최근 기후변화의 가속화로 생물 다양성의 감소와 지구 환경 생태계의 파괴가 전 인류의 중대 위협으로 급부상하고 있다. 기온 상승, 계절 주기의 변화, 극한 기상 현상의 발생 빈도 증가 등은 생물종의 분포, 생장 주기, 생물 간 상호작용 등에 큰 영향을 미치며 특히 해충 발생 시기와 밀도에 중대한 변화를 초래한다 (Bale et al., 2002;Schlaepfer and Lawler, 2023). 또한 이것으로 인한 복합적인 환경 스트레스가 식물의 생장과 생산성을 저해하며, 이는 곧 식물의 면역약화를 유도해 병해충의 피해 범위와 강도를 증대시키는 주요인으로 작용한다(Janni et al., 2024).

기후변화로 인한 지구온난화는 해충의 월동 생존율을 증가시키고, 부화 및 세대 전환 시기를 앞당기면서 여름철 해충의 개체군 밀도가 예년보다 높아지는 현상을 초래한다. 이러한 해충 밀도 증가는 곤충 군집 간의 균형을 무너뜨리고, 그 곤충들을 먹이로 삼는 생물군에까지 영향을 미쳐 생태계의 복원력을 약화하는 결과를 야기할 수 있다(Kistner, 2017;Parmesan and Yohe, 2003). 기후변화와 해충의 증가는 각각 그 자체로도 큰 위협 요인이지만, 복합적으로 작용한다면 그 영향력이 증폭될 수 있다.

더불어 국제 교역 및 인적 교류의 증가는 외래침입곤충의 유입과 확산을 가속화하고, 기후변화와 함께 산림 생태계를 위협하는 복합적 요인으로 작용한다(Hulme, 2021). 일례로 Kim et al. (2022)은 2015년부터 2018년까지 국내에서 총 63종의 외래 침입곤충을 확인하였으며, 그중 경기도에서 가장 많은 종이 발견된 것으로 보고하였다. 특히 꽃매미(Lycorma delicatula (White)), 미국선녀벌레(Metcalfa pruinosa (Say)), 갈색날개매 미충(Ricania sublimata Jacobi) 등의 외래침입곤충은 이미 국내 전역에 확산하여 생태계 및 경제에 심각한 피해를 초래하고 있다(Kim et al., 2022).

광릉숲 유네스코 생물권보전지역 내에 위치한 국립수목원은 국내 최고의 산림생물다양성 보전 연구기관이며 25개 전문전시원에 자생식물 1,142종과 희귀식물 124종을 포함하여 총 4,000종 이상의 식물을 보유하고 있다(Korea National Arboretum, 2021). 전문전시원은 식물 전시를 기반으로 교육·연구·보전 등의 복합적인 기능을 수행하는 곳이지만 연간 40만 명이 넘는 관람객이 방문하고, 식물의 지속적인 도입으로 인해 해충의 발생 및 확산 가능성이 증가하고 있다(Korean Open Data Portal, 2024). 특히 병해충의 피해는 관상·원예적 가치뿐만 아니라 식물의 생육과 결실에도 직접적인 영향을 미치므로(Hawkins, 2008), 각 전시원별 특성을 고려한 정밀 조사가 요구된다.

이전까지 국립수목원 해충 발생 조사는 제한적인 식물별 기주 정보 제공(Kim et al., 2023;Ham et al., 2024)만 이루어졌을 뿐, 전시원 전반에 걸친 체계적이고 종합적인 해충 발생 양상 조사는 진행된 바 없다. 본 연구는 국립수목원의 전문전시원 가운데 원추리원, 관상수원, 약용식물원을 대상으로 해충 발생 시기와 기주 수목 현황을 조사하고, 전시원별 기주 특성과 해충 발생 패턴을 연계 분석하였다. 이를 통해 국내외 수목원·식물원의 식물 관리에 있어서 선제적인 병해충 관리 전략 수립을 위한 기초 자료를 제공하고자 하였다.

