스크랩 동애등애

[한해별]

애등애

 

 ■ 학명 : Hermetia illucens (Linnaeus,1758)
 ■ 분류학적 위치 : 파리목(Diptera), 동애등에과(Stratiomyidae)
 ■ 분포지역 :  아메리카동애등에는 북아메리카 원산지로 1950년을 전후해서 세계적인 분포를 보이고 있으며(Sheppard et al., 2002), 우리나라에서는 1990년에 최초 발견, 보고되었으며 해외에서 도입된 종으로 추정되었으며(Kim, 1997) 현재 우리나라 전역에 걸쳐 분포하고 정착한 종으로 추정(Kim, 2008)
 ■ 생태적 특성  
 숲, 축사, 음식물쓰레기장 등 유기성폐기물이 야적되어 있는 장소에서 서식하며 성충 한 마리가 500~1000개의 알을 낳는다.
유충 기간은 15~20일 정도로 성숙한 유충의 크기는 20mm정도이며 가축분뇨, 음식물쓰레기 등을 섭식하며 분해한다.
먹이를 섭식하는 동안 50~60℃의 열을 발생하며 유충 섭식기간에 info-chemical이라는 물질을 분비하여 타종의 파리가 번식을 할 수 없도록 쫓아낸다. 또한 유기물 내 세균 및 곰팡이 등의 미생물을 섭식 처리하거나 항생물질 분비로 미생물 발생을 억제한다.
전용단계(번데기 전 단계)에서 안전하게 용화를 하기 위해 이동하는데 주로 밤에 이루어지며 100m까지도 이동한다.
번데기 기간은 15~18일 정도이며 유충 형태 그대로 암갈색의 번데기가 된다. 성충은 크기가 1.3~2cm이며 검은 빛을 띈다. 성충의 교미활동은 온도가 27.0℃ 내외가 되고 충분한 광량 하에서 일어난다.
성충은 먹이활동을 하지 않으며 물만 섭취하기 때문에 타종의 파리와 달리 인간과 가축에 해를 주지 않는다.

유기성폐기물의 자원화 : 아메리카동애등에 1마리가 처리하는 음식물쓰레기는 2~3g이며 그 분변토는 양질의 퇴비로 이용가능하다(농촌진흥청자료). 가축의 분뇨 양을  42~56%까지 줄이며 분뇨의 고농도 질소 함량을 3/4정도 감소시킨다(Jeffery K et al., 2001).

- 유기성폐기물의 친환경적 처리 : 런던협약 ‘96의정서’에 따라 2011년까지 해양 투기량을 05년 기중 50%수준 이하로 감축해야하는 과제를 해결할 수 있는 방법이 되며, 이산화탄소 발생량 감축에도 기여하게 된다.

- 유충과 번데기를 이용한 사료 : 전용단계의 아메리카동애등에는 44%의 건조중량으로 필수 아미노산과 지방산을 포함한 42%의 단백질, 35%의 지방으로 구성되어 있다. 이러한 동애등에 유충은 병아리(Hale,1973), 돼지(Newton,1977), 송어(St-Hilaire et al.)등의 성장에 기여한다고 밝혀졌다(Jeffery K et al., 2001)

- 유충으로부터 바이오연료 생산 : 건조유충의 35%가 지방으로 되어있는데 이를 이용하여 바이오연료를 생산함으로써 단위면적(에이커/400㎡)당 190,000겔론(719,187리터)의 오일을 생산할 수 있다(EcoSystem corp. MEGFUEL).  대두가 에이커 당 40겔론의 오일을 생산하는 것과 비교하면 효율성 및 비용면에서도 뛰어나다. 곡물을 이용한 바이오연료를 생산함에 따라 곡물가격의 상승이 일어났으며 아직도 기아상태인 곳이 있는 상태에서 바이오연료를 생산하는 대안으로 가치가 있다

- 유충의 항생물질을 이용 : 기존 항생제에 면역력이 생긴 수퍼박테리아의 출현으로 새로운 항생물질을 개발이 요구되기 때문에 동애등에 유충이 가지고 있는 항균펩타이드에 대한 연구가 필요하다

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"음식물 쓰레기를 친환경적으로 처리할 수 있는 정화곤충인 ‘동애등에’의 실내대량 증식기술이 개발됨에 따라, 음식물 쓰레기 처리의 새로운 길이 열렸습니다.“

1. 동애등에의 특성

 동애등에는 분류상 파리목의 동애등에과에 속하는 곤충으로 미국, 인도, 호주, 베트남, 한국 등 전 세계적으로 분포되어 있습니다. 동애등에 성충은 일반 파리와는 달리 인간에게 해를 주지 않으며 병의 매개성도 없습니다. 
 동애등에는 유충기에 유기물을 먹어 분해함으로서 음식물 쓰레기의 양을 줄이는데, 국내에 분포하고 있는 여러 종류의 동애등에를 채집해 시험해본 결과, 아메리카동애등에가 음식물 쓰레기 분해 능력이 가장 우수한 것으로 드러났습니다.

