• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제46권2호
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• pp.55-59
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• 2023

One of the necessary conditions for the mass production of the edible insect, the white-spotted flower chafer Protaetia brevitarsis seulensis (Kolbe), is to breed a strain with excellent egg-laying ability. To identify external morphological traits related to egg-laying ability, we investigated the effects of the weight, length, and width of female adults on egg production. Correlation and multiple regression analyses revealed a positive correlation between the weight of female adults and egg production. This study suggests that selection of heavier females is a good strategy for breeding strains with superior egg-laying characteristics. The results of this study will serve as important foundational data for future breeding of superior strains.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제33권1호
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• pp.15-23
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• 2016

One major constraint in the development and implementation of a successful and cost-effective area-wide integrated pest management (AW-IPM) programme with a SIT component for Bactrocera oleae (Diptera: Tephritidae) is the ability to produce a large number of high quality mass-reared individuals. The aim of this study was to develop a more efficient and practical egg collection system in an attempt to improve the mass-rearing of this species. The following basic parameters were examined: egg production per female, egg hatch, pupal recovery, pupal weight, adult emergence and percentage of fliers. Three different strains (Israel wild-type, France wild-type, and Greece laboratory) were tested and each strain was evaluated for six generations. Female flies of the Israel strain produced significantly more eggs per female than the other two strains, but egg hatch was significantly lower. Egg hatch of the France wild type and the Greece laboratory strain was similar. For all other parameters, there was no significant difference between strains; however, there was a significant generational effect for all parameters observed. As a result of this study, a protocol was developed for the mass-rearing of this species that included the use of large adult holding cages that could house up to 96,000 flies per cage. The newly developed method of egg collection using a flat wax panel as one of the sides of an adult holding cage proved to be cost-effective, efficient, making colony growth easier for industrial mass-rearing.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제47권1호
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• pp.44-50
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• 2023

The Daehwangjam has excellent marketability and quality. However, precise silkworm breeding data on the recent high-temperature environment is not enough collected, and it is necessary to check whether stable Daewhangjam silkworm egg production was possible in poor environments. In this study, the timing of metamorphosis of the Daewhangjam parents Jam323 and Jam324 silkworms, in an optimal condition and a general condition similar to breeding grounds, was investigated to confirm that appropriate mating was achieved. Surprisingly, a number of female moths were discarded due to the metamorphosis of Jam324 female moths much earlier than Jam323 male moths in either an optimal or a general condition. To improve this, during the Jam324 female pupation period, the mild low-temperature of 15℃ was treated for the pupation period to delay the metamorphosis into female moths. Depending on the treatment period, the metamorphosis of the female pupa was delayed by more than 4 days, allowing normal mating with the Jam323 male moth. The eye pigments in a pupa also slowly accumulated in these treatments. In order to discover the side effects of low-temperature treatments, the voltinism of the Daewhangjam eggs was investigated, but most of them remained univoltine. Taken together, the low-temperature treatment during the female pupation period made it possible to use Jam324 female moths that were should be discarded, which means that stable and efficient management of Daewhangjam egg production is possible.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제33권2호
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• pp.92-95
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• 2016

The black soldier fly is economically important because its prepupae are used as feed for many animals, including fish and swine. In Korea, black-soldier-fly farms have attempted to increase annual breeding and mass egg production for use in animal feed, as well as the decomposition of organic waste. Such efforts require an understanding of optimal mating and oviposition techniques. Specifically, adult densities and cage size may both improve the efficiency of mass egg production. Our study used four sizes of nylon cages ($1.0{\times}1.0{\times}2.5m$, $1.5{\times}1.5{\times}2.5m$, $2.0{\times}2.0{\times}2.5m$, $2.5{\times}2.5{\times}2.5m$) and three density treatments (4 kg, 8 kg, and 10 kg of pupae) to investigate optimal habitat size and adult density. We found that cage size (independent of density) did not significantly influence female fecundity (number of egg clutches and egg weight), whereas higher densities increased egg number and weight regardless of cage size. Thus, we recommend manipulating adult density to enhance productivity in commercial black-soldier-fly farming. However, we also propose further detailed research to develop methods that account for seasonal changes and environmental conditions, as climatic variables (temperature, sunlight) likely influence female fecundity as well.

