신규 말벌 유인제의 등검은말벌(Vespa velutina) 포획 효능 검정

등검은말벌의 유인력 비교 실험을 위하여 2015년 말벌에 의한 피해가 컸던 담양과 곡성 각 1개소 및 2개소(담양 남면 = Damyang A, 곡성군 곡성읍 = Gokseong A, 곡성 목사동면 = Gokseong B) 등 총 3개소의 양봉장을 선정하여 ㈜다목에코텍의 포획기를 설치하였다(Fig. 1; Fig. 2). 담양 A는 남쪽으로 국립공원인 무등산과 매우 근접하고, 동쪽으로는 큰 호수가 있다. 곡성 A는 북~서쪽으로 동악산(737 m)이 뻗어 있고, 동~남쪽으로는 도로길을 따라 주로 농장이나 밭이 분포하고 있다. 양봉장 바로 앞쪽에는 도로와 체험학습장 등이 있다. 곡성 B는 주변에 과수원과 밭으로 이루어져 있고, 작은 산(220 m) 중턱에 위치하고, 북서쪽으로는 보성강이 흐르고 있다.

Fig. 1. The Google Maps showing experimental sites (https://www.google.co.kr/maps). (A) Damyang A (Hakseon-ri 574, Nam-myeon, Damyang-gun, Jeollanam-do Province), (B) Gokseong A (Guwon-ri 63-29, Gokseong-eup, Gokseong-gun, Jeollanam-do Province), and (C) Gokseong B (Gongbuk-ri 654, Moksadong-myeon, Gokseong-gun, Jeollanam-do Province).

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Fig. 2. Experimental sites shown by GPS map (the upper) (NaverMaps, https://map.naver.com/)and panoramic view picture (the middle and lower). (A) Damyang A, (B) Gokseong A, and (C) Gokseong B. Red boxes in GPS Maps indicate actual experimental site.

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유인제는 기존 유인제와 신규 유인제를 사용하였다. 기존 유인제는 설탕물과 참나무 수액을 주요 성분으로 제조되었고, 신규 개발 유인제는 기존 유인제에 어성초 침지액을 추가하여 제조되었다. 유인제 실험에 사용된 트랩은 ㈜다목에코텍에서 판매중인 말벌 포획기를 사용하였다(Fig. 3).

Fig. 3. Commercial traps used to collect Vespa including V. velutina. (A) An assembled trap, along with commodity packing box, manufactured by DAMOK Ecological Technology. (B) Entrance part, (C) Cylinder-shaped attractant container (Ø 13.5 cm), (D) Collecting bottle (56 holes, Ø 6 mm) and (E) Shield part for the prevention of captured Vespa to access to attractant solution.

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포획기의 하단부 통에 기존 유인제와 신규 개발 유인제 각 200 mL씩을 넣고 조립 후(Fig. 3), 각 트랩간 1~5 m 정도의 거리를 두고 1~2 m 높이에 포획기를 설치하였으며, 반복구 간 거리는 20~50 m로 한 지역당 기존 유인제 및 신규 개발 유인제를 담은 트랩 총 3쌍씩을 설치하였다. 유인제 회수 시 각 유인제의 위치를 바꾸어 위치에 따른 혼란을 최소화하였다. 2016년 9월부터 11월까지 7~10일 간격으로 총 12회 조사하였다. 매 회 조사시 트랩 내 포획 개체수는 수거하고 새로운 유인제를 장착한 포획기를 설치하였다(Fig. 2).

