한반도의 평균기온상승은 지난 100년 동안 세계 평균 보다 2 배 높은 실정이며 이러한 환경적 요인들의 변화에 따라 곤충의 서식환경도 달라지고 있으며 최근 들어 외래해충의 유입과 돌 발해충의 출현 사례가 빈번하게 발생하고 있다(Meehl et al., 2007). 꽃매미(Lycorma delicatula (White))는 2004년 천안에 서 처음 발견된 이후 2006년부터 서울과 경기지역으로 퍼지면 서 전국의 산림과 포도원으로 확대되어 경제적, 심리적 피해를 주었고, 미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa (Say)) 는 2005년 김 해 한림원의 단감원에서 처음 발견되어 점차 전국으로 확산되 었다(Han et al., 2008; Park et al., 2009; Kim et al., 2009). 2010 년 충청남도 공주시 신풍면과 예산군 덕산면 과원에서 최초 발 견되었던 갈색날개매미충(Ricania spp.)은 현재 강원도와 제주 도를 제외하고 전국으로 확산되는 조짐을 보이고 있으며 꽃매 미, 미국선녀벌레와 함께 국내에서 농가 피해가 우려되는 심각 한 돌발해충으로 분류되고 있다(Choi et al., 2011).

갈색날개매미충이 포함되어 있는 매미목(Homoptera) 큰날 개매미충과(Ricaniidae)에는 세계적으로 40속 400종이 보고되 어 있으며 주로 열대와 아열대 동반구에 분포하는 종으로 중국 과 인도를 포함하여 아시아에 약 40종이 분포하는 것으로 알려 져 있다(Xu et al., 2006). 2010년 충남 공주와 예산 일원의 농경 지 및 산간지에서 최초 발생한 갈색날개매미충은 과수원에 발 생하여 피해를 주었고 2011년 전남 구례 지역 약 286ha에서 과 수 등의 농작물에 피해를 주었다(Choi et al., 2011; Choi et al., 2012). 국내에서 갈색날개매미충에 관한 연구는 날개매미충 일종의 산란특성(Choi et al., 2011), 발생생태와 친환경 방제자 재 선발(Choi et al., 2012), 월동 알의 부화율과 온도발육기간 (Kang et al., 2013), 생태 및 방제연구(Jo, 2014), 기주식물, 발 생지역 및 잠재서식지 예측(Kim et al., 2015) 등에 대해 진행된 바 있다. 이들 연구는 갈색날개매미충의 발육특성에 따른 선호 기주를 이해하기에는 한계가 있다.

갈색날개매미충은 알에서 부화한 약충이 바람과 비 등의 물 리적 원인에 의하여 산란처로부터 이탈하기도 하며 이탈한 약 충은 수목류와 관목류 뿐만 아니라 1년생 초종에서도 서식을 하게 된다. 약충에서 성충으로 우화한 갈색날개매미충은 어느 일정기간 동안 산란을 하지 않는 것이 관찰되었고 그 기간 동안 다년생의 수목류 뿐만 아니라 오히려 벼과, 십자화과, 가지과, 국화과 등의 다양한 1년생 초종까지 섭식을 하는 것을 종종 볼 수 있다. 갈색날개매미충이 산란 시기에 접어 들면 1년생 초종 은 섭식을 하지 않고 대부분 수목류로 이동하여 산란을 하는 특 성을 보인다. 이러한 갈색날개매미충의 생태학적 특성은 농경 지로 유입되어 농작물에 피해를 입히는데 중요한 요인으로 작 용하며 잦은 화학약제의 사용에도 불구하고 계속적으로 유입 되는 갈색날개매미충 성충을 방제하기는 쉽지 않아 보인다. 따 라서, 우리는 갈색날개매미충이 발육단계별로 차별되는 기주 내 발생밀도를 조사하고 갈색날개매미충이 특이적으로 선호하 는 기주가 있는지의 여부를 밝히고자 본 조사를 실시하였다.

갈색날개매미충의 발육단계별 기주 범위와 종류는 갈색날 개매미충의 방제 시기를 결정할 수 있고 특이적으로 선호하는 기주를 선발하여 유인식물로써 활용이 가능할 것으로 생각되 며 이는 갈색날개매미충의 밀도를 효과적으로 억제할 수 있는 방제수단으로 활용이 가능할 것으로 보인다. 이러한 결과는 농 생태계를 교란시키는 갈색날개매미충의 밀도를 억제하고 나아 가 생태계의 안정화를 통하여 농가피해를 최소화하는데 기여 할 것이다.