• 한국응용곤충학회지
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• 제59권2호
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• pp.133-138
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• 2020

2016년에 쌍별귀뚜라미는 식품의약품안전처 식품공전에 등록된 식품원료로 가장 큰 장점은 월동 없이 연중 대량 사육이 가능하다는 것과 60% 이상의 단백질 함량이다. 본 연구에서는 사육공간, 인건비 등의 문제로 인하여 귀뚜라미 사육이 불가능할 때를 대비하여 저장조건을 설정하였으며, 산란율이 높은 산란처 선발과 알의 동종포식률을 조사하였다. 산란은 상토 산란처에서 가장 선호도가 높았으며(p < 0.05), 알의 동종포식률을 보았을 때 10 L 당 종령 약충 62마리 이하, 1일 동안 산란을 받는 것이 가장 적합한 것으로 판단되었다(p < 0.05). 알의 저온 저장을 하였을 때는 28℃에서 10일간 보관 후 16℃에서 10일간 저온 저장했을 때 부화율이 가장 높았고, 저장을 하지 않았을 때와 비교하였을 때 12~14일 부화를 연장할 수 있었다(p < 0.05). 쌍별귀뚜라미의 산란처, 산란 방법 및 알 저장조건을 설정함으로써 효율적인 생산방법을 제시하였다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제29권2호
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• pp.198-206
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• 2014

The olive fly Bactrocera oleae (Rossi) is the key pest for olive cultivation worldwide. Substantial effort has been invested in the development of the sterile insect technique (SIT) to control this pest. One of the limitations to develop SIT technology for olive fruit fly is the low ability of wild females to lay eggs in other medium than olive fruits, and their slow adaptation to oviposition in artificial substrates. In the present study, fruit grapes were used as an alternative egg collection medium to harvest eggs and young larvae from freshly colonized wild strains originating from France, Italy, Spain and Croatia. The larvae were allowed to develop into the fruits until the second instar, before they were extracted out and further reared on a standard artificial diet. Furthermore, F1 to F4 female flies were alternatively offered wax bottles to oviposit. Finally, the performance of hybrid strains created from crosses between wild and long colonised flies was assessed. The results showed that females of all 4 wild strains readily oviposited eggs in grapes and from the F2 generation onward, females from all strains were adapted to laying eggs in wax bottles. No difference was observed in eggs and pupae production among all strains tested. The findings are discussed for their implications on SIT application against olive fruit fly.

• 한국응용곤충학회지
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• 제58권3호
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• pp.219-224
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• 2019

Zophobas morio는 주로 애완동물의 먹이로 사용되고 있으며 대형어, 파충류, 양서류, 조류의 주식 및 간식으로 활용하기도 한다. Zophobas morio는 $27^{\circ}C$ 이상에서 사육하면 부화 후 80일째에 0.6 g 이상의 유충 무게를 얻었다. 보조사료를 선발하기 위해 콩가루, 어분, 보리, 메밀가루를 이용하였을 때 단백질 함량이 높은 콩가루와 어분에서 부화 후 80일째에 0.7 g이상의 유충무게를 확보하였다. Zophobas morio를 대량 사육하기 위해 성충의 산란율 증가와 균일한 유충을 확보하는 기술이 필요하다. 성충의 산란 격리틀을 이동시켜 줌으로써 유충 단계가 혼재되어 선발하는데, 노동력을 줄이며 높은 수확량과 균일한 유충을 확보하기 위해 5일, 10일, 15일 간격으로 성충을 산란틀로 옮겼을 때 5일 간격으로 성충을 옮기는 처리에서 총 부화유충수 7,256마리로 10일 5,439마리, 15일 2,060마리보다 더 많은 유충수를 확보할 수 있다. 따라서 Zophobas morio 성충을 5일 간격으로 산란틀을 옮기면서 산란을 9회 시키면 7,000마리 이상의 유충을 확보할 수 있으며 이때 한 마리당 무게는 0.68 g 확보가 가능하다.