회수한 포획기는 전남대학교 친환경농업연구소 곤충분자계통분류 및 생태학 실험실에서 포획된 개체에 대해 육안으로 분류 후 일일이 그 수를 확인하였다. 말벌속의 분류는 Kim et al. (1994)과 Jung et al. (2007) 말벌속(Vespa)의 분류키를 이용하여 분류하였다. 간략히 서술하자면, 장수말벌과 꼬마장수말벌은 다른 말벌들에 비해 크기가 크고 장수말벌은 배마디가 검은색과 주황색의 줄무늬가 반복되며, 마지막 배마디가 주황색을 나타내고, 꼬마장수말벌은 배마디에 주황색과 흑색의 줄무늬가 반복되며 5, 6, 7배마디는 흑갈색을 나타낸다. 좀말벌, 털보말벌, 말벌은 각각 배 첫번째 마디 앞가두리의 폭이 넓은 노란 띠 무늬, 물결 및 폭이 좁은 선 모양에 가깝다. 그리고 좀말벌은 등이 검고 다른 색이 없으며 털보말벌은 다른 말벌에 비해 몸 전체에 털이 많고 등면 앞, 가운데(날개 부착점) 및 뒷부분의 양 끝에 주황색 무늬가 있다. 말벌은 털보말벌에 비해 털이 적으며, 등면 앞부분과 가운데 부분(날개 부착점) 양 끝에 주황색 무늬가 있다.

등검은말벌은 전체적으로 검은색을 띠고, 다리 끝이 노랗고 배에 주황색과 검은색의 줄무늬가 있으며, 배마디 첫마디에 노란 선모양의 띠가 있고, 2, 3번째 마디에는 주황색의 넓은 띠가 있으며, 끝마디는 검은색이다. 등검은말벌 체장은 2.2~2.5 mm이며, 머리는 대부분 검은색이며, 두순, 안테나의 아랫부분, 큰 턱은 노란색을 띠고, 기부의 앞쪽만 노란색이고 나머지 머리 부분는 검은색이다(Jung et al., 2008).

말벌속의 각 종과 꿀벌(Apis mellifera)은 종 단위로 분류하였고, 말벌과(Vespidae)에서 말벌속(Veapa)과 땅벌속(Vespula)은 속 단위, 쌍살벌아과(Polistinae)는 아과 단위, 이외의 곤충은 목(Order) 단위로 분류하여 개체수를 계수하였다. 5 mm 이하의 곤충(예, 초파리류, 미소나방류 등)은 데이터에서 제외하였다.

신규 개발 유인제의 효능 검정을 위해 각 기존 vs. 신규 개발 유인제에 포획된 등검은말벌의 개체수를 등검은말벌의 포획 비율로 변환하여 통계처리 하였다[예, 신규 개발 유인제의 등검은말벌 포획비율 = 신규 개발 유인제의 등검은말벌 포획량 / (기존 + 신규 개발 유인제의 등검은말벌 포획량) × 100]. 포획 비율의 오차를 줄이기 위해 각 포획기에서 등검은말벌 포획량의 합이 10개체 이하일 경우와 등검은말벌 포획개체의 양 극단치는 데이터에서 제외하였다. 통계프로그램은 IBM SPSS Statistics software version 23.0 을 이용하여 t-Test를 진행하였고, 검정값을 50으로 설정하여 실시하였다.

말벌속(Vespa) 포획 개체수를 비교한 결과, 세 지역 모두 등검은말벌(7,797개체, 84.3%)이 가장 많이 포획되었고, 다음으로 장수말벌(592개체, 6.4%), 좀말 벌(326개체, 3.5%), 말벌(322개체, 3.5%), 꼬마장수말벌(196개체, 2.1%), 털보말벌(10개체, 0.1%) 순이었다(Fig. 4).

Fig. 4. Diagrams showing proportion (number) of captured insects in the three apiaries. (A) Damyang A, (B) Gokseong A, and (C) Gokseong B.

