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문제 정의
- 사육환경은 아메리카동애등에(Hermetia illucens) 의 산란에 직접적으로 영향을 준다. 본 연구에서는 아메리카동애등에 성충사육상의 크기와 산란처에 따른 산란 선호성을 조사하였다. 성충사육상의 높이를 2 ｍ로 고정시키고 가로 세로의 길이만 다르게 제작하였으며 20,000 개체의 성충을 사육상에 투입하였다.
- 하지만 대부분의 국내외 연구는 음식물 쓰레기를 직접 이용하는 것으로서 본 연구의 산란유도배지를 이용한 채란과 남은음식물건조사료 및 가축사료 등을 이용한 유충사육에 대한 연구는 없는 실정이다. 본 연구에서는 아메리카동애등에를 대량 사육하기 위해 다양한 크기 및 재질의 성충사육상과 산란처를 이용하여 효과적인 사육상과 산란처를 규명하려고 하였으며 성충의 산란을 촉진시키는 산란유도배지를 사용하여 산란된 난괴수를 조사하여 산업화를 위한 대량생산의 기초자료로 활용하려했다.
가설 설정
- 1. A. The oviposition place is a floral form combined with corrugated cardboard. B.
제안 방법
- 따라서 산란처로써 골판지 사용에 목적을 두고 플로랄폼의 어떠한 점이 아메리카 동애 등에의 산란을 유도하는지 알아보기 위한 첫 번째 실험으로 골판지의 외형에 플로랄폼과 비슷한 녹색테이프를 부착시키고 플로랄폼과 같이 전체적인 크기를 가로 × 세로 × 높이(20 × 5 × 5 cm)로 모두 균일화 하였다. 두 번째실험으로 플로랄폼 재활용에 목적을 둔 재질의 선호성 실험으로 플로랄폼의 크기는 첫 번째 실험과 동일하게 두고 골판지 사이에 플로랄폼을 얇게 잘라서 투입시켰다. 색의 선호성 실험은 균일하게 산란을 받는 4개의 일반 모기장 사육상에 동일한 산란유도배지를 광이 잘 들어오는 곳에 위치시키고 산란난괴수를 조사하였다.
- 따라서 산란처로써 골판지 사용에 목적을 두고 플로랄폼의 어떠한 점이 아메리카 동애 등에의 산란을 유도하는지 알아보기 위한 첫 번째 실험으로 골판지의 외형에 플로랄폼과 비슷한 녹색테이프를 부착시키고 플로랄폼과 같이 전체적인 크기를 가로 × 세로 × 높이(20 × 5 × 5 cm)로 모두 균일화 하였다.
- 아메리카 동애등에 성충은 산란관을 산란처의 틈에 넣고 산란하는 습성이 있으므로 산란처의 틈(구멍)이 너무 크면 산란을 할 수 없거나 산란난괴수가 감소하였다(Park 2013). 본 실험에서는 산란에 적합한 산란구멍의 크기를 알아보기 위하여 총 2개의 일반모기장 케이지에 산란유도배지를 광이 잘 들어오는 곳에 위치시키고, 그 위에 수분이 함유되지 않은 상태의 4 mm 크기의 산란구멍 플로랄폼 2개와 6 mm크기의 산란구멍 플로랄폼 2개를 올려두고 2일에 한번 총 3회 조사하였다. 그 결과 4 mm에서 하루 평균 48.
- 사육실의 천장에 투명한 재질로 가로 × 세로(1.5 × 3.6 ｍ)의 창(窓)을 제작하여 자연광이 충분히 비추도록 하였다.
- 산란난괴수는 산란구멍에 가득 또는 60% 이상 산란된 경우의 난괴를 기준으로 측정하였으며 채란 기간 중 2 ~ 3일 간격으로 오후 3시경에 조사하였다. 산란을 유도하기 위하여 뚜껑이 없는 사각형의 파란색 플라스틱 상자를 산란유도상자 가로 × 세로 × 높이(57 × 36 × 14 cm)로 사용하였다.
- 산란유도 배지는 성상을 유지하기 위하여 2주에 한번 교체하였으며, 다른 파리목의 침입을 방지하기 위하여, 산란유도상자 위에 모기장 망을 씌운 후 실험 목적에 따라플로랄폼(oasismarket)과 골판지(동악포장, 갈색골판지)를 모두 가로 × 세로 × 높이(20 × 5 × 5 cm)를 표준규격으로 만들어 총 4개의 산란처를 투입하였으며 산란처의 구멍에 가득 채워져 있는 난괴를 조사하였다.