재료 및 방법

조사 지역 및 시기

본 연구는 국립수목원 내 동일 해충의 피해가 매년 발생되는 원추리원, 관상수원, 약용식물원을 해충 발생 조사 대상지로 선정하였다(Table 1). 원추리원은 매년 인도볼록진딧물(Indomegoura indica (van der Goot))의 반복적인 발생으로 피해가 누적 되었으며, 관상수원은 회양목명나방(Cydalima perspectalis (Walker))에 의한 지속적인 피해가 확인된 전시원이다. 약용식물원은 다양한 식용 및 약용식물이 밀집 식재되어 있어 병해충 발생 빈도가 높고, 관리 민감성이 큰 지역이다. 이들 전시원은 2021년부터 시행한 병해충 모니터링에서도 주요 피해 사례가 반복적으로 조사된 바 있어 정밀한 종별 조사 및 발생 시기별 분석이 요구되었다.

조사는 2024년 5월부터 10월까지 매주 동일한 시간대(13:00~ 16:00)에 1회씩 총 24회에 걸쳐 수행되었으며, 세부적인 조사 일자와 일자별 기상 정보는 Table 2와 같다(Korea Meteorological Administration, 2024). 각 전시원에서 주요 기주식물을 확인하고(Table 3), 가해 부위, 해충 발생 시기 및 피해 정도 등을 관찰 하였다(Table 4).

기주식물 수종 파악 및 해충 조사

각 전시원에서 기주식물은 육안 조사를 통해 해충의 흡즙, 섭식 등의 피해가 확인된 개체를 중심으로 선정하였으며, 식물의 학명은 국가표준식물목록을 따랐다(Korea National Arboretum, 2017).

해충 조사는 각 식물체의 부위별(잎, 줄기, 꽃대) 가해 양상을 관찰하여 피해 부위를 구분하였으며 발견된 해충 개체는 계수하여 밀도를 파악하고 조사 야장에 기록하였다. 현장에서 촬영한 해충의 생태 사진과 기주식물의 피해 양상에 관한 화상자료는 동정과 검정을 위해 디지털카메라(Canon EOS 90D. Japan)를 활용하여 확보하였고, 전시원별, 기주식물별, 해충별로 분류· 정리하였다. 해충의 학명은 국가표준곤충목록(Korea National Arboretum, 2025)에 따라 정리하였으며, 동정은 형태적 특징이 뚜렷하여 종 수준에서 동정이 가능한 경우에는 종 수준으로, 그 렇지 않은 경우에는 상위 분류군(속 또는 과)으로 동정하여 종 목록에 포함하였다(Moon and Lee, 2019). 의심되는 개체는 해충 분야 전문가가 현장에서 직접 수행하거나 확보한 화상자료를 바탕으로 재검토하여 최종 목록에 반영하였다.

확보한 데이터를 통해, 전체 해충 목록, 기주식물별 해충, 전시원별 해충, 가해 부위별 해충 목록을 작성하고 분석하였다. 해충의 발생 양상은 전체 24회 조사 중 해충이 발견된 횟수가 70%(17회) 초과 시 ‘+++’, 30~70%(8~16회)일 경우 ‘++’, 30% (1~7회) 미만일 경우 ‘+’로 표시하였다. 피해 정도는 개별 기주 식물에서 해충의 가해 비율을 기준으로 50% 초과할 경우 ‘+++’, 20~50%일 때 ‘++’, 20% 미만일 때 ‘+’로 구분하였다(Table 4). 이 중 원추리원에서 해충의 피해가 심했던 쥐똥나무(Ligustrum obtusifolium Siebold & Zucc.)와 원추리류는 피해 정도를 파악하기 위해 각 4개체씩 선정하여 해당 개체에 대한 정밀 조사를 실시하였다.

