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미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa)는 캐나다 남부와 미국에서 분포하며 피칸, 참나무, 느릅나무, 자작나무, 물푸레나무, 쥐똥나무, 단풍나무, 진달래 등 다양한 수목과 과수류의 가지와 잎에 집단으로 모여 즙액을 빨아먹어 수세를 쇠약하게 한다. 또한 감로를 배설하여 그을음병과 같은 2차적 피해를 야기한다(Johnson and Lyon, 1991; Lee and Wilson, 2010). 미국선녀벌레는 1979년 원산지인 북미지역 이외의 국가로서는 처음으로 이탈리아에서 발생이 보고되었고(Zangheri and Donadini, 1980), 이후 유럽 전역으로 확산이 보고되었다(Kim et al., 2011). 우리나라에서는 2005년 김해 한림지역의 단감원에서 최초로 발생이 확인되었는데 11종의 피해 식물이 확인되었다(Lee and Wilson, 2010). 이후 2009년에는 경남 지역 이외의 충청과 경기도에서 발생이 확인되었는데 피해 식물도 41과 74종으로 증가되었다(Kim et al., 2011). 이후 전국적으로 피해 확산이 이루어져 2011년에는 18개 시·군에서 발생이 확인되었으며 2013년에는 강원도와 제주도를 제외하고 이전 연구결과의 발생지에 10개 시·군의 추가 분포지가 확인되었다(Kim and Kil, 2014). 또한 이 연구에서 기주식물은 52과 110종이 확인되어 Kim et al.(2011)의 연구에서 확인된 피해 기주를 포함하여 62과 145종의 기주식물이 보고되었다(Kim and Kil, 2014). 이후 Seo et al.(2019)는 미국선녀벌레의 약충 기주식물 78과 227종, 성충 기주식물 87과 233종을 기록하여 전체적으로 98과 345종의 기주 식물을 기록하였다. 이처럼 국내 미국선녀벌레의 빠른 확산은 교통량이 가장 중요한 요소로 분석되었는데(Park et al., 2019a) 전 세계적으로도 기후 변화에 따라 현재에 비해 북미와 유럽에서 북쪽으로 확장될 것으로 추정되었다(Byeon et al., 2017).

우리나라에서 미국선녀벌레의 기주식물로 확인된 식물들 중 약충의 기주식물 78과 227종들 중 초본류는 47과 110종, 목본류는 46과 117종이었으며 성충의 기주식물들 중 초본류는 39과 105종, 목본류는 49과 128종으로 약충과 성충 모두 초본류와 목본류 기주식물의 종수에서는 큰 차이를 보이지 않았다(Seo et al., 2019). 또한 약충의 기주식물은 초본류와 목본류에 차이가 없었으나 성충의 경우 목본류에서의 선호성이 더 높게 나타났다(Seo et al., 2019). 약충과 성충의 기주식물들 중 상대적 발생량이 가장 많은 범주에 드는 식물들은 약충의 경우 환삼덩굴, 해바라기, 때죽나무가 있고, 성충의 경우 두릅나무, 엄나무, 사철나무, 감나무, 고욤나무, 아까시나무, 무궁화, 구지뽕나무, 개나리, 수수꽃다리, 쪽, 대추나무, 병아리꽃나무, 복분자, 가죽나무, 때죽나무, 쪽동백나무, 느릅나무, 개머루 등으로 감나무와 대추나무를 제외하면 대부분 일반 수목류였다(Seo et al., 2019). 이러한 특성들로 인하여 과수원에 발생하는 미국선녀벌레의 경우 인근 산림지역에서 유입되어 효과적인 방제에 어려움을 주기도 한다(Park et al., 2019b).

외래 침입 해충인 미국선녀벌레의 급속한 확산과 피해 식물의 증가에 따라 방제를 위한 연구들이 수행되었는데 Ahn et al.(2011)은 국내 시판 살충제 31종에 대한 미국선녀벌레의 약제 감수성을 평가하였고, 뽕나무와 같이 살충제 사용이 제한적이거나 수확시기에 인접하여 발생하는 미국선녀벌레 방제에 활용할 수 있는 농약 대체 방제 수단 강구를 위해 식물 추출물이나 유기 농자재에 대한 효과 연구가 수행되었다(Kim et al., 2013; Park et al., 2019b; Choi et al., 2023). 한편 다양한 농작물들이 미국선녀벌레의 기주식물로 피해가 발생됨에 따라 미국선녀벌레 방제용으로 등록된 살충제는 단제 22품목, 합제 47품목으로 다양한 살충제들이 사용되고 있다(RDA, 2025). 그러나 이러한 다양한 살충제들이 농작물에 발생하는 미국선녀벌레 방제용으로 등록되어 있는 것과 대조적으로 기주식물의 범주가 농작물보다 많은 산림이나 생활권의 수목류(Kim and Kil, 2014)에 대해서는 등록된 살충제가 매우 제한적이다.

