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문제 정의
- , 1991). 이번 연구에서는 섭식형 염색약 중 다양한 지중흰개미 군체 서식 범위와 개체 수 연구(Evans et al., 1998; Evans et al., 1999; Su et al., 1988)에 적용된 Nile Blue A 염색약이 국내 서식 흰개미의 개체 및 군체 식별에 적용할 수 있을지 평가하고자 하였다.
제안 방법
- s. kyushuensis에 대한 적용성을 평가하기 위해 섭식독성, 염색율, 염색 유지기간, 타 개체 전달성 등을 평가하였다. 그 결과 0.
- , USA)이며 증류수에 혼합하여 사용하였다. 선행연구(Su et al., 1991)를 참조하여 Nile Blue A 염색약과 정량 여과지(Advantec Co., JPN)의 중량비가 0.05%, 0.10%, 0.25%가 되도록 제작하여 실험에 사용하였다.
- 실험 용기는 암실에서 22 ± 2℃의 온도와 90 ± 5%의 상대습도 조건에 두었으며 실험은 총 5회 반복되었다.
- 염색 여과지의 섭식이 종료된 후 무염색 여과지로 교체하고 이후 4주 동안 공시충들의 사충율, 염색된 공시충의 개체수를 매주 확인하고 죽은 공시충의 사체는 제거하였다. 실험 용기는 암실에서 22 ± 2℃의 온도와 90 ± 5%의 상대습도 조건에 두었으며 실험은 총 5회 반복되었다.
- 탈지면에서 석고 바닥으로 유입되는 수분으로 인해 수용성인 염색액이 여과지에서 용출되지 않도록 플라스틱 망을 실험용기 위에 두고 망 위에 염색된 여과지 5기를 두었다(Figure 1). 이후 각 실험용기마다 공시충을 투입하여 염색된 여과지를 섭식하게 하였다.
- 평가방법은 일본목재보존협회(JWPA, Japan Wood Protection Associate)의 표준시험법에 따라 강제 섭식 시험(no-choice feeding test)을 실시하였으며 평가 조건은 아래의 Table 1과 같다. 직사각형의 플라스틱 용기에 탈지면을 깔고 증류수를 분무한 뒤 실험용기의 석고로 막힌 면을 바닥으로 두었다. 탈지면에서 석고 바닥으로 유입되는 수분으로 인해 수용성인 염색액이 여과지에서 용출되지 않도록 플라스틱 망을 실험용기 위에 두고 망 위에 염색된 여과지 5기를 두었다(Figure 1).
- 직사각형의 플라스틱 용기에 탈지면을 깔고 증류수를 분무한 뒤 실험용기의 석고로 막힌 면을 바닥으로 두었다. 탈지면에서 석고 바닥으로 유입되는 수분으로 인해 수용성인 염색액이 여과지에서 용출되지 않도록 플라스틱 망을 실험용기 위에 두고 망 위에 염색된 여과지 5기를 두었다(Figure 1). 이후 각 실험용기마다 공시충을 투입하여 염색된 여과지를 섭식하게 하였다.
- 9도)에서 채집하였다. 흰개미 군체가 서식 중인 벌목된 목재를 채집하여 암실에서 보관하다가 평가 전 해체하여 공시충을 분리하였다.
대상 데이터
- 공시충은 국내 전역에 서식하며 목조문화재를 손상시키는 일본흰개미(Reticulitermes speratus kyushuensis)로 충북 충주시 칠금동 탄금대 인근 야산(북위 36.9도, 동경 127.9도)에서 채집하였다. 흰개미 군체가 서식 중인 벌목된 목재를 채집하여 암실에서 보관하다가 평가 전 해체하여 공시충을 분리하였다.
- 본 연구에서 사용된 염색약은 Nile Blue A(N0766, Sigma Aldrich Co., USA)이며 증류수에 혼합하여 사용하였다. 선행연구(Su et al.
- 양 옆이 개방된 원형 아크릴 용기(직경 80 mm*높이 60 mm*두께 5 mm)의 한쪽 끝을 치과용 석고(New hi stone, Yoshino Co., JPN)로 높이 5 mm의 바닥을 만들어(석고 4 g 당 증류수 1 ml 혼합) 실험용기로 사용하였다.
이론/모형
- 평가방법은 일본목재보존협회(JWPA, Japan Wood Protection Associate)의 표준시험법에 따라 강제 섭식 시험(no-choice feeding test)을 실시하였으며 평가 조건은 아래의 Table 1과 같다. 직사각형의 플라스틱 용기에 탈지면을 깔고 증류수를 분무한 뒤 실험용기의 석고로 막힌 면을 바닥으로 두었다.
성능/효과
- 약제 섭식 기간과 농도에 따라 공시충의 생존율이 다르게 나타났다(Table 2). 1일 섭식 실험군은 3가지 농도 조건 모두 약제 섭식 후 생존율이 무처리 대조군과 유사하게 나타났으며, 이후 4주 동안 생존율 또한 대조군과 유사하게 나타났다. 또한 약제 농도별 차이도 나타나지 않았다.
- 1일 섭식 실험군은 염색약 섭식 종료 후 염색된 개체수가 47∼51%로 약 절반 수준이었으며, 이후 시간 경과에 따라 염색된 개체들의 숫자도 점차 감소하여 4주 후에는 20∼30%대로 점차 감소하였다.