• Entomological Research
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• 제48권5호
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• pp.331-338
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• 2018

Spotted wing drosophila (SWD) has emerged as a major invasive insect pest of small berry fruits in the Americas and Europe since the late 2000s. Thus, phytosanitary treatment of commodities for export is imperative to prevent the movement of viable SWD to newer areas. In the present study, all developmental stages of SWD were irradiated with different doses of gamma and electron beam radiation to assess developmental inhibition to identify potential quarantine doses of the radiations. Ionizing radiation induced developmental inhibition of all stages of SWD. The effective doses for 99% inhibition ($ED_{99}$) of hatching, pupariation, and adult emergence from irradiated eggs for gamma radiation were 882, 395 and 39 Gy, respectively, compared with 2849, 687, and 41 Gy, respectively, for electron beam radiation. The $ED_{99}$ for inhibition of pupariation and adult emergence in irradiated larvae were 703 and 47 Gy, respectively, for gamma radiation, and 619 and 33 Gy, respectively, for electron beam radiation. Pupal irradiation did not completely inhibit adult emergence, even at 300 Gy. However, irradiation with ${\geq}100Gy$ of puparia induced adult sterility, with no egg production at all. The $ED_{99}$ for inhibition of $F_1$ egg hatchability from adults irradiated with gamma radiation and electron beam radiation was estimated to be 424 and 125 Gy, respectively. The results of the present study suggest that gamma radiation and electron beam radiation are alternatives for phytosanitary treatment. Irradiation with 100 Gy could be suggested as a potential dose for egg, larval, and pupal quarantine treatment of SWD.

• 식품과학과 산업
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• 제55권2호
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• pp.188-202
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• 2022