재료 및 방법

갈색날개매미충의 발육단계인 약충과 성충 시기에 다양한 식생에서 기주내 밀도를 조사하기 위하여 충남에서 최초로 발 생한 두지역인 공주시 신풍면 선학리 팔봉산과 홍성군 홍북면 용봉산 일대의 산림 속 식생을 조사하였다. 조사는 2015년도 약충의 최대발생기인 7월 상순과, 성충이 우화하여 산란하기 전단계인 7월 하순 그리고 산란이 본격적으로 시작되어 성충 밀도가 높고 산란을 많이 하는 시기인 10월 상순 총 3차에 걸쳐 실시하였다.

갈색날개매미충 1차 조사는 공주시 신풍면 선학리 팔봉산에 서 7월 10일 실시하였고 기주의 신초 끝에서 기부쪽으로 50 cm 내의 약충수를 기록하였다. 2차 조사는 홍성군 홍북면 용봉산 에서 약충과 성충이 섞여 존재하는 시기인 7월 29일에 실시하 였고 1차 조사에서 수목류의 경우 산란흔적은 있으나 약충의 밀도가 낮았기 때문에 수목류는 2년생 가지 내 산란 흔적을 통 하여 산란 유무를 표기하였으며 동시에 1년생 초종에서 약충과 성충의 밀도를 조사하였다. 2년생 가지 50 cm 내 난괴수가 0, 1-5, 5-10, 11-20, 21 이상으로 구분하여 무, 소, 중, 다, 심을 0~4 단계로 표기하였다. 산란 유무는 산란 흔적이 있을 경우 1, 없을 경우는 0으로 표기하였다. 약충수와 성충수 기록은 1차 조사와 동일하게 실시하였다. 3차 조사는 성충만 존재하는 시기인 10 월 5일과 10월 12일 공주시 신풍면 선학리 팔봉산 2개 지점에 서 실시하였고 2차 조사와 동일한 방법으로 조사하였다. 산란 유무, 산란정도는 2015년에 산란된 1년생 가지 내 산란 흔적을 조사하였다. 3차 조사에서는 기주별로 조사된 갈색날개매미충 의 밀도를 고도별로 분석하였고 음지와 양지를 구분하여 밀도 차이를 분석하였다. 수목의 경우 조사높이는 조사의 용이성을 감안하여 눈높이 위치인 1.5 m 수준에서 조사하였고 너무 높은 수목의 경우 관찰이 가능한 높이에 있는 가지를 대상으로 육안 으로 조사하였다.

갈색날개매미충 성충은 6월 하순부터 발생하기 시작하여 7 월 하순까지는 산란된 흔적이 보이지 않았기 때문에 7월 29일 조사를 성충의 산란전기간으로 표현하였고 그 이후 8월 상순부 터 산란된 흔적이 보이기 시작하여 10월 5일과 12일 조사를 성 충의 산란기간으로 구분하였다.

결과 및 고찰

갈색날개매미충 약충기간

갈색날개매미충의 약충기간인 7월 10일 39과 68종의 식물체 를 조사한 결과, 약충의 밀도가 신초부위 50 cm 내 10마리 이상 관 찰된 식물은 노린재나무(Symplocos chinensis f. pilosa), 노박덩굴 (Celastrus orbiculatus), 두릅나무(Aralia elata), 때죽나무(Styrax japonicas), 복분자(R. coreanus), 산딸기(R. crataegifolius), 산수 유(Cornus officinalis), 철쭉(Rhododendron schlippenbachii), 등 16종 이었다(Table 1).

약충이 관찰되지 않은 식물은 단풍나무(Acer palmatum), 복 숭아나무(Prunus persica), 사위질빵(Clematis apiifolia), 할미 밀망(C. trichotoma), 아까시나무(Robinia pseudoacacia), 은행 나무(Ginkgo biloba), 호두나무(Juglans regia), 등 13종 이었다 (Table 1).

수목류 1년생 가지에 산란하는 갈색날개매미충 약충은 알에 서 부화한 후 바람과 비 같은 환경적인 요인에서 의하여 주로 바닥으로 떨어진 약충들은 이것이 수동적이든 능동적이든 수 목류의 밑둥이나 관목류 및 1년생 초종으로 이동하여 서식하게 되기 때문에 산란이 확인된 기주임에도 조사위치에서 발견되 지 않았던 것으로 판단되었다. 갈색날개매미충이 선호하는 기 주식물 뿐만 아니라 주변 대부분의 식물체를 가해하기 때문에 기주식물의 범위가 매우 광범위하다는 Kim et al. (2015)의 주 장은 이를 뒷받침 해준다. 따라서 산란 흔적은 존재하나 약충을 볼 수 없었던 1차 조사의 오류를 낮추기 위하여 갈색날개매미 충의 기주는 섭식기주와 산란기주로 나누어 조사할 필요가 있 기 때문에 2차 조사인 7월 29일 약충과 성충이 공존하는 시기 에는 산란여부와 산란정도를 함께 조사하였다.

