서 언

대파(Allium fistulosum L.)는 국내 노지 채소 생산에서 중 요한 위치를 차지하고 있다. 2023년 기준 국내 대파 재배면적 은 11,116ha, 생산액은 7,489억 원으로 주요 양념채소로 분류 되며, 노지 채소 중에서 상당한 비중을 차지하고 있다(KOSIS, 2025).

대파를 가해하는 주요 해충으로는 파총채벌레와 파밤나방 등이 있다. 파총채벌레(Thrips tabaci)는 전 세계 Allium 작물 에서 가장 문제가 되는 해충으로(Porta et al., 2025), 고온⋅ 건조한 환경에서 개체군이 급격히 증가하며(Gill et al., 2015) 재생산 능력이 높아 대파 생산에 큰 영향을 미친다. 총채벌 레는 성충과 유충 모두 잎 표피세포를 흡즙하여 은백화, 잎 말림 등의 전형적인 피해 증상을 유발하며(Fig. 1A), 심한 경 우 양파 수량이 30–50%까지 감소한 사례도 보고되었다(Gill et al., 2015). 또한 Iris yellow spot virus(IYSV) 등 여러 바이 러스를 매개하여 피해가 더욱 확대되는 것으로 알려져 있다 (Gill et al., 2015;Porta et al., 2025). 파밤나방(Spodoptera exigua)은 유충 단계에서 잎 조직을 대량으로 섭식하여 작물에 직접적이고 심각한 피해를 준다(Lasa et al., 2007;Chowdary et al., 2024; Fig. 1B). 파밤나방 유충은 약제에 대해 낮은 령기 일 때는 감수성이 증가하나 높은 령기에서는 감수성이 감소 하는 경향을 보인다(Kim et al., 1998).

두 해충 모두 전국적으로 상습 발생하며, 기후변화에 따른 영향이 심화되고 있다. 지구 온난화로 인한 기온 상승은 해충 의 월동 개체 생존율을 증가시키고 있다. 기후변화에 따른 온 도 상승으로 인해 파밤나방의 발육 속도가 빨라지며 비행성 과 섭식량을 증가시킨다(Lee et al., 2021;Yan et al., 2022). 또한 기후변화로 인해 파총채벌레의 생육에 최적 적합지는 감소하나, 최적지 주변 중⋅저적합지 지역이 증가하여 새로 운 피해 지역이 증가한다는 예측이 보고되었다(Karuppaiah et al., 2023).

최근 친환경 재배 확대와 학교급식 친환경 농산물 사용 증 가에 따라 합성살충제 사용이 제한되는 환경에서 효과적인 방 제 대안 확보 필요성이 커지고 있다(Lee et al., 2013;Gyeonggi Agr. Res. Ext. Serv., 2023). 다만 현재까지 대파를 대상으로 한 유기농업자재의 직접 비교 연구는 미흡한 실정이다. 급증 하는 친환경 생산물의 수요에 따라 이에 적합한 유기농업자 재의 효과를 확인하고 선발할 필요성이 있다.

본 연구에서는 파총채벌레 성충과 파밤나방 유충을 대상 으로 4종의 유기농업자재와 1종의 화학 약제의 살충효과를 비교 평가하였다. 본 연구는 유기농업자재의 효과 차이를 정 량적으로 규명하여, 친환경 재배 시 활용 가능한 기초 자료 를 제공하고, 약제 저항성 관리 및 통합 해충 관리(Integrated Pest Management, IPM) 체계 구축에 기여하고자 수행되었다.

재료 및 방법

1. 시험곤충

실험에 사용된 파총채벌레와 파밤나방은 경북 안동시 북 후면 소재 파 재배지에서 채집하였다. 파총채벌레는 2세대 실내 사육 후 성충을 사용하였고, 파밤나방은 2∼3령 유충을 시험에 이용하였다. 사육실의 온도는 25 ± 2℃, 습도는 50∼ 70%로 유지하였다.

2. 시험제제

살충효과를 확인하기 위해 본 연구에서는 상업적으로 유 통되는 유기농업자재 4종(Dill seed oil, paraffin oil, neem extract, Photorhabdus cinerea 유래 anthraquinone), 화학 약 제 1종(Carbosulfan)을 선발하여 시험에 이용하였다(Table 1). 편의상 anthraquinone 제제를 이후 AQ formulation으로 표기 하였다. 각 제제는 제품에 표기된 희석배수에 따라 희석하여 처리하였다.