전시원별 해충의 다양성 분석

전시원별 해충군의 종 조성 특성을 파악하기 위하여 종풍부도(R: Richness), 다양도(H’: Shannon diversity index), 균등도(J’: Evenness), 우점도(D: Dominance index), 해충 분류군 수를 분석하였다. 종풍부도는 조사 지역 내에서 관찰된 해충 종의 수를 기반으로 산정하였고, 다양도 지수는 각 종의 상대적 개체수 비율을 반영한 Shannon-Wiener 지수를 사용하였다. 균등도는 다양도를 기반으로 하여 종 간 개체수 분포의 균형 정도를 산출 하였으며, 우점도는 특정 종의 상대적 우세성을 나타내는 지표로 활용하였다(Cha and Jeon, 2014).

결과 및 고찰

조사 대상 기주식물

총 3개의 전시원(원추리원, 약용식물원, 관상수원)에서 해충이 발견된 기주식물을 파악한 결과, 총 9과 14종의 식물을 확인하였다(Table 3). 기주식물은 과(family) 수준에서 백합과(Liliaceae) 4종, 노박덩굴과(Celastraceae), 물푸레나무과(Oleaceae) 각 2종, 느릅나무과(Ulmaceae), 뽕나무과(Moraceae), 장미과(Rosaceae), 진달래과(Ericaceae), 층층나무과(Cornaceae), 회양목과(Buxaceae) 각 1종 순으로 확인되었다.

기주식물별 해충 발생 특성

피해를 입은 14종의 기주식물에서 관찰된 해충은 총 7목 28과 39종이 확인되었다. 종 수를 기준으로 나비목(17종, 43.6%)과 노린재목(15종, 38.4%)이 전체의 대부분을 차지하였으며, 그 외 딱정벌레목과 응애목이 각각 5.1%, 벌목, 파리목, 총채벌 레목이 각각 2.6%로 조사되었다(Fig. 1). 전시원별 확인된 종수를 비교한 결과, 관상수원에서 18종, 원추리원에서 17종, 약용 식물원에서 16종이 발견되어 전시원 간 해충 종수에는 큰 차이가 없었다(Fig. 2).

기주식물별 비교 결과, 쥐똥나무에서 가장 많은 12종의 해충을 발견하였고, 꾸지뽕나무(Cudrania tricuspidata (Carrière) Bureau ex Lavallée) 9종, 철쭉(Rhododendron schlippenbachii Maxim.), 명자꽃(Chaenomeles speciosa (Sweet) Nakai)에서 각각 8종을 확인하였다(Fig. 3). 각 기주식물을 가해하는 부위를 조사한 결과, 잎을 가해하는 식엽성 해충이 35종으로 가장 많았고, 잎과 가지를 함께 가해하는 해충은 11종 등의 순으로 확인되었다(Table 4, Fig. 4). 또한 각 해충이 출현한 시기와 밀도를 분석한 결과, 특정 기주식물에서 심각한 피해가 관찰되었는데, 쥐똥나무의 별박이자나방(Naxa seriaria (Motschulsky)), 원추리의 차응애(Tetranychus kanzawai Kishida), 푼지나무(Celastrus flagellaris Rupr.)의 노랑털알락나방(Pryeria sinica Moore)이 주요 피해 해충으로 확인되었다(Fig. 5).