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세 지역의 포획 개체수를 비교한 결과 말벌속내 등검은말벌의 포획비율은 담양 A, 곡성 A, 곡성 B에서 각각 85.7%, 87.0%, 78.3%로 타 말벌에 비해 가장 높게 나타났다(Fig. 4). 등검은말벌을 제외한 포획 비율을 살펴보면 담양 A는 말벌(5.4%) > 장수말벌(4.5%) > 좀말벌(2.6%) > 꼬마장수말벌(1.6%) > 털보말벌(0.1%) 의 순으로 나타났고, 곡성 A는 좀말벌(4.9%) > 장수말벌(4.3%) > 꼬마장수말벌(1.8%) > 말벌(1.6%) > 털보말벌(0.2%)의 순으로, 곡성 B는 장수말벌(13.0%) > 좀말벌(4.0%) > 꼬마장수말벌(3.6%) > 말벌(1.1%) 순으로 나타났으며, 곡성 B에서는 털보말벌이 포획되지 않았다. 이상의 결과를 살펴보면, 등검은말벌의 우점도가 가장 높았으며, 등검은말벌을 제외한 말벌들은 그 비율이 매우 낮음을 확인하였고, 지역간 발생하는 말벌 종과 빈도의 차이가 있음을 확인하였다. Sim et al. (2014)의 2014년 4월부터 7월까지 곡성에서 포획된 말벌속 종들의 포획 비율과 비교해 보았을 때(등검은말벌 11.4%, 장수말벌 31.4%, 꼬마장수말벌 11.9%, 털보말벌 24.9%, 검정말벌 1.6%, 좀말벌 2.2%, 말벌 16.8%), 현재 곡성의 등검은말벌 포획 비율이 압도적으로 높아진 것을 확인하였다. 그리고 등검은말벌을 제외한 나머지 말벌속의 개체 비율을 비교한 결과, 털보말벌, 검정말벌, 말벌의 비율이 감소하였고, 장수말벌 비율은 곡성 A에서는 감소, 곡성 B에서는 상승하였다. 꼬마장수말벌은 소폭 상승하였으며, 좀말벌의 비율은 크게 증가하였다(Table 1).

시기별 말벌속 종의 포획 양상을 살펴 본 결과, 장수말벌은 9월 초 포획되는 개체수가 감소하다가 10월 초 다소 증가했으며, 중순 이후 감소하는 추세를 나타냈다. 꼬마장수말벌의 경우, 9월 초에 가장 높은 개체수를 나타났으며, 이후 감소하는 추세를 나타냈다. 말벌의 경우, 9월 초 가장 많이 포획되었고, 좀말벌의 경우 10월 초에 가장 많이 포획되었다. 털보말벌의 경우, 포획된 개체가 적지만 9월 말~10월 초에 가장 많이 포획되었다(Fig. 5). 등검은말벌은 세 지역 모두 9월 초부터 포획 량이 증가하였고, 10월 초에 가장 많은 수가 포획되었고, 이후 개체수가 급감하는 것을 확인하였다(Fig. 6).

Fig. 5. Trapping patterns of five Vespa species during surveyed period (excluding V. velutina) in three places of apiaries. (A) Damyang A, (B) Gokseong A, and (C) Gokseong B.

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Fig. 6. Trapping pattern for Vespa velutina between commercial and new attractants. C (Orange bar) and N (Green bar) mean each commercial and new attractant. Error bar indicate standard deviation.First, second, third bar indicate mean number of V. velutina captured each at Damyang A, Gokseong A, and Gokseong B.

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두 유인제에 의한 전체 포획 개체를 살펴보면 신규 개발 유인제에 더 많은 등검은말벌 [기존 = 3,786 (40.1%), 신규 = 4,011 (53.9%)]이 포획되었다. 반면, 장수말벌 [기존 = 315(3.3%), 신규 = 277 (3.1%)], 말벌 [기존 = 179 (1.9%), 신규 = 143 (1.6%)], 좀말벌 [기존 = 194 (2.1%), 신규 = 132 (1.5%)], 꼬마장수말벌 [기존 = 124 (1.3%), 신규 = 72 (0.8%)], 털보말벌 [기존 = 6 (0.1%), 신규 = 4 (0.0%)], 파리목 [기존 = 903 (9.6%), 신규 = 657 (7.4%)], 나비목 [기존 = 2,042 (21.6%), 신규 = 1,365 (15.3%)]은 신규 개발 유인제보다 기존 유인제에 더 많이 포획되었다. 꿀벌 또한 등검은말벌처럼 신규 개발 유인제에 더 많이 포획되었다[기존 = 1,676 (17.8%), 신규 = 2,139 (24.0%)] (Table 2).