3. 파총채벌레 성충 실내검정

지름 12cm, 높이 8cm의 공기가 통할 수 있는 페트리디쉬 에 무농약으로 재배한 파를 5cm 길이로 절단하여 넣고, 성충 10마리씩 3반복 접종하였다. 파총채벌레가 파 잎에 정착되었 는지 확인한 다음, 약제는 가정용 분무기로 20cm 거리에서 25회 고르게 살포하였다. 생사 판단은 처리 후 1, 2, 3일에 현미경으로 확인하였으며, 움직임이 없는 개체를 사망으로 판정하였다. 온도는 25±2℃, 습도는 50∼70%로 유지하였다. 본 연구의 실험 단위는 10마리 1반복이며, 통계분석은 반복 을 포함한 혼합모형 기반으로 이루어졌으므로 표에서는 반응 단위의 크기를 기준으로 개체수를 표시하였다.

4. 파밤나방 유충 실내검정

무농약으로 재배한 파 잎을 7cm 길이로 절단하여 각 제제 및 약제 희석액에 20초간 침지 후 후드 내 음건하였고, 공기 가 통할 수 있는 페트리디쉬(지름 10cm, 높이 4cm)에 거름종 이를 깔아 배치하였다. 이후 3령 유충을 10마리씩 3반복 접 종하였다. 처리 후 1∼3일 동안 붓으로 자극하여 생사여부를 판단하였으며, 자극에 반응하지 않는 개체를 사망으로 판정 하였다. 사육조건은 파총채벌레와 동일하게 유지하였다. 본 연구의 실험 단위는 10마리 1반복이며, 통계분석은 반복을 포함한 혼합모형 기반으로 이루어졌으므로 표에서는 반응단 위의 크기를 기준으로 개체수를 표시하였다.

5. 보정살충률

무처리구의 자연사망률을 보정하기 위해 Abbott(1925)의 공식을 사용하여 보정살충률(Abbott’s corrected mortality)을 계산하였다.

본 실험에서 각 관찰일의 무처리구의 자연사망률은 최대 3.3%로 나타나 Abbott 공식 적용기준(20% 이하)를 충족하였다.

6. 통계분석

파총채벌레에 대한 살충 효과는 처리구별 생존 개체수를 바탕으로 보정살충률로 환산하였다. 전체 처리 결과에 대해서 는 처리구와 처리 후 일수를 고정효과, 반복을 임의효과로 설 정한 선형혼합모형(linear mixed model, LMM)을 분석하였다. 처리구 간 평균의 차이는 Tukey의 다중비교(Tukey’s honestly significant difference, HSD)를 통해 유의성(α = 0.05)을 검정 하였다.

추가적으로, 조사일별 방제효과를 비교하기 위해 각 처리 후 일수(1DAT, 2DAT, 3DAT) 자료를 분리하여 일원분산분 석 또는 선형혼합모형을 적용하고, 동일한 방식의 LS-mean 및 Tukey 다중비교를 수행하였다. 모든 통계분석은 R 통계 프로그램 환경에서 수행하였다.

결 과

1. 파총채벌레 살충 효과 검정

파총채벌레 성충에 대한 유기농업자재 4종 및 화학 약제 1 종에 대한 살충 효과를 LMM으로 분석한 결과, dill seed oil 시험구의 보정살충률은 100%로 화학약제 carbosulfan과 함께 가장 탁월한 방제 효과를 나타냈다. 실험에 사용된 자재 간 살 충 효과의 차이는 통계적으로 매우 유의하였다(F_5,45 = 441.88, p < 0.001, Table 2).

처리 후 경과 일수에 따른 유의적 차이는 없었으며(F_1,45 = 0.03, p = 0.859), 모든 조사 기간 동안 약제 간 방제 효율의 순위는 일관되게 유지되었다. 반복 간 분산(σ = 3.34)은 잔차 분산(σ = 6.91)에 비해 작아, 전체 변이는 주로 처리구 효과 에 의해 설명되었다(Table 2). 특히 dill seed oil은 처리 후 1 일차부터 3일차까지 모든 조사 기간 동안 100%의 보정 살충 률을 관찰할 수 있었으며, 이는 화학약제인 carbosulfan 처리 구(100%)와 통계적으로 차이가 없는 대등한 수준이었다 (Table 2, 3).