전시원의 해충 종 조성 및 다양성 분석

전시원 간 해충의 종 조성과 다양성 구조를 정량적으로 비교한 결과, 관상수원에서 가장 높은 종풍부도(3.059), 다양도(1.675), 균등도(0.580)를 나타냈으며, 우점도는 0.420으로 가장 낮아 다양한 해충 종이 비교적 고르게 분포하는 구조를 보였다(Table 5). 반면, 원추리원과 약용식물원에서는 각각 종풍부도 1.560 및 1.941, 다양도 0.833 및 0.791로 종 수와 다양성이 낮았으며, 균등도 역시 0.294 및 0.285로 낮게 나타났다. 특히 약용식물원의 우점도는 0.715로 가장 높아 특정 해충 종이 군집을 지배하는 양상이 뚜렷하였다. 관상수원에서 다양한 해충 종이 비교적 균형있게 분포하여 생태적으로 안정된 구조를 보였다. 원추리원에서는 별박이자나방과 차응애가, 약용식물원에서는 귤소리진딧물(Aphis citricidus (Kirkaldy))이 우점하여 소수 종에 의한 지배가 두드러지는 불균형한 구조를 나타내었다. 이러한 구조의 차이는 각 전시원의 식생 구성, 기주식물의 특성, 서식지 환경 조건 등에 따라 형성된 것으로 판단된다. 따라서 향후 해충밀도 예측 및 맞춤형 방제 전략 수립 시 고려되어야 할 중요한 요소로 판단된다. 특히 식물의 종다양성이 낮을수록 생태계의 복원력이 저하되고 특정 해충 종이 우점할 가능성이 높아져 병해충에 더욱 취약해지는 경향이 있으며(Keesing et al., 2006;Altieri and Nicholls, 2004), 이는 본조사에서 관찰된 불균형한 해충 군집 구조와도 일치하였다.

주요 해충의 발생 생태와 방제 고려사항

쥐똥나무에서 별박이자나방, 왕물결나방(Brachmaea certhia Fabricius), 쥐똥나무진딧물(Aphis crinosa Paik) 등 가장 많은 12종의 해충이 발견되었다. 이 중 별박이자나방 유충은 잎과 가 지에 집단으로 서식하며, 거미줄(web)과 유사한 실크(silk)를 형성하고 잎을 섭식하기 때문에 가지만 남게 하여 수목의 경관 적 가치를 경감시킬 뿐 아니라 광합성 기능 저하와 생장 억제를 초래한다. 모니터링 시 쥐똥나무에서 유충이 가지와 잎 표면에 밀집하여 밀도 높은 실크를 형성하였고, 단기간 내에 신초와 잎 을 전면적으로 섭식하였다. 피해가 심한 개체에서는 수관 전체 가 거미줄로 덮여 은백색 막처럼 보였으며, 낙엽 및 고사 가지의 발생이 두드러져 수목의 외관과 생육 상태가 현저히 저하되었 다(Fig. 5A, 5D). 별박이자나방은 연 1회 발생하며, 중령 유충이 집단으로 월동하였다. 4월부터 잎을 섭식하기 시작해 5월에 번 데기가 되었으며, 6월에 우화 후 산란하였고 7월에 부화가 시작 되는 생활사를 나타냈다(Fig. 6).

본 조사에서 확인된 별박이자나방의 생활사 주기는 산림청에 제시된 기존 보고보다 약 한 달 빠른 것으로 나타났다(Korea Forest Service, 2025). 별박이자나방은 중국 일부 지역의 중국 쥐똥나무(Ligustrum sinense Lour.)에서도 발견된 것으로 보고된 바 있으며, 물푸레나무과 식물의 잎을 가해하는 것으로 알려져 있다(Zhang et al., 2008). 방제 방법으로는 현재 쥐똥나무를 대상으로 별박이자나방에 대해 국내 등록된 화학 농약인 페니트로티온(Fenitrothion) 유제(1b 작용기작) 등이 있으며, 유충 발생 초기에 경엽처리 방식으로 사용되고 있다(Rural Development Administration, 2025). 별박이자나방은 발육이 진전된 유충 단계에서 집단 월동하는 특성을 지니므로, 겨울철 가지 끝이 나수관 내에 밀집된 유충 무리를 조기에 발견하여 제거하는 물리적 방제도 효과적인 선제적 대응 수단이 될 수 있다. 또한, Lee et al. (2020)은 쥐똥나무를 가해하는 별박이자나방의 성페로몬을 동정하고, 이를 이용한 교미교란 및 유인포획 등 비살충제 기반 방제 전략의 가능성을 제시하였으며, 이는 생물다양성과 천적을 보전할 수 있는 지속가능한 방제 대안으로 판단된다.