따라서 본 연구는 사람들 생활권이나 산림에 서식하고 있는 미국선녀벌레에 적용가능한 살충제를 알아보기 위하여 기존 농작물의 미국선녀벌레 방제용으로 등록되어 있는 살충제들에 대한 생물검정을 실내와 야외에서 수행하였다. 또한 농경지와 산림에 서식하고 있는 미국선녀벌레의 각 특성을 고려하여 지역 개체군 간의 약효 반응의 차이를 알아보고 아울러 기존에 농작물에 등록되어 있는 살충제들의 미등록 수목류의 미국선녀벌레 방제에 대한 적용 가능성을 알아보기 위해 수행되었다.

미국선녀벌레가 외래종이고, 약충과 성충이 모두 흡즙하여 기주식물에 피해를 줌으로 인해 우리나라에서는 단기간에 많은 살충제들이 등록되었는데 2020년 기준 모든 제형별 등록된 살충제 수가 1909종으로 피해를 주는 거의 모든 농작물에 미국선녀벌레 방제용 살충제들이 등록되었다(Choi et al., 2023). 미국선녀벌레는 산란은 목본 기주에 하지만 약충은 목본보다 초본류를 더 선호하기 때문에(Choi et al., 2018) 농작물과 산림 내 기주식물간 활발한 이동이 가능하다. 따라서 살충제가 살포된 농경지에서 생존한 미국선녀벌레가 산림이나 생활권의 수목으로 이동될 수 있다. 즉, 생활권 수목에서는 살충제 노출 이력이 없지만 농작물에 노출 이력이 있는 미국선녀벌레가 생활권 수목이나 산림 수목으로 이동할 수 있다. 이는 산림이나 생활권에서는 농약 노출 이력이 없지만 농작물에서 살충제 노출 이력이 있는 개체군이 수목류에 유입되어 저항성 개체군으로 잔존할 수도 있다. 본 연구에서는 이러한 가능성을 검토하기 위하여 작물에 비해 농약 노출 이력이 적거나 없는 생활권 수목류에서 채집한 미국선녀벌레를 대상으로 약제 반응을 검토하였다. 전체적으로 살충제 종류별에 따른 약효 차이가 많았는데 실험에 사용한 5종 약제 모두가 기존에 미국선녀벌레 방제용으로 등록된 약제임에도 불구하고 18개 지역에서 채집한 미국선녀벌레 약충에 대해 flonicamid와 Pyrifluquinazon은 각각 한 지역(flonicamid-옥천, Pyrifluquinazon-보은)을 제외하고, 70%대 이하의 낮은 사충율을 보였다. 반면 cypermethrin은 모든 지역 계통에 대해 90% 이상의 사충율을 나타냈으며 sulfoxaflor도 원주지역 개체군을 제외하고는 90% 이상의 사충율을 나타냈다. 이러한 다양한 약제 반응의 차이가 약제의 특성에 따른 효과의 차이인지 저항성 발현에 따른 약효 감소에 의한 것인지는 저항성 검정을 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