- 3일 섭식 실험군의 약제 섭식 직후 생존율은 무처리 대조군과 유사하게 나타났으며 이후 기간이 경과함에 따라 대조군보다 10% 내외의 낮은 생존율이 확인되었으나, 최종 생존율은 50% 이상으로 낮지 않게 나타났다. 1일 섭식 실험군이 약제 농도별 차이가 나타나지 않은 것에 비해 3일 섭식 실험군에서는 저농도(0.05%, 0.10%)보다 고농도(0.25%) 조건에서 약 10%, 대조군에 비해 20% 내외의 낮은 생존율을 보여 농도별 차이가 확인되었다.
- 독성과 염색율 평가 결과 1일 섭식 실험군들은 생존율이 대조군과 유사하나 염색율이 낮고 염색도 오래 유지되지 않았다. 3일 동안 0.05%, 0.10% 염색약을 섭식한 공시충들은 2주 후 약 80%, 4주 후 약 60% 이상의 0.25% 조건보다 높은 생존율을 보이며, 생존한 공시충의 염색율이 높고 염색이 오래 유지되는 양상을 보였다. 7일 섭식 실험군은 공시충들이 모두 2주 내 사멸하였다.
- 3일 섭식 실험군의 약제 섭식 직후 생존율은 무처리 대조군과 유사하게 나타났으며 이후 기간이 경과함에 따라 대조군보다 10% 내외의 낮은 생존율이 확인되었으나, 최종 생존율은 50% 이상으로 낮지 않게 나타났다. 1일 섭식 실험군이 약제 농도별 차이가 나타나지 않은 것에 비해 3일 섭식 실험군에서는 저농도(0.
- 7일 섭식 실험군은 약제 섭식 후 이미 공시충의 40% 내외가 사멸하였으며 2주 경과 후에는 모든 공시충이 사멸하여 독성이 나타남을 확인하였다.
- kyushuensis에 대한 적용성을 평가하기 위해 섭식독성, 염색율, 염색 유지기간, 타 개체 전달성 등을 평가하였다. 그 결과 0.05%, 0.10% 농도에서 3일간 섭식할 경우 흰개미의 생존율과 염색된 비율이 둘 다 높으면서 염색의 유지기간 또한 4주 간 유지되어 적합한 조건인 것으로 산정되었다. 또한 염색약을 직접 섭식하지 않고도 영양교환 등을 통해 염색될 수 있음을 확인하였다.
- 독성과 염색율 평가 결과 1일 섭식 실험군들은 생존율이 대조군과 유사하나 염색율이 낮고 염색도 오래 유지되지 않았다. 3일 동안 0.
- , 1996), 이 때 정확한 군체의 개체수 추정을 위해서는 염색약을 섭식한 개체들이 모두 염색되어야 하고, 채집된 염색이 최소 3주 이상은 유지될 필요가 있다(Su and Scheffrahn, 1988). 따라서 본 실험 결과에서 나타난 생존율과 염색의 유지기간 등을 종합적으로 고려할 때, 강제 섭식 상황인 경우 R. s. kyushuensis 에는 3일 섭식, 0.
- 10% 농도에서 3일간 섭식할 경우 흰개미의 생존율과 염색된 비율이 둘 다 높으면서 염색의 유지기간 또한 4주 간 유지되어 적합한 조건인 것으로 산정되었다. 또한 염색약을 직접 섭식하지 않고도 영양교환 등을 통해 염색될 수 있음을 확인하였다. 이 결과는 흰개미의 생태 및 방제와 관련된 실내 실험 시 특정 물질의 섭식 여부 등을 확인하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
- , 1991). 본 연구의 시험 대상인 일본흰개미 아종과 대만흰개미의 실험 결과는 유사하였으나 동부흰개미의 경우 동일한 염색약이라도 종마다 감수성의 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있다.
- 이번 실험에서는 실제 지중흰개미들의 생활 환경과는 다르게 제한된 공간에서 대기에 노출된 상태로 유지되었으므로, 생존에 다소 불리한 조건이다. 실제 현장 적용 시에는 염색 후 원래 서식처로 돌려보내기 때문에 본 실험 조건보다 흰개미의 생존에 유리할 것으로 추정되며, 염색약을 섭식한 흰개미들의 생존율 또한 더 높을 것으로 추정된다.
- 한편 공시충 중 염색약을 직접 섭식하지 않고 일흰개미를 통해 전달받는 병정흰개미의 염색 여부를 확인한 결과, 복부가 육안으로 확인 가능할 만큼 염색되었다(Figure 4). 이를 통해 염색약이 계속해서 섭식되는 조건이라면 직접 섭식하지 않는 개체라도 영양교환(Trophallaxis) 등을 통해 염색될 수 있음을 확인하였다.
- 특히 3일 섭식⋅0.05% 조건에서 15일이 경과할 때까지 높은 염색율을 유지하면서 대부분의 공시충이 생존하여 가장 좋은 결과를 보였으며, 3일 섭식⋅0.25%, 3일 섭식⋅0.50% 조건에서는 9일 이후 일부 사충이 나타나기 시작하여 본 실험 결과와 유사한 결과를 보였다.
후속연구
- 또한 염색약을 직접 섭식하지 않고도 영양교환 등을 통해 염색될 수 있음을 확인하였다. 이 결과는 흰개미의 생태 및 방제와 관련된 실내 실험 시 특정 물질의 섭식 여부 등을 확인하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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