기존 유인제 대비 신규 개발 유인제 포획량에 대한 통계적 분석 결과, 담양 A는 56.1% (t = 2.195, P < 0.05), 곡성 A는 54.9% (t = 1.791, P < 0.05)로 신규 개발 유인제에 통계적으로 유의하게 더 많은 등검은말벌이 포획되었고, 곡성 B는 54.6% (t = 1.436, P = 0.08)로 통계적으로 유의하지는 않지만 유의확률 0.05와 근접한 수치를 나타내며, 신규 유인제에 더 많은 등검은말벌이 포획되었다, 지역에 관계없이 위의 세 지역에 등검은말벌 포획 비율을 비교해 보았을 때 신규 유인제가 55.22% (P < 0.005)로 통계적으로 유의하게 신규 유인제가 더 많은 포획량을 보였다(data not shown). 이로 미루어 신규 개발 유인제가 기존 유인제보다 등검은말벌 특이적으로 개선되었음을 알 수 있었다(Fig. 6; Table 2). 그러나 꿀벌 역시 더 많은 개체가 신규 개발 유인제에 포획되었으므로 이에 대한 개선이 필요한 실정이다. Demichelis et al. (2014)에 따르면, 맥주, 민트, 당 성분이 들어있는 유인제[suger (4%), honey (4%)] 중 당 성분이 들어있는 유인제를 사용하였을 때와 포획기 뚜껑의 색상을 노란 뚜껑의 트랩으로 사용하였을 때 꿀벌이 가장 많이 포획되었다고 보고되었다. 또한 Monceau et al. (2013)에 따르면 먹이 유인제를 사용하였을 때 말벌 이외의 다른 곤충이 포획되는 심각한 부작용을 일으킬 수 있다고 보고되었다. 따라서 국내외적으로 보다 말벌 특이적인 유인제 개발이 필요한 실정이다.

등검은말벌 수벌은 9~10월 초까지 낮은 개체수를 유지하다가 10월 중순쯤부터 개체수가 증가하기 시작하였고, 11월 초에 가장 많은 개체수를 기록하였다가 이후 감소하고 일벌(여왕벌) 대비 포획 비율 역시 11월 초가 가장 높았다(Table 3). 프랑스의 연구결과, 등검은말벌은 가을철에 생식, 분산에 집중하는 시기이고, 9월 중순에서 11월 말까지 수벌 생산이 3배 더 증가한다고 보고된 바 있고(Monceau et al., 2014), 국내의 경우 11월에 생식 활동이 가능한 수벌과 여왕벌을 가진 성숙된 colony를 갖는다고 보고되었다(Choi et al., 2012). 이를 바탕으로 볼 때 11월에 수벌이 가장 많이 잡힌 이유는 9월부터 수벌의 생산이 증가되고 생식을 위해 수벌이 봉군를 떠나 분산되면서 포획량이 증가된 것으로 추정된다. 프랑스는 지중해성 기후인 반면, 한국은 계절풍 기후로 프랑스가 한국에 비해 연교차가 작지만 두 국가 모두 7월과 8월이 최난월(최난월 기온 평균 : 한국은 25°C, 프랑스는 18°C)을 가지고 이후 온도가 떨어지는 것으로 알려져 있다. 그러므로 등검은말벌 수벌의 11월 개체수 증가는 기온과 밀접한 관련이 있는 것으로 추정된다(Fig. 7; Table 3).

Fig. 7. Chromatograms showing the mean temperature and the rainfall in Korea and France (Korea meteorological administration, http://www.kma.go.kr).

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요약하자면 외래종인 등검은말벌은 최근 전남지방에서 빠르게 적응, 확산하였다. 현재 양봉장에서 출현하는 말벌속의 발생 비율이 크게 바뀌어 등검은말벌이 가장 높은 우점도를 나타냈고, 토종말벌들의 비율은 큰 폭으로 감소한 것으로 나타났다. 이러한 등검 은말벌의 방제를 위해 기존 유인제를 개선한 신규 개발 유인제를 전남 곡성 1개소, 담양 2개소 양봉장에서 유인 효능에 대한 검정 결과, 신규 개발 유인제가 등검은말벌 특이적으로 효능이 다소 향상되었고, 이는 통계적으로 유의하였다.