Insecticide Resistance Action Committee (IRAC)에서는 주요 해충들에 대한 표준 생물검정법을 제시하고 있다(IRAC, 2025). 그러나 미국선녀벌레에 대한 표준 실내 생물검정법은 제시되고 있지 않는데 Ahn et al. (2011)은 미국선녀벌레 성충을 대상으로 수행한 실내 살충제 생물검정 실험에서 줄기에 붙어있는 아까시나무 잎에 약제를 침지하거나 아까시나무 잎에 미국선녀벌레를 접종한 후 분무처리 하는 방법을 사용하였다. 또한 잔효성 검정 시험은 강낭콩 유묘를 이용하여 검정하였다. 한편 식물추출물에 대한 살충력 실내 검정은 무궁화 잎이나 블루베리 잎, 콩 유묘 등을 이용하여 분무법이나 옆 침지법으로 수행하였으며 야외 생물검정은 감나무와 뽕나무를 이용하여 수행한 바 있다(Ahn et al., 2011; Kim et al., 2013; Park et al., 2019b). 본 연구에서는 사철나무를 이용하여 실내 생물검정을 수행하였는데 사철나무는 미국선녀벌레의 약충과 성충 모두의 기주식물이면서(Seo et al., 2019) 조경수로서 주변에서 쉽게 구할 수 있고, 엽육이 두꺼워 콩과 같은 초본류에 비하여 잎의 건조가 더디게 진행되어 7일 이상 약효를 조사해야 하는 경우에도 사용이 가능한 기주이다. 또한 미국선녀벌레의 선호성도 높아(Seo et al., 2019) 접종 후 12시간 이내에 기주에 정착하기 때문에 기주적합성이 높은 시험 식물이다. 따라서 미국선녀벌레의 실내 생물검정용 식물로 사철나무를 추천하며 본 연구에서 수행한 것과 유사한 형태로 분무법이나 엽침지법을 표준 방법으로 제시한다.

우리나라에서 미국선녀벌레를 대상으로 등록되어 있는 살충제의 대상 작물로는 가죽나무, 가지, 감(단감 포함), 강낭콩, 갯기름나물(방풍), 관엽류, 눈개승마, 느릅나무, 단풍나무, 대추, 독활(땅두릅), 돼지감자, 두릅나무, 레몬, 매실, 머루, 메밀, 무화과, 민들레, 민트류, 밤, 배, 벚나무, 복분자, 복숭아, 부추, 블랙베리, 뽕나무, 사과, 산딸기, 산마늘, 산초, 수수, 쑥, 아로니아, 앵두, 양앵두, 오렌지, 옥수수, 왕고들빼기, 유자, 율무, 음나무, 인삼, 자두, 작두콩, 차즈기, 철쭉, 취나물, 콩, 포도, 호두, 호프가 있는데 비식용 수목류의 경우 관엽류와 느릅나무, 단풍나무 3종에 불과하다(RDA, 2025). 그러나 실제 미국선녀벌레가 가해하는 기주식물은 약충과 성충 모두 목본류의 수가 많고, 목본류에 해당하는 대부분의 생활권 수목의 경우 사용 가능한 살충제가 등록되어 있지 않다. 특히 미국선녀벌레 성충 기주식물들 중 발생빈도가 가장 높은 그룹에 포함되는 목본류는 두릅나무, 음나무, 사철나무, 감나무, 고욤나무, 아까시나무, 무궁화, 구지뽕나무, 개나리, 수수꽃다리, 대추나무, 병아리꽃나무, 가죽나무, 때죽나무, 쪽동백나무, 느릅나무가 있는데 이들 중 사용 가능한 살충제가 등록되어 있는 수목은 두릅나무와 음나무, 감나무, 대추나무, 가죽나무, 그리고 느릅나무뿐이고, 전체 128종의 목본류 기주식물들 중 살충제가 등록되어 있는 수종은 20여종에 불가하다(Seo et al., 2019; RDA, 2025).

농약은 적용대상 작물과 병해충에만 사용해야 하는데 우리나라는 2019년 1월 1일부터 농약허용기준 강화제도(Positive List System: PLS)가 도입됨에 따라 잔류허용기준이 설정되어 있지 않는 농약의 경우 적용기준이 0.01 ppm으로 농약의 안전사용 기준이 강화되었다(Lee et al., 2019). 한편 이러한 PLS제도가 농업 현장에 안정적으로 정착하게 하기 위해 필요한 시사점의 하나로 농업인들이 현장에서 필요로 하는 농약 공급을 확대하여 농업인들이 미등록 농약을 사용하지 않고, 작물을 관리할 수 있게 하여야 한다고 하였는데(Lee et al., 2019) 미국선녀벌레의 경우 많은 생활권 수목에 피해를 주고 있지만 등록된 약제가 매우 적어서 실제 방제에 활용할 수 있는 농약이 매우 제한적이다. 그러나 현실적으로 광식성 해충과 같이 기주범위가 매우 넓은 해충의 경우 모든 기주식물을 대상으로 농약을 등록할 수는 없다. 따라서 비식용으로 관리되고 있는 생활권을 비롯한 수목류에 발생하는 해충의 관리를 위한 농약은 기존의 작물에서 설정하고 있는 농약 등록 기준을 현실적으로 수정하여 적용해야 할 것으로 판단된다. 작물에 발생하는 해충들의 경우 수량이나 질적인 피해가 발생하면 생산자의 소득에 직접적인 영향을 미치지만 생활권이나 산야에 자생하거나 조경용으로 관리되고 있는 수목의 경우 질적, 양적 피해에 따른 손실이 상대적으로 적고, 비식용으로 식재 또는 자생하는 생활권 수목의 경우 경제적 목적을 지향하지 않으며 초본류와 달리 목본류는 식식성 해충들의 피해는 시간의 경과에 따라 회복되는 경우가 대부분이다. 따라서 수목류의 경우 소나무재선충과 같이 피해 나무에 치명적인 피해를 주는 예외적인 병해충류를 제외하고는 특정 병해충의 농약 등록 시 한 종의 기주가 아닌 전체 피해 기주를 포괄하는 기주식물 그룹화 개념으로 접근하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