갈색날개매미충 성충의 산란전기간

7월 하순 조사에서 갈색날개매미충 약충의 밀도는 최대 4마 리로 낮게 조사되었고 대부분 성충이 관찰되었으나 밀도는 낮 은 수준이었다. 이는 마을 주민들과의 문답에서 마을단위 공동 방제를 7월 상순경 실시함으로써 밀도가 낮아진 것으로 판단되 었다. 하지만 낮은 밀도 수준에서도 뚜렷한 기주간 선호성 차이 를 보이는 것을 알 수 있었다.

산란흔적과 약충, 성충 모두 관찰되지 않았던 식물은 백일홍 (Zinnia violacea), 코스모스(Cosmos bipinnatus), 해국(Aster spathulifolius), 금꿩의다리(Thalictrum rochebrunianum var. grandisepalum), 수국(Hydrangea macrophylla), 닭의장풀 (Commelina communis), 동자꽃(Lychnis cognate), 봉선화 (Impatiens balsamina), 붓꽃(Iris sanguinea), 등 11종 이었다 (Table 2). 졸참나무의 경우 3차 조사와 달리 2차조사에서는 산 란흔적과 약·성충을 관찰할 수 없었던 이유는 조사지역이 달랐 고, 마을단위의 공동방제와 조사지점이 그늘진 음지에서 조사 되었기 때문인 것으로 판단되었으며 1차 조사와 동일한 지역에 서 실시된 3차 조사에서는 높은 산란과 섭식특성을 보였다.

갈색날개매미충 성충은 산란전기간에는 수목류에서 발견되 는 것보다는 주로 1년생 초종인 해바라기(Helianthus annuus), 까마중(Solanum nigrum), 달맞이꽃(Oenothera biennis)에서 더 잘 발견되었으며 특히 해바라기와 달맞이꽃은 성충이 가장 선호하는 섭식 기주식물로 관찰되었다. 산란된 흔적이 있는 수 목류에서 신초부위 50 cm 내 성충의 밀도는 최소 0마리에서 최 대 4마리가 관찰된 반면 해바리기, 달맞이꽃 에서는 모두 10마 리가 관찰되었다(Table 2).

해바라기와 달맞이꽃에서 높은 밀도로 관찰된 것은 조사 대 상인 수목류와 초본류의 용적차이로 비교 대상은 될 수 없으나 갈색날개매미충을 유인하여 방제할 수 있는 트랩식물 개발을 위해 선호성을 보이는 기주와 비교하여 유인력을 확인하는 추 가 연구가 필요할 것이다.

갈색날개매미충 성충의 산란기간

2015년 갈색날개매미충의 산란은 8월 중순부터 수목류에서 쉽게 관찰되기 시작하였고 산란은 11월까지 지속되었다. 따라 서 10월 상순을 갈색날개매미충의 산란기간으로 보고 산림 속 식생 내의 갈색날개매미충의 성충 밀도와 1년생 가지 내 산란 여부와 산란정도를 조사하였다.

산란정도가 3 이상인 식물은 공주시 신풍면에 위치한 팔봉산 1지점의 경우, 병꽃나무(Weigela subsessilis), 가죽나무(Ailanthus altissima), 갈참나무(Q. aliena), 개모시(Boehmeria platanifolia), 고욤나무(Diospyros lotus), 대추나무(Zizyphus jujube var. inermis), 등 14종 이었으며(Table 3A), 팔봉산 2지점의 경우, 1지점에서 조사된 때죽나무, 벚나무, 병꽃나무, 층층나무를 포함하여 개 머루(Ampelopsis heterophylla), 갯버들(S. gracilistyla), 굴피 나무(Platycarya strobilacea), 낙상홍(Ilex serrata), 누리장나 무(Clerodendrum trichotomum), 등 27종 이었다(Table 3B). 개 모시는 다년생 초종으로 겨울철 얼어죽기 때문에 산란기주라 하더라도 부화율은 낮을 것으로 판단되었다. 덩굴성 관목인 사 위질빵과 청가시덩굴에는 산란흔적이 상당하였고 최적의 산란 장소인 것으로 판단되었다. 그러나 겨울철 줄기가 말라죽는 특 성을 보이기 때문에 이듬해 봄에는 알에서 부화하기 쉽지 않아 보였으며 1차 조사에서 사위질빵과 청가시덩굴에서 약충이 관 찰되지 않았던 것도 이를 입증해주는 결과일 것이다.