반면, 나머지 유기농업자재들의 효과는 제한적이었다. Neem extract와 Paraffin oil은 각각 33.0%와 31.6%의 보정 살충률 을 보여 중간 수준의 억제 효과에 그쳤으며, AQ formulation 은 3.1%로 무처리구와 차이가 없어 방제 효과가 거의 없는 것으로 나타났다.

2. 파밤나방 유충에 대한 살충 효과

파밤나방 유충에 대해서는 파총채벌레와 달리 제제별로 상이한 살충 반응이 관찰되었다. LMM 분석 결과, 처리구 (F_5,45 = 8.75, p < 0.001)와 처리 후 일수(F_1,45= 22.83, p < 0.001) 모두 유의한 효과를 보였다. 반복 간 분산(σ = 3.92)은 잔차 분산(σ = 12.33)에 비해 작아, 전체 변이는 주로 처리구 및 조사일의 고정효과에 의해 설명되었다.

유기농업자재 중에서는 dill seed oil만이 유의미한 살충 효 능을 보였다. Dill seed oil은 처리 1일 차에는 살충 효과가 나타나지 않았으나(0%), 시간 경과에 따라 효과가 급격히 증 가하여 처리 3일차에는 51.7%의 보정 살충률을 기록하였다 (Table 4). 이는 화학 약제인 carbosulfan(처리 3일 차 27.6%) 보다 더 높은 방제가를 보인 것으로, dill seed oil이 지연 살 충 효과를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 다만 살충률이 51.7%로 포장에서 적용할 경우 완벽한 살충효과를 기대하기 는 어려울 것으로 생각된다.

그 외 neem extract와 paraffin oil은 처리 일수가 경과함에 따라 살충률이 다소 증가하는 경향(17∼31%)을 보였으나 통 계적으로 유의한 수준의 방제 효과에는 도달하지 못했으며, AQ formulation과 무처리구는 효과가 없었다. 따라서 파밤나 방 방제에 있어서는 dill seed oil을 제외한 나머지 유기농업 자재들의 단독 처리 효과는 미미한 것으로 판단된다.

고 찰

Carbosulfan은 acetylcholinesterase(AChE)를 가역적으로 억 제하여 아세틸콜린을 축적시키는 carbamate계 살충제에 속하 며, carbamate계 살충제의 AChE 억제 작용은 이미 잘 알려 져 있다(Jeon et al., 2013). Carbosulfan은 접촉독과 섭식독으 로 작용하며, 국내에서는 파에 대한 적용약제로 등록되어 있 지는 않으나, 양파의 총채벌레, 수박의 파밤나방 방제약제로 등록되어 있어 나방류 및 총채벌레류에 대한 살충 효과가 검 증되어 있다. 파총채벌레 성충에서 100% 보정살충률을 나타 낸 것은(Table 2) 선행 연구에서 carbosulfan이 총채벌레에 대한 높은 살충력을 보인 결과와 일치한다(McLaren et al., 2001;Osmankhil et al., 2025). 한편 파밤나방에서 초기 살충 률(1일 후 16.7%)이 낮은 것은(Table 4) Spodoptera litura에 서 30% 이하의 치사율을 보인 선행 연구와 유사한 경향을 보였으며(Wei et al., 2004;Sisay et al., 2019), 이는 약제 농 도, 시험에 사용된 충의 발육 단계, 또는 종별 감수성 차이에 기인한 것으로 판단된다.

Dill seed oil의 주성분은 monoterpene류인 carvone과 limonene( Milenković et al., 2024)으로, dill seed oil의 살충 효과 는 접촉⋅훈증 독성 및 AChE 억제 작용에서 비롯된다(Fang et al., 2010,; Liang et al., 2020;Chaubey, 2021). 파총채벌레 성충에서 처리 초기부터 100% 보정살충율을 유지한 것은 선행 연구 결과에서 D-limonene 성분이 Thrips flavus에서 높은 살충 효과를 보인 것과 일치한다(Pei et al., 2023). 반 면 파밤나방 유충은 초기 0%에서 시간 경과에 따라 증가(2 일차 44.8%, 3일차 51.7%)하는 지연 살충 효과를 보였다. Dill seed oil 처리군에서 확인된 지연적 살충 효과는, 정유 성분이 체내에서 신경계 관련 표적과 상호작용하기까지 시간 이 필요했기 때문으로 추정된다. Essential oil 성분이 곤충의 octopaminergic 수용체를 활성화하여 신경생리 반응을 유도 한다는 기존 보고(Kostyukovsky et al., 2002)는 이러한 해석 을 뒷받침하며, 본 연구에서의 반응 지연을 설명할 수 있는 근거 중 하나로 고려된다.