이러한 수목류의 농약 등록 특수성을 고려한 실증적 자료를 얻기 위해 미국선녀벌레의 기주이면서 등록된 살충제가 없는 일부 조경수를 대상으로 기존에 작물에 등록되어 있는 살충제들을 대상으로 약효 평가를 야외에서 수행한 결과 수종과 약종별에 따라 방제 효과에 차이를 보였다.

기존 작물에서 미국선녀벌레의 살충제 등록시험 효과의 기준은 방제가 90%이상인데 본 연구에서 사용한 다섯 개의 기존 작물에 등록이 된 살충제들 중 90%이상의 방제가를 보이는 살충제는 cypermethrin과 sulfoxaflor 2종이었다. 한편 상대적으로 살충율이 낮았던 flonicamid와 pyrifluquinazon의 경우 상주지역에서의 살충율이 진주나 사천지역보다 높게 나타났는데 이는 상주지역의 처리시기가 2주정도 빨라 약충을 대상으로 약제를 처리하였지만 상대적으로 어린 영기의 약충들이 상주지역에 많아 약제 감수성의 상대적 차이가 나타난 것으로 생각된다. 시험 대상 식물에 따라 농약의 약효는 차이를 보일 수 있다. 농약의 효과는 대상 해충의 종류나 충태나 령기와 같은 해충의 특성에 따라 차이를 보이거나 처리시기나 처리방법, 약제 처리 당시의 기상 조건에 따라 영향을 받을 수도 있으며 식물의 물리적 특성이나 형태적 특성과 같은 처리 식물의 종류나 상태에 따라서도 차이가 있을 수 있다(Ahn et al., 1992; Choi et al., 2001; Han and Kim, 2004; Cho et al., 2018; Yoon et al., 2020).

기존 병해충 관리용 농약의 등록은 작물(=식물) 단위로 등록하고 있다. 그러나 앞에서도 기술한 바와 같이 생활권 수목의 경우 종수가 다양하고, 혼재되어 있으며, 일부 문제 병해충을 제외하고는 피해의 정도가 대부분 경미하고, 심하더라도 수목류를 직접 고사시키는 경우가 매우 적으며 사람들의 거주공간과 인접해 있기 때문에 최소한의 방제효과가 담보되면서 환경적 안전성이 중요시되는 관점에서 등록 기준이 설정될 필요성이 있을 것으로 판단된다. 따라서 수목류 해충 방제용 농약의 경우 해충과 해충의 기주식물 각각에 대한 등록이 아닌 해충과 대상해충의 모든 기주식물을 포괄하는 대표 식물에 대한 약효 평가로 등록을 하는 것이 타당할 것으로 판단된다. 또한 약효 평가 기준도 작물 가해 해충을 기준으로 90% 이상의 방제가를 등록의 기준으로 설정하는 것보다는 다양한 기주식물에 공통적으로 적용해야 하고, 작물에 비해 꿀벌이나 유용 생물 및 환경 안전성에 대한 엄격한 적용 필요성을 고려할 때 고려하여 70~80% 방제가를 기준으로 설정하는 것이 타당할 것으로 생각된다. 그러나 농약의 등록이 약효뿐 만 아니라 약해에 대한 검토도 중요하기 때문에 약해 시험의 기주식물 그룹화에 대한 면밀한 검토도 추가로 필요할 것으로 판단된다.