- 산란을 유도하기 위하여 뚜껑이 없는 사각형의 파란색 플라스틱 상자를 산란유도상자 가로 × 세로 × 높이(57 × 36 × 14 cm)로 사용하였다. 산란유도배지(돈분 2.8 kg + 양돈사료 6.0 kg)에 물을 혼합하여 함수율을 50%로 유지하였다. 산란유도배지에 사용한 돈분은 곡성군 옥과면의 보람양돈장에서 배변후 평균 10일 경과된 상태로 수분이 30% 가량인 성상의 돈분을 실험 전 상온에 2 ~ 3일간 보관하여 실험에 사용하였다.
- 1). 산란유도상자 안에 산란유도배지를 넣고 자연광이 잘 들어오는 곳에 배치하였으며 각각의 성충 사육 상에 골판지2개와 플로랄폼 2개를 위치시켜놓았다(Fig. 1). 총 10 개의 다른 사육상에서 산란을 받은 결과 1월 25 ~ 27일에 플로랄폼에 평균 2,581 ± 157.
- 산란처는 플로랄폼, 골판지, 골판지에 녹색테이프(덕성하이텍, 청테이프)를 붙인것, 플로랄폼과 골판지를 겹쳐서가로 × 세로 × 높이(20 × 5 × 5 cm)로 직접 제작하였다.
- 두 번째실험으로 플로랄폼 재활용에 목적을 둔 재질의 선호성 실험으로 플로랄폼의 크기는 첫 번째 실험과 동일하게 두고 골판지 사이에 플로랄폼을 얇게 잘라서 투입시켰다. 색의 선호성 실험은 균일하게 산란을 받는 4개의 일반 모기장 사육상에 동일한 산란유도배지를 광이 잘 들어오는 곳에 위치시키고 산란난괴수를 조사하였다. 재질의 선호성 실험에서는 균일하게 산란을 받는 3개의 일반 모기장 사육상에서 조사하였다.
- 성충사육상은 일반적인 모기장(Camping park, 폴리에스테리, 메쉬 0.1 cm)과 하우스용비닐(태양표 농업용 PE필름) 그리고 각각의 재질을 거치하는 프레임(뼈대)은 pvc 파이프(금오, 폴리염화비닐관, 직경 2.5 cm)나 목재(규격Ø 4.5 cm, 직경 6.5 cm)을 이용하여 제작하였다.
- 성충의 산란난괴 조사를 위해 용화 직후의 번데기를 각각의 성충사육상에 주당 평균 약 20,000개체씩 직접 무게를 측정한 후에 개체당 평균 0.15 g씩으로 계산하여 각각의 사육상에 총 3 kg씩 투입하였다.
- 1963). 아메리카 동애등에로부터 채란을 많이 받기위해 실내사육으로 외국에서 널리 사용되고 있는 일반 골판지 박스와 농촌진흥청 등 국내에서 널리 사용되고 있는 플로랄폼을 이용하여 크기를 균일하게 제작하여 비교 실험을 진행하였다(Fig. 1). 산란유도상자 안에 산란유도배지를 넣고 자연광이 잘 들어오는 곳에 배치하였으며 각각의 성충 사육 상에 골판지2개와 플로랄폼 2개를 위치시켜놓았다(Fig.
- 색의 선호성 실험은 균일하게 산란을 받는 4개의 일반 모기장 사육상에 동일한 산란유도배지를 광이 잘 들어오는 곳에 위치시키고 산란난괴수를 조사하였다. 재질의 선호성 실험에서는 균일하게 산란을 받는 3개의 일반 모기장 사육상에서 조사하였다. 첫 번째 실험으로 녹색계통의 산란처를 제작하기위해 골판지에 녹색테이프를 부착한 산란처와 플로랄폼의 평균 산란난괴수를 비교한 결과 플로랄폼에 평균 326.
- 크기별로는 대형사육상 (4 × 4 × 2 ｍ), 중소형사육상 (2 × 1 × 2 ｍ) 그리고 소형사육상 (1 × 1 × 2 ｍ)으로 구분하였으며 재질별로는 모기장망 재질 (3.0 × 2.0 × 2.0 ｍ)과 비닐재질로 실험하였다(2 × 2 × 2 ｍ).
대상 데이터
- 플로랄폼에 수분을 함유시켰을 때가 일반플로랄폼보다 산란율이 높다는 결론이 조사되어진 바 있다(Park 2013). 본 실험에서는 별 다른 차이가 없어서 일반 플로랄폼으로 채란을 하였다. 산란구멍 크기별 산란난 괴수를 조사한 결과 4 mm에서 평균 48.