Paraffin oil은 곤충 큐티클의 지질층과 상호작용하여 투과성 을 증가시키는 방식으로 살충 효과를 가진다(Najar-Rodríguez et al., 2008;Stadler et al. 2009;Baliota et al., 2023). 본 논 문에서 파총채벌레 성충의 제한적 효과(31.6%)는 기존 연구 에서 mineral oil이 높은 살충력을 보인 결과와 상반되나, 이 는 총채벌레의 극소형 체크기(1.0∼1.5 mm)와 높은 기동성, 은폐 습성으로 인해 충분한 약제 피복이 이루어지지 않은 것 이 원인으로 판단된다(Ataide et al., 2024). 파밤나방 유충의 제한적 효과는 근연종인 담배거세미나방 유충이 석유 오일에 대해 낮은 감수성을 보인 선행연구 결과와 일치하며(Najar- Rodríguez et al., 2008), 본 연구에서는 엽침지법을 적용하였 으므로 파라핀 오일의 주된 노출 경로는 섭식을 통한 것으 로, 파라핀 오일 자체는 신경독성 등 직접적인 살충 활성이 낮아 섭식독으로서의 효과가 제한적이었던 것으로 판단된다 (Stadler and Buteler, 2009).

Neem extract의 주요 살충활성 성분은 씨앗에서 유래하는 tetranortriterpenoid계 화합물인 azadirachtin으로, 섭식저해 및 발육저해를 포함한 다양한 살충 효과를 유도하는 것으로 알 려져 있으며, 특히 곤충생장조절제(insect growth regulator, IGR)로 작용하여 탈피호르몬 억제, 섭식저해 및 표피 형성 교 란을 유발한다(Mordue et al., 2000). 본 연구에서 파총채벌레 의 경우 3일차 관찰에서 33.4%의 살충률을 나타냈는데, 이는 선행 연구에서 파총채벌레와 Frankliniella intonsa에서도 초기 2∼3일간 조사 시 낮은 살충효과를 보인 것과 유사한 경향이다 (Dively et al., 2020). 파밤나방의 경우도 3일차 관찰에서 낮은 살충률을 보였다(17.2%). 선행연구에서 근연종인 Spodoptera littoralis의 경우 낮은 농도(0.5∼1 ppm) 처리 시에도 처리 직 후 곧바로 발육 지연과 탈피 실패가 발생하여 10일에서 26일 이내 전량 사망하는 것으로 관찰되었다(Martinez et al., 2001). 따라서 neem extract의 경우 IGR 특성을 고려하여 7∼14일 이상의 장기 관찰을 통한 살충효과를 추가 검증할 필요가 있다.

본 연구에서 확인된 dill seed oil의 해충별 상이한 반응 특 성은 친환경 파 재배에서 세밀한 방제 전략의 필요성을 시사 한다. 파총채벌레는 즉각적 효과에 기반하여 초기 방제 단계 에서 활용하고, 파밤나방은 경제적 피해 허용 수준 도달 3∼5 일 전 선제적 살포로 대응하는 생육 단계별 맞춤형 방제가 권 장된다. 다만 본 연구는 실내 조건에서 수행되어 환경 변수, 용량-반응 관계, 약제 성분 표준화, 해충 복합군 상황 등이 미 평가되었으므로, 향후 다지역⋅다계절 포장 실증, LC₅₀/LC₉₀ 도출, HPLC 기반 성분 분석, 약제 지속성 평가가 선행되어야 한다. 이를 통해 페로몬 모니터링, 천적 보전 등 통합 방제 (IPM) 시스템으로의 통합이 가능할 것이며, 최종적으로 표준 방제 지침 개발 및 농약 등록을 통해 친환경 농업의 핵심 방 제 수단으로 자리매김할 수 있을 것으로 기대된다.

적 요

본 연구는 대파(Allium fistulosum L.)의 주요 해충인 파총 채벌레(Thrips tabaci)와 파밤나방(Spodoptera exigua)의 방제 를 위해 유기농업자재 4종(dill seed oil, paraffine oil, neem extract, AQ formulation)과 화학 약제(carbosulfan)의 살충 효 과를 평가하였다.

본 연구 결과는 친환경 재배 및 해충 통합관리(IPM)에 기 초 자료로 활용될 수 있다.