1~2 kg의 음식물쓰레기를 공급하였다. 사육환경은 온도 27℃, 습도 60%, 장일(14L:10D) 조건으로 하였으며, 상자를 천적으로부터 보호하기 위하여 망(200 mesh)으로 씌운 채로 사육하였다.
- BSF 서식지 분포조사는 2006년~2007년에 걸쳐 양양, 수원, 봉화, 부여, 영천, 구례, 제주 등 7개 지역에서 조사하였다. 서식지로 확인된 지역의 주변 환경 및 먹이원 등 생태 유형별로 그 특징을 분석하였다. 또한 BSF의 성충 발생 소장을 조사하기 위하여 자연 서식지에서 번데기를 채집하여 자연온도, 자연광주기에서 보호하여 일별 성충 발생 패턴을 조사하였다.
- 서식지별 주위 경관, 유충이 생활하고 먹이원인 유기성 폐기물이 쌓여있는 장소 등 BSF 서식지에 대한 생태조사를 실시하였다. 조사된 BSF 서식지를 생태 유형별로 분석해 본 결과, 총 7개의 서식지 중 축사 및 퇴비사 주변 4개소, 생활쓰레기가 야적되어 있는 곳 1개소, 음식물쓰레기장 2개소 등을 확인하였다(Fig.
- 성충은 매일 일정한 량의 물을 급여하였으며, 플라스틱 상자(W×D×H = 60×40×15 cm)내 음식물을 넣어 산란 배지로 사용하였으며, 산란배지에 산란유도 재료인 플라워폼(영문표기)에 구멍을 뚫어 설치하였다(Fig. 1-B).
- 우화한 성충은 자유롭게 날 수 있게 유리온실 내 망실(W×D×H = 4×2×2 m)에 방사하여 교미시킨 후 채란을 하였으며(Fig. 1-A), 일조량을 최대한 받을 수 있도록 하였다.
- 1-D). 우화한 성충을 발생 시기별로 수명, 교미 및 산란 특성을 조사하였다.
- 전용단계의 번데기를 수거하여 수분함량이 약 20%인 톱밥을 매질로 하여 번데기 보호장치(W×D×H = 30×20×35 cm)에서 성충 발생을 유도하였다(Fig. 1-D).
대상 데이터
- BSF 서식지 분포조사는 2006년~2007년에 걸쳐 양양, 수원, 봉화, 부여, 영천, 구례, 제주 등 7개 지역에서 조사하였다. 서식지로 확인된 지역의 주변 환경 및 먹이원 등 생태 유형별로 그 특징을 분석하였다.
- 본 연구에 사용한 BSF는 경기도 수원에서 채집한 종으로 실내 인공사육을 통하여 그 생활사를 구명하였다.
- 알의 크기는 장경 약 887 μm, 단경 약 190 μm로서 장 타원형(Fig. 6)이며, 알의 무게는 약 24 μg이였다(Table 1).
성능/효과
- BSF 성충의 교미 특성을 조사한 결과, 교미는 우화 후 2일에서 시작하여 7일째까지 관찰되었는데, 모든 세대에서 3일째 되는 날에 가장 높은 교미 빈도를 보였다(Fig. 10). 한편 일일 중 교미시간을 조사한 결과, 모든 세대에서 일조량이 많은 10:00에서 14:00에 가장 활발한 교미활동을 보였다(Fig.
- 5). 교미를 마친 암컷 성충을 개체별로 산란수를 조사한 결과, 평균 산란수는 성충 한 마리가 약 1,000개의 알을 산란하였다(Table 1). 알의 크기는 장경 약 887 μm, 단경 약 190 μm로서 장 타원형(Fig.
- 이와 같은 사실로 미루어 볼 때 BSF의 서식지는 대부분 숲과 축사의 유기성폐기물이 야적되어 있는 장소인 것으로 확인되었다. 이들의 활동 반경은 매우 넓으며, 부패하는 유기물 주위에는 어디에서든 서식한다고 할 수 있다.
- 그러나 2세대의 산란은 10:00에서 12:00사이에 가장 많았고, 3세대의 경우에는 10:00과 14:00에 산란을 가장 많이 하였다. 전체적으로 모든 세대에서 일조량이 많은 10:00에서 16:00 사이에 가장 높은 산란 빈도를 나타냈다(Fig. 13). 이는 산란조건 또한 교미 특성과 마찬가지로 자연광이 중요하게 작용한다는 것을 시사한다.
- 서식지별 주위 경관, 유충이 생활하고 먹이원인 유기성 폐기물이 쌓여있는 장소 등 BSF 서식지에 대한 생태조사를 실시하였다. 조사된 BSF 서식지를 생태 유형별로 분석해 본 결과, 총 7개의 서식지 중 축사 및 퇴비사 주변 4개소, 생활쓰레기가 야적되어 있는 곳 1개소, 음식물쓰레기장 2개소 등을 확인하였다(Fig. 3).
- 한편 개체별로 산란된 알을 온도 27℃, 습도 60%에서 보호하여 부화비율 및 부화소요일수를 조사한 결과, 부화 비율은 거의 100%에 가깝게 부화 하였으며, 부화소요시간은 80~90 시간이 소요되었다(Table 1). 이와 같이 BSF는 산란수가 많고 부화율이 매우 높아 인공적인 대량증식으로 유기성 폐자원을 처리하는데 활용가치가 매우 높은 곤충인 것으로 판단된다.
- 한편 우화 후 산란시기를 조사한 결과, 모든 세대에서 우화 후 3~4일 후부터 산란을 시작하는데, 1세대의 경우 우화 후 5일째 산란비율이 가장 높았고, 2세대의 경우 1세대보다 하루정도 빠른 우화 후 4일째 가장 높은 산란비율을 보였으며, 3세대는 우화 후 6일째 가장 높은 산란 비율을 보였다(Fig. 12).
후속연구
- 금후 실내 인공증식에 있어서 자연광뿐만 아니라 인공광 조건에 대한 연구도 병행되어야할 것으로 본다. 특히 교미 및 산란 환경은 동애등에 대량증식의 성패를 좌우하는 핵심 기술이라 할 수 있을 것이다.
- , 1997). 따라서 BSF가 음식물쓰레기 등 유기성폐자원을 처리하는 기능뿐만 아니라 처리 후 생산되는 번데기를 사료화, 산업화 등으로 이용하는 새로운 용도로서의 활용가치도 기대된다.
- 특히 교미 및 산란 환경은 동애등에 대량증식의 성패를 좌우하는 핵심 기술이라 할 수 있을 것이다. 이와 같은 생태적 특성에 관한 정보는 인공적인 대량증식 기술 개발과 실용화 증진에 기여할 것으로 기대된다.
- 과거 기록이 다소 차이가 나는 것은 조사강도(구체적으로 무엇, 조사규모?)나 방법의 차이에서 기인된 것이라 판단된다. 향후 BSF를 유용한 자원으로 활용하기 위하여 월동생태, 휴면기구 해명 등 생리 생태적인 분야에 심도 있는 연구가 수행되어야 할 것으로 본다.
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