가. 생활사

 동애등에는 알, 유충, 번데기, 성충 과정을 거치는 곤충입니다. 음식물 쓰레기를 이용하여 사육(27℃, 실내사육)한 결과, 알에서 성충까지의 기간은 약 37~41일 걸렸으며 분해자로서 역할을 하는 유충의 기간은 14일 정도로 밝혀졌지만 15~20일까지도 가능합니다. 알의 크기는 장경 약 887마이크로미터(㎛), 단경 약 190마이크로미터(㎛)로서, 장 타원형이며 무게는 약 24마이크로그램(㎍)입니다. 유충의 크기는 약 2cm정도이며 갓 부화했을 때는 흰색에 가깝지만 성장함에 따라 점점 미색으로 변하고 그 후 흑갈색으로 변하면서 번데기로 변태하는 단계에 이릅니다. 
 번데기가 되면 먹이 활동을 중단하고 성충이 되기 위해 건조한 곳으로 이동하는데, 동애등에의 번데기는 고치형태를 만들지 않고 유충형태 그대로 번데기가 됩니다. 이런 번데기를 수집하여 보관했다가 필요한 시기에 성충을 발생시키면 됩니다. 성충을 발생하기 위해서는, 수분함량이 약 20%인 톱밥을 이용해 번데기 보호 장치(30×20×35cm)로 옮겨 성충 발생을 유도합니다.

2. 성충 및 유충 사육

 번데기에서 성충이 나오는 것을 우화라고 하는데, 동애등에를 실내사육 할 경우, 우화한 성충이 자유롭게 날 수 있게 유리온실 내 망실(4×2×2m)방에 놓아서 기릅니다. 매일 일정한 양의 물을 공급해 주고, 플라스틱 상자(60×40×15cm)내에 음식물을 넣어 산란배지로 사용합니다. 유충을 사육할 땐 플라스틱 상자(60×40×15cm) 내 약 2만마리 정도 사육하고 매일 1~2kg의 음식물쓰레기를 공급합니다. 사육환경은 온도 27℃, 습도 60%를 유지하고 상자를 천적으로부터 보호하기 위해 망을 씌운 채로 사육합니다.

3. 교미 및 산란

 동애등에의 교미는 우화 후 2~7일 사이에 이루어지고, 교미시간은 일조량이 많은 오전 10시부터 오후 2시 사이에, 온도는 27℃내외로 충분한 빛 아래에서 교미를 합니다. 
 교미를 마친 암컷 성충은 한 마리가 평균 약 1,000개의 알을 산란하는데, 아침 10시부터 오후 4시까지 일조량이 많을 때 산란빈도가 높습니다. 이처럼 교미와 산란에는 자연광이 중요하게 작용합니다. 
 산란된 알은 온도 27℃, 습도 60%만 유지되면 거의 100% 부화하여 유충이 되는데, 이때 부화시간은 산란 후 80~90시간이 소요됩니다.

4. 음식물쓰레기 처리능력

 부화된 유충은 바로 음식물쓰레기를 먹이로 먹으며 분해하게 됩니다. 유충 1마리가 유충기간동안 처리할 수 있는 음식물은 2~3g으로, 동애등에를 통해 음식물쓰레기를 처리했을 경우, 음식물 쓰레기 부피가 약 42%, 무게가 70%정도로 감소합니다. 한 마리의 처리능력은 미미하지만 많은 수의 동애등에의 분해량은 실로 놀랄만 합니다.

5. 사료와 퇴비로의 이용

 동애등에 번데기는 필수아미노산과 지방산을 포함한 42%의 단백질과 35%의 지방으로 구성되어 있어 동물성 고 영양사료 원료로 이용이 가능합니다. 또한 동애등에에 의해 분해하고 남은 음식물쓰레기의 분해산물은 유해물질이 없고 염분이 1%이하로 낮아져 퇴비원료로도 적합합니다.

 동애등에는 번식력이 왕성하여 인공적인 대량증식이 쉽습니다. 이를 잘 이용하면 음식물쓰레기의 처리를 손쉽게 하면서 양질의 사료원료와 퇴비자원으로 활용할 수 있습니다.

<인터뷰>

“동애등에를 이용한 음식물쓰레기처리 시스템은 저비용 고효율로 음식물을 처리할 수 있으며 곤충사육농가의 신 소득원으로 큰 역할을 할 것입니다.” 

 

[한해별]

곤충이 미래 입니다