- 본 연구를 위해 2015년 농촌진흥청에서 누대사육중인 아메리카동애등에(Hermetia illucens)를 난괴 및 유충으로 분양받아 양돈사료(무등임신돈, 광주축협), 맥주박(일우영농), 남은음식물건조사료(서울 S 음식물자원 단미사료)를이용하여 누대사육 하였다. 무등임신돈사료의 영양성분은 수분 12.
- 0 kg)에 물을 혼합하여 함수율을 50%로 유지하였다. 산란유도배지에 사용한 돈분은 곡성군 옥과면의 보람양돈장에서 배변후 평균 10일 경과된 상태로 수분이 30% 가량인 성상의 돈분을 실험 전 상온에 2 ~ 3일간 보관하여 실험에 사용하였다.
- 산란을 유도하기 위하여 뚜껑이 없는 사각형의 파란색 플라스틱 상자를 산란유도상자 가로 × 세로 × 높이(57 × 36 × 14 cm)로 사용하였다.
- 본 연구에서는 아메리카동애등에 성충사육상의 크기와 산란처에 따른 산란 선호성을 조사하였다. 성충사육상의 높이를 2 ｍ로 고정시키고 가로 세로의 길이만 다르게 제작하였으며 20,000 개체의 성충을 사육상에 투입하였다. 평균 난괴수는 가로, 세로 길이가 4 × 4 ｍ인 사육상에서 평균 895.
- 아메리카동애등에 성충의 사육상 재질에 따른 교미와 산란 성공 증진 습성을 조사하기 위하여 재질이 다른 각각의 성충사육상 3개를 준비하여 실험을 진행하였다. 산란난괴수를 조사한 결과 하루 평균 모기장망 재질의 성충사육상에서는 820.
- 아메리카동애등에 성충의 사육상 크기에 따른 교미와 산란 성공 증진 습성을 조사하기 위하여 크기가 다른 각각의 성충사육상 3개를 준비하여 실험을 진행하였다. 성충사육상의 높이는 2 m로 고정시키고 가로와 세로의 길이만 다르게 조정하여 산란난괴수를 조사한 결과 가로, 세로의 길이가 4 × 4 ｍ인 사육상에서는 하루 평균 820.
성능/효과
- 그 결과 4 mm에서 하루 평균 48.2 ± 31.2 난괴를 수확하였으며 6 mm에서는 29.0 ± 25.7 난괴로 9.2 난괴 차이를 보이는 것으로 조사되었다(Fig. 5).
- 6). 녹색의 골판지보다 플로랄폼에서 많은 산란난괴수를 나타냈으나 일반골판지와 플로랄폼 비교실험에서 나온 산란수인 평균 41.0 난괴와 비교하면 산란난괴수가 증가하는 것으로 조사되었다. 두 번째 실험인 재질 선호성 실험에서는 골판지에 플로랄폼을 얇게 잘라 겹친 산란처에서 57.
- 0 난괴와 비교하면 산란난괴수가 증가하는 것으로 조사되었다. 두 번째 실험인 재질 선호성 실험에서는 골판지에 플로랄폼을 얇게 잘라 겹친 산란처에서 57.7 난괴, 플로랄폼은 64.7 난괴로 통계적인 유의성을 보이지 않았다(chi-test, p = 0.52)(Fig. 7). 이러한 결과로서 아메리카동애등에가 플로랄폼의 재질과 녹색계통의 색상을 선호하는 것으로 추측할 수 있었다.
- 반대로 겨울철 보온 효과를 높이기 위해 전부 비닐재질로 제작한 성충사육상 에서는 전체가 모기장망인 사육상에 비하여 공기순환이 안되고 직사광선이 비출 때 성충사육상 내부온도가 급격히 상승하는 단점을 보였다. 따라서 망 재질을 이용하여 온도와 습도를 조절해주는 것이 효과적인 것으로 생각되었다.
- 이러한 결과로서 아메리카동애등에가 플로랄폼의 재질과 녹색계통의 색상을 선호하는 것으로 추측할 수 있었다. 따라서 산란유도상자와 산란처로 녹색계통을 활용하면 좋을 것으로 생각되었다. 아메리카동애등에가 서식하는 환경은 폐기물주변을 제외하고도 주로 숲 주변에서 서식하는데 이러한 숲의 녹색환경이 미미한 영향을 준 것으로 생각된다.
- 3). 모기장망 재질의 성충사육상은 비닐재질의 성충사육상보다 산란난괴수가 더 많았다. 산란난괴수가 더 많은 모기장망 재질의 성충사육상은 공기순환이 잘되며 빛 투과성이 좋은 소재로 더욱 효과적이었다.