‘아이스 카니발’, ‘애기원추리’, ‘젠틀사라’, ‘어섬 블로섬’ 등 조사된 모든 원추리 품종에서 인도볼록진딧물과 차응애가 공통적으로 확인되었다. 5월 초 원추리의 꽃대가 신장하기 시작하는 시기에 꽃대에서 흡즙 중인 진딧물이 관찰되었고, 6월 초에는 밀도 증가가 확인되었다. 이후 토착 천적인 진디혹파리류(Aphidoletes spp.)(Diptera: Cecidomyiidae)의 포식으로 진딧물 개체군은 점차 감소하였다(Fig. 7D).

차응애는 6월 중순 이후 밀도가 급증하였으며 일부 품종에서 개화 장애가 발생하였다(Fig. 5B). 인도볼록진딧물은 원추리의 꽃대와 인접한 잎에 흡즙 피해를 유발해 반점과 조직 왜곡을 형성하고, 이로 인한 개화 불량과 형태 변형이 반복적으로 관찰되었다(Fig. 7A). 본 조사에서는 인도볼록진딧물보다 차응애에 의한 피해 양상이 더 뚜렷하게 나타났다. 차응애는 잎과 꽃대에 흡즙 피해를 유발하며, 고온·건조한 조건에서 급격히 밀도가 증가하는 특성을 가진다. 방제 방법으로는 현재 원추리를 기주식물로 차응애에 대해 공식적으로 등록된 농약은 없는 것으로 나타났으며, 차응애 방제를 위해 등록된 화학 농약은 다수 존재하나, 국내 농약관리법상 농약은 해당 작물과 해충에 대해 등록된 경우에만 사용할 수 있다. 예를 들어, 꽃기린을 대상으로 차응애 방제를 위해 등록된 아세퀴노실(Acequinocyl) 액상수화제(작용기작 20B)는 발생 초기에 경엽처리 방식으로 적용할 수 있지만, 원추리에는 법적으로 사용할 수 없다(Rural Development Administration, 2025). 따라서 원추리에서의 차응애 방제를 위해서는 별도의 약제 등록 또는 확대 등록 절차가 선행되어야 하며, 화학적 방제는 발생 초기 단계에 한정하여 신중하게 접근할 필요가 있다. 응애류의 초기 발생 단계에서 생물적 방제를 병행하고, 천적의 서식처를 조성하여 정착을 유도하는 방식은 해충 밀도 억제에 효과적인 전략으로 평가된다(Croft and Hoyt, 1983;Ham et al., 2019). Amblyseius womersleyi는 synthetic pyrethroid에 대한 저항성을 갖는 포식성 응애로, 차응애에 대한 밀도 억제 효과가 입증되어 통합 방제 체계 내에서 활용 가능한 유력한 천적으로 제시되고 있다(Kuwahara et al., 2014). 또한 곤충병원성 곰팡이 Beauveria bassiana는 접종 후 2~4일 이내에 감염을 유도하며, 포자 접촉을 기점으로 발아–침투–균사체 형성–포자화로 이어지는 감염 경로를 통해 차응애에 높은 병원성을 나타내는 것으로 확인되었다(Sanjaya et al., 2015). 식물 유래 물질을 활용한 방제 또한 유망한 친환경 대안으로 판단된다. 장미허브(Plectranthus tomentosa) 추출물은 접촉 및 기피 효과를 동시에 가지며, 50 mg/mL 농도에서 차응애 성충, 유충, 알에 대해 모두 80% 이상의 치사율을 나타내었다(Sun et al., 2022). 이러한 식물추출물 기반 방제는 천적 보전과 병행 적용이 가능하여 지속 가능한 해충 관리 체계에서 효과적인 전략으로 활용할 수 있다(Kang et al., 2018).