최근 곤충산업은 애완곤충, 천적 등 산업에서 사료, 식용, 약용곤충으로 그 활용범위가 확대되면서 곤충 원료의 품질관리에 대한 요구가 커지고 곤충 제품의 안전성 확보에 관심이 높아지고 있다. 전세계 곤충산업 시장은 많은 소규모 농가형 기업과 소수의 대기업으로 구성되어 있으며 전통적인 수작업 사육에서 고도로 자동화되고 기술적으로 진보된 플랜트형 사육 등 다양한 기술 수준의 사육형태가 존재한다. 산업규모가 확대되는 과정에서 사육환경의 설계는 온습도, 공기질 조절과 병원체 및 기타 오염 물질의 전파를 방지하는 것은 중요한 성공 요인이 되며 사육에서 부화, 사육, 가공에 이르기까지 생산의 안전성을 유지하기 위해서 통일된 운영시스템 아래 통제된 환경이 필요하다. 따라서 곤충의 생육과 사육환경의 빅데이터화 된 데이터베이스를 기반으로 외부 환경 변화에도 안정적인 사육환경 유지가 가능하고 곤충성장에 맞추어 사육환경을 제어하며 노동력 감소와 생산성 향상을 이루기 위한 ICT 기반 곤충 스마트팩토리팜의 설계 및 운용알고리즘을 개발하는 것은 곤충산업 발전의 필수 선결조건이 되고 있다. 특히 유럽 상업용 곤충사육시설은 상당한 투자자의 관심을 받아 곤충 회사가 대규모 생산시설로 건설하고 있는데 이는 EU가 2017년 7월 물고기양식 사료원료로 곤충 단백질의 사용을 승인한 후 가능해졌으며 이를 기반으로 곤충산업의 식용, 의료 등 다른 분야도 첨단기술을 접목하는 현상이 가속화되었다. 외국 곤충산업은 주로 전세계 식품 생산량의 30%에 이르는 소비 전 폐기물이라고 불리는 식품회사의 생산과잉 원료 등을 업사이클링을 통해 재활용생태계를 형성하는데 반해 우리나라는 가정 및 가게에서 발생하는 음식물폐기물 또는 농산물 가공부산물을 주로 이용한다는 점에서 사료 수집과 영양성분 유지, 위생 등 지속가능한 산업생태계를 이루는 데 어려움을 겪고 있다. 또한, 각 곤충 종은 고유하고 특정 사육기술을 요구하고 있다는 점을 감안할 때 곤충사육자는 각기 다른 종별 접근 방식을 채택해야 하는데 대부분의 곤충기업은 여전히 소규모로 운영되며 특히 농가형 기업의 경우 지식과 경험이 도제식으로 전승되는 경우가 많아 표준화되고 규격화된 사육기술이 유지되기 어려운 반면, 일부 곤충 기업은 대규모 사육시설에 스마트 통합 제어시스템을 도입하여 먹이주기, 물주기, 취급, 수확, 청소 시스템, 가공, 품질관리, 포장 및 보관과 같은 곤충 생산과 관련된 요소가 최적화된 사육 환경과 사육프로세스로 표준화되어가는 모습을 보이고 있으며 심지어 일부 유럽기업은 AI기술로 구동되는 완전 자율 모듈식 곤충시스템으로 사육 유지관리를 하고 있는 사례도 등장하기 시작하였다. 향후 전세계 곤충산업은 공급업체로부터 알이나 작은 유충을 구입하고 곤충을 성숙시키기까지 애벌레의 비육 즉 생산원료에 중점을 두는 시스템과 알을 낳고 수확하고 유충의 초기 전처리에 이르기까지 전체 생산 과정을 다루는 시스템, 곤충 유충 생산의 모든 단계와 제분, 지방 제거 및 단백질 또는 지방 분획 등 추가 가공 단계를 다루는 대규모 생산시스템 등으로 점점 세분화할 것으로 본다. 우리나라에서도 인공지능 및 ICT 첨단기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜 연구 및 개발 등이 가속화되고 있어 곤충이 기존 사료, 식품 뿐만 아니라 천연 플라스틱 또는 천연성형소재 등 2차산업의 탄소제로 소재로 활용할 수 있도록 특정 종 육종과정 단축이나 기능성 강화를 위한 사육제어가 가능하도록 곧 곤충 스마트팩토리팜 한국형 맞춤사육시스템이 등장할 수 있을 것으로 보이며, 특히 곤충 제품의 지속 가능성을 높이기 위해 사료 및 자원 사용에 대한 통합 소프트웨어 접근 방식을 개발하는 것에 중점을 두고 진행되고 있다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제61권1호
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• pp.249-254
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• 2022

오래전부터 산업곤충으로서 이용되어온 누에는 최근 바이오 신소재 생산을 위한 생체공장으로써 주목받고 있다. 소재생산을 위해서는 주로 형질전환 기술을 이용하게 되며, 이는 배아가 있는 알 속으로 목적 유전자를 삽입하는 마이크로인젝션(microinjection) 방식으로 이루어진다. 마이크로인젝션을 위해서는 알을 고정하는 과정이 필수적이며 시간 소모 및 피로도가 높은 작업이다. 따라서 본 연구에서는 시간 소모 및 피로도 개선을 통하여 형질전환 효율을 높이고자 3D 프린팅을 이용하여 알의 정렬 및 고정에 도움을 줄 수 있는 알 배열판(egg liner) 및 접착제 줄눈판(glue drawer)을 3DCADian 프로그램을 이용하여 모델링하고, Fusion 360를 이용하여 3차원 도면을 제작 후 프린팅하여 제작하였다. 제작된 두 도구를 이용하여 슬라이드 글라스에 알을 고정하고, 소요된 시간을 분석한 결과 도구를 사용하지 않았을 때에 비하여 2가지 도구를 이용했을 때 작업시간이 약18.6% 감소하였으며, 연구자의 작업 편의성을 향상시키고 마이크로인젝션을 위한 현미경 및 로봇 팔(manipulator) 조작을 유리하게 하였다. 따라서 알의 배열 수 또는 조작 편의성을 개선할 수 있는 추가적인 연구 및 개량이 이루어진다면, 알 배열판 및 접착제 줄눈판이 누에 형질전환 효율성 개선 및 다른 산업 곤충의 형질전환 연구에도 이용될 수 있을 것으로 판단된다.