- 본 연구를 위해 2015년 농촌진흥청에서 누대사육중인 아메리카동애등에(Hermetia illucens)를 난괴 및 유충으로 분양받아 양돈사료(무등임신돈, 광주축협), 맥주박(일우영농), 남은음식물건조사료(서울 S 음식물자원 단미사료)를이용하여 누대사육 하였다. 무등임신돈사료의 영양성분은 수분 12.0%에 조단백 14.1%, 조지방 6.5%, 조섬유 6.1%, 조회분 9.2%이었고, 맥주박은 수분 85.0%에 조단백 4.0%, 조섬유 7.0%, 조회분 3.0%이상이었으며, 음식물자원 단미사료는 수분 3.8%에 조단백 23.0%, 조지방 9.4%, 조섬유 16.6%, 조회분 16.2%, 염분 1.2%, 칼슘 4.8%, 인 1.1%을 함유하였다. 사육 기간 중 사료 혼합에 사용한 물과 성충에 지급된 물은 지하수를 이용하였다.
- 산란난괴수가 더 많은 모기장망 재질의 성충사육상은 공기순환이 잘되며 빛 투과성이 좋은 소재로 더욱 효과적이었다. 반대로 겨울철 보온 효과를 높이기 위해 전부 비닐재질로 제작한 성충사육상 에서는 전체가 모기장망인 사육상에 비하여 공기순환이 안되고 직사광선이 비출 때 성충사육상 내부온도가 급격히 상승하는 단점을 보였다. 따라서 망 재질을 이용하여 온도와 습도를 조절해주는 것이 효과적인 것으로 생각되었다.
- 반면에 골판지는 적은 비용으로 대량 생산이 가능하므로 상대적인 가격경쟁력이 있었다. 본 실험에서는 앞으로 가축 및 양식어류의 사료로 활용하기위한 산업화를 목적으로 한 대량사육의 경우 저렴하고 재활용이 가능한 재질의 산란처를 이용하는 것이 효과적이라고 생각되었다. 따라서 산란처로써 골판지 사용에 목적을 두고 플로랄폼의 어떠한 점이 아메리카 동애 등에의 산란을 유도하는지 알아보기 위한 첫 번째 실험으로 골판지의 외형에 플로랄폼과 비슷한 녹색테이프를 부착시키고 플로랄폼과 같이 전체적인 크기를 가로 × 세로 × 높이(20 × 5 × 5 cm)로 모두 균일화 하였다.
- 또 다른 이유로는 온도, 습도, 수분 지급 방법과 공기순환상태, 광의 세기 등으로 생각되어졌다. 본실험 결과에서 아메리카동애등에 성충은 산란처로 골판지보다 플로랄폼을 선호하는 것으로 조사되었다. 아메리카 동애등에 성충이 플로랄폼을 선호하는 이유로는 산란처 재질의 특이성 및 색상의 차이로 생각되었다.
- 본 실험에서는 별 다른 차이가 없어서 일반 플로랄폼으로 채란을 하였다. 산란구멍 크기별 산란난 괴수를 조사한 결과 4 mm에서 평균 48.2개 그리고 6 mm에서 29.0개를 산란하여 4 mm가 많이 산란하는 것으로 조사되었으며 통계적인 유의성은 있었으나 차이가 크지 않았다(chi-test, p = 0.02). 국내에서 진행한 유사한 실험에 서는 산란구멍크기에 따른 산란율을 조사하였는데 5 mm, 7 mm, 9 mm에서의 산란율이 각각 60%, 34.
- 모기장망 재질의 성충사육상은 비닐재질의 성충사육상보다 산란난괴수가 더 많았다. 산란난괴수가 더 많은 모기장망 재질의 성충사육상은 공기순환이 잘되며 빛 투과성이 좋은 소재로 더욱 효과적이었다. 반대로 겨울철 보온 효과를 높이기 위해 전부 비닐재질로 제작한 성충사육상 에서는 전체가 모기장망인 사육상에 비하여 공기순환이 안되고 직사광선이 비출 때 성충사육상 내부온도가 급격히 상승하는 단점을 보였다.
- 산란난괴수를 조사한 결과 하루 평균 모기장망 재질의 성충사육상에서는 820.7 ± 141.4 난괴를 수확하였으며 전부 비닐재질인 성충사육상에서는 604.3 ± 142.1난괴를 수확하여 통계적인 유의성을 보였다(chi-test, p ＜ 0.05)(Fig. 3).