푼지나무에서는 노랑털알락나방, 귤소리진딧물, 갈색날개매 미충 등 총 8종의 해충을 발견하였다. 푼지나무에서 5월 9일 노랑털알락나방의 섭식 피해를 확인하였고, 2주 이내에 잎을 완전히 식해한 후 유충은 사라졌다(Fig. 5C, 5F). 이후 10월 25일 약용식물원 내 노랑털알락나방의 기주식물로 알려진 화살나무에서 성충이 관찰되었다. 푼지나무에서 노랑털알락나방의 고치 흔적이 없는 것으로 보아, 유충은 인근 기주식물인 화살나무로 이동하여 번데기를 형성한 후 10월에 우화한 것으로 추정된다. 노랑털알락나방은 연 1회 발생하며, 가지에 산란한 알로 월동 후 봄에 부화한 유충이 새잎을 군집 섭식하였다. 5월 중순쯤 고치를 형성하고 번데기를 거쳐 10~11월에 성충으로 우화하여 산란하는 생활사가 확인되었다. 본 조사에서 확인된 노랑털 알락나방은 동일 지역에서 반복적으로 발생하며 대발생 시 수목의 잎을 전면 가해하여 경관 및 생육에 큰 피해를 준다(Korea Forest Service, 2025). 노랑털알락나방은 미국 동부에서도 침입 사례가 보고된 외래 해충으로, 2002~2003년 메릴랜드주에서는 화살나무속(Euonymus) 식물에 집단 섭식 피해를 유발한 바 있다 (University of Maryland Extension, 2013). 방제 방법으로는 노랑털알락나방의 화학적 방제를 위해 등록된 기주식물은 화살나 무뿐이며, 해당 작물에는 페니트로티온 유제(1b 작용기작) 등이 등록되어 있다(Rural Development Administration, 2025). 이 약제는 유충 발생 초기에 경엽처리 방식으로 사용할 수 있으나, 화살나무 외에는 등록 약제가 없어 직접적인 화학적 방제는 불가능하다. 이를 보완하기 위해서는 물리적 방제와 생물학적 방제를 함께 병행하는 통합적 방제 전략이 효과적이다. 물리적 방제 방법으로는 겨울철 전지 시 가지에 밀집 부착된 월동란을 제거하여 소각하고, 발생 초기 집단 섭식하는 피해 잎과 가지를 잘라 폐기하며, 고치를 만드는 주변 낙엽과 틈새를 정리하는 등의 조치가 가능하다(Shiotsu and Arakawa, 1982). 또한 Lee et al. (1997)과 Lee et al. (2006)은 곤충병원성 선충 Steinernema carpocapsae가 노랑털알락나방 유충에 대해 생물적 방제 효과가 있음을 확인하였으며, 유충 발생 초기 시점과 적절한 환경 조건을 고려하는 것이 방제 효율에 중요함을 시사하였다. Farrar et al. (2011)은 세균(Bacillus thuringiensis)을 이용한 살충제가 2~3령기 유충에 효과적이나, 4령기 이후에는 감수성이 급감함을 보고하였다. 이에 따라 친환경 방제를 위해서는 두 제제 모두 유충 초기에 적용하는 것이 효과적인 방제 전략으로 판단된다.

본 연구는 국립수목원 전시 식물의 주요 해충 발생 양상과 피해를 전시원별 기주 특성과 연계하여 정량적으로 분석하고, 기상 요인과의 연계 가능성을 제시하였다. 이러한 접근은 향후 국내외 수목원 및 식물원의 병해충 연구와 관리에 활용할 수 있는 기초자료를 제공한다는 점에서 학술적 의의를 지닌다. 또한 본 연구 결과는 전시원 특성에 적합한 통합병해충관리(IPM) 전략 수립과 관리 시스템 구축의 핵심 자료로 활용될 것으로 기대된다.