공주시 신풍면 팔봉산 조사에서 음지보다 양지에서 산란정 도(P = 0.012, df = 148, F = 6.512 t = -5.056), 산란수(P = 0.002, df = 148, F = 10.194, t = -3.146), 성충수(P = 0.006, df = 148, F = 7.723, t = -2.448)의 밀도가 월등히 높았다(Fig. 1). 고도와 산란 정도의 상관관계는 미미한 음의 상관성을 보였으나 유의성은 없었고 산란정도인 난괴수와의 상관관계는 미미한 양의 상관 성을 보였으나 유의성은 없었으며 고도와 성충의 차이는 약간 의 음의 상관성을 보여 고도가 낮을수록 성충의 발생량이 많아 졌으며 다소 유의성은 존재하였다(Table 4). 이는 우화한 성충 들이 마을의 불빛으로 유인되거나 양지로 이동하는 습성을 가 지기 때문인 것을 판단되었다.

종합고찰

갈색날개매미충 1차 조사에서 약충이 보이지 않았던 왕버 들, 단풍나무, 비목, 아까시나무는 2차와 3차 조사에서는 산란 흔적이 많았고 산란정도 또한 높았으며 1차 조사에서 약충의 밀도가 낮았던 이유는 바람과 비 등의 환경적 요인에 의해 바닥 으로 떨어졌던 것으로 판단되었다. 복숭아나무와 호두나무는 단풍나무보다 가지의 경도가 낮음에도 산란을 많이 하지 않는 이유는 1년생 가지가 굵기 때문인 것으로 판단되었으며 청가시 덩굴과 사위질빵과 같은 덩굴성 다년생 관목의 경우 산란 흔적 과 산란정도가 높다 해도 겨울철 가지가 얼어 죽고 말라 버리면 부화가 거의 이루어지지 않기 때문에 산란기주라고 하여도 갈 색날개매미충의 밀도증가에는 영향을 주지 않는 것으로 판단 되었다. 붉나무(Rhus javanica)와 개옻나무(R. trichocarpa) 같 은 옻나무과 또한 산란부위가 엽병 부위로 겨울철 잎이 떨어지 는 것을 고려할 때 갈색날개매미충의 밀도증가에 영향을 주지 않는 것으로 판단되었다. 참나무과의 경우 떡갈나무(Q. dentate) 과 신갈나무(Q. mongolica) 같이 졸참나무와 갈참나무 보다 상 대적으로 가지가 굵은 나무에서는 산란정도가 다소 낮은 수준 으로 관찰되었다. Choi et al. (2011)은 가지의 경도는 난괴의 길 이에 영향을 주나 난괴의 길이가 알수에는 영향을 주지 않음을 밝혔고, 추후 가지의 굵기와 경도가 갈색날개매미충 성충의 산 란에 미치는 영향에 관한 연구가 필요할 것으로 보인다.

특히 이번 조사에서 갈색날개매미충 성충이 산란전기간에 산란기주에 머물지 않고 주로 해바라기와 달맞이꽃에서 높은 밀도로 관찰되었다는 것은 이들 식물이 산란전기간에 갈색날 개매미충 성충이 선호하는 기주 일 가능성을 보여주었으며 유 인식물로써 효용가치가 있음을 지에 관한 추가적인 연구가 요 구된다. 산란기간에 접어든 성충들은 산란기주인 수목으로 대 부분 이동한다는 것을 알 수 있었다.

성충이 출현하는 시기에 1~2령의 아주 어린 약충이 관찰되 는 것은 일찍 산란된 알에서 부화한 성충이 2세대 알을 산란한 것으로 추정되나 극히 일부인 것으로 판단되었으며 대부분 산 란된 알이 이듬해 봄에 부화하는 것으로 보아 갈색날개매미충 은 1년에 1세대 출현하는 것으로 생각되었다.

추후 갈색날개매미충의 발생 모니터링을 위해서는 발육 생 태학적 특성을 고려하여 조사기주가 달라져야 할 것으로 판단 되며 해바라기와 달맞이꽃 같이 성충을 유인할 수 있는 식물을 이용한 트랩식물 개발을 통하여 장기적으로 자연계의 밀도를 낮춤으로써 생태계를 교란시키는 갈색날개매미충의 밀도 안정 화를 위한 더 많은 연구가 추진되어져야 할 것이다.