- 성충사육상의 높이는 2 m로 고정시키고 가로와 세로의 길이만 다르게 조정하여 산란난괴수를 조사한 결과 가로, 세로의 길이가 4 × 4 ｍ인 사육상에서는 하루 평균 820.7 ± 141.4 난괴가 조사되었고 2 × 1 ｍ의 사육상은 516.0 ± 305.9 난괴가 조사되었으며 1 × 1 ｍ인 사육상에서 62.3 ± 31.1 난괴가 조사되어 통계적 유의성을 보였다(chi-test, p＜ 0.05)(Fig. 2).
- 아메리카동애등에 산란처에 따른 비교실험에서의 결과는 골판지에 비해 플로랄폼을 더 선호하는 것으로 조사 되었다(Fig. 4). 이처럼 플로랄폼을 사용하는 것이 산란 수증진을 위해서는 효과적이지만 재활용이 어렵고 구입비용과 산란처 및 산란구멍을 제작하는 비용 및 시간이 많이 소요되는 단점이 있었다.
- 위 결과와 같이 가로, 세로의 길이가 4 × 4 ｍ인 성충사육상보다 가로, 세로 길이가 2 × 1 ｍ의 성충사육상 크기에 따른 산란난괴수는 큰 차이가 없는 것으로 보아 성충사육상 관리나 공간 확보 경제성에서 더 욱 효율적일 것으로 생각되었다.
- 7%로 나타났다(Park 2013). 이러한 결과로 보면 5 mm 이하의 산란처에서의 산란선호성이 가장 높고 6 mm 이상의 산란처에서는 산란선호성이 낮다는 것을 알 수 있었다.
- 7). 이러한 결과로서 아메리카동애등에가 플로랄폼의 재질과 녹색계통의 색상을 선호하는 것으로 추측할 수 있었다. 따라서 산란유도상자와 산란처로 녹색계통을 활용하면 좋을 것으로 생각되었다.
- 2). 이처럼 아메리카동애등에 성충사육상의 크기가 산란에 밀접하게 관여를 한다는 것을 알 수 있었다. 아메리카동애등에의 실내사육을 위해 실시한 국내 실험에서는 성충사육상의 크기를 기본적으로 가로 × 세로 × 높이 모두 2 ｍ 이상으로 사육하였다(Park 2013).
- 재질의 선호성 실험에서는 균일하게 산란을 받는 3개의 일반 모기장 사육상에서 조사하였다. 첫 번째 실험으로 녹색계통의 산란처를 제작하기위해 골판지에 녹색테이프를 부착한 산란처와 플로랄폼의 평균 산란난괴수를 비교한 결과 플로랄폼에 평균 326.3개와 녹색테이프를 부착한 골판지에 난괴수 135.2개를 산란하여 통계적인 유의성을 보였다(chitest, p ＜ 0.05)(Fig. 6). 녹색의 골판지보다 플로랄폼에서 많은 산란난괴수를 나타냈으나 일반골판지와 플로랄폼 비교실험에서 나온 산란수인 평균 41.
- 총 10 개의 다른 사육상에서 산란을 받은 결과 1월 25 ~ 27일에 플로랄폼에 평균 2,581 ± 157.8 난괴와 골판지에 490 ± 66.2 난괴를 산란하였고 1월 27일 ~ 29일에는 플로랄폼에 평균 2,833 ± 172.1 난괴와 골판지에 335 ± 41.7 난괴를 산란하였으며, 1월 29 ~ 2월 1일에서는 플로랄폼 평균 3,065 ± 135.2 난괴 그리고 골판지에서는 707 ± 48.2 난괴를 수확하여 통계적인 유의성을 보였다(chi-test, p ＜ 0.05)(Fig. 4).
후속연구
- 1975, Tomberlin and Sheppard 2002). 그리고 대량사육에서 가장 중요한 산란효율을 높일 수 있는 산란유도배지와 경제적인 산란처에 대한 연구도 필요하다. 아메리카동애등에의 효과적인 채란을 위한 성충사 육상과 산란처에 대한 연구는 국내에서 최근에 조사된바 있다(Park 2013).
- 아메리카동애등에가 서식하는 환경은 폐기물주변을 제외하고도 주로 숲 주변에서 서식하는데 이러한 숲의 녹색환경이 미미한 영향을 준 것으로 생각된다. 이는 외국에서 아메리카동애등에 성충채란실에 녹색식물을 넣어주는 것이 성충의 수분섭취 뿐 아니라 산란촉진에도 관여할 수 있다는 추측을 하게 되어 앞으로 녹색식물이 동애등에 산란에 대한 영향 등과 같은 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각되어진다.
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