• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제47권3호
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• pp.371-380
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• 2019

Termites are pests that cause serious economic and cultural damage by digesting wood cellulose. Termites are arthropods and have an epidermis surrounded by a chitin layer. To maintain a healthy epidermis, termites have chitinase (${\beta}$-1,4-poly-N-acetyl glucosamidinase, EC 3.2.1.14), an enzyme that hydrolyzes the ${\beta}$-1,4 bond of chitin. In this study, the amino acid sequence of the gene, which is presumed to be termite chitinolytic enzyme (NCBI accession no. KC477099), was obtained from a transcriptomic analysis of Reticulitermes speratus KMT001 in Bukhan Mountain, Korea. An NCBI protein BLAST search confirmed that the protein is a glycoside hydrolase family 18 (GH18). The highest homology value found was 47%, with a chitinase from Araneus ventricosus. Phylogenetic analysis indicated that the KC477099 protein has the same origins as those of arthropods but has a very low similarity with other arthropod chitinases, resulting in separation at an early stage of evolution. The KC477099 protein contains two conserved motifs, which encode the general enzymatic characteristics of the GH18 group. The amino acid sequences $Asp^{156}-Trp^{157}-Glu^{158}$, which play an important role in the enzymatic activity of the GH18 group, were also present. This study suggests that the termite KC477099 protein is a new type of chitinase, which is evolutionarily distant from other insect chitinases.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제37권
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• pp.327-348
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• 2004

본 연구에서는 한반도 이남의 지역적 기후 특성을 분석하고, 서식하고 있는 흰개미 (Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto)의 생태적 특성 및 선호도(온도, 습도, 수종)를 실험실에서 확인하였다. 한반도 이남, 특히 남부지역은 흰개미(R. speratus kyushuensis Morimoto)의 서식 및 활동에 최적인 기후지역으로 확인되었다. 부산이 Coptotermes formosanus Shiraki의 야외 분포 북방한계 ($4^{\circ}C$)에 근접되어 있고, 춘천이 Reticulitermes speratus Kolbe의 야외분포 북방한계 ($-4^{\circ}C$)가 한반도를 통과하는 지역으로 확인되었다. 흰개미는 $30^{\circ}C$ (90% RH이상)에서 최대 먹이 섭취율을 보였다. $10^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$(90% RH 이상)까지 약 95%이상의 생존율이 관찰되었지만, $32^{\circ}C$이상에서 사망률이 높아졌다. 또한 52% RH($30^{\circ}C$)와 70% RH($30^{\circ}C$)에서 높은 사망률(100%)이 관찰되었지만 84% RH에서 높은 생존율(97%)을 보였다. 침엽수인 소나무를 먹이로 선호하고 높은 생존율(87%)을 보였지 만 활엽수인 오동나무에서는 낮은 생존율(14%)이 확인되었다. 서울 종묘의 자연수림에서 흰개미의 침입율은 약 34.5%(55개 지점 중 19개 지점, 3년간) 이었다. 침입율은 매년 증가하였지만 발견율은 낮아지고 실종률은 높아지는 경향이 확인되었다. 흰개미 군체 일부는 발견된 목재를 계속 섭취하고, 다른 일부는 새로운 목재를 탐색하는 먹이 찾기 습성을 실험적으로 확인하였다. 종묘의 지표부근에서 흰개미를 관찰할 수 있는 기간은 2001년 4월부터 11월까지이고 최대 활동기는 7월 및 8월인 것으로 야외실험을 통하여 확인하였다. 그리고 동절기(2000년 11월~2001년 3월)에도 지중에서 활동하는 것이 확인되었다. 이상의 결과, 한국 목조문화재를 가해하는 흰개미의 생태적 특성 및 가해 정도에 관한 생물학적 기초 자료를 최초로 제시하였다. 특히 한반도 이남의 기후조건에 따른 흰개미의 활동시기 및 이에 따른 지역적 손상분포를 확인하고 이를 방제할 수 있는 목재 보존제의 성분 특성 및 효과가 확인됨에 따라 향후 생물학적 손상, 특히 흰개미로부터 한국 목조문화재를 예방적으로 보존 관리하기 위한 종합적 방안수립(Integrated Pest Management, IPM)이 가능할 것으로 기대된다. 또한 이러한 연구결과는 흰개미로 발생되는 경제적 손실을 줄일 수 있는 방제학적 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 보존과학회지
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• 제26권1호
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• pp.77-83
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• 2010

국내에 서식하는 지중흰개미는 목재 내부에 공동화 현상이 발생되어 붕괴가 일어나기 직전까지도 외관상 특별한 변화가 발견되지 않는다. 이러한 흰개미의 활성을 비파괴적으로 측정하는 기술은 현재 국내에 적용된 사례가 없었다. 따라서 본 연구는 극초단파 탐지 장비(Termatrac, Australia)를 이용하여 목조 문화재의 비파괴 진단 기술을 정립하고자 한다. 연구 결과, 소나무의 경우 16cm(민감도 5, 6), 느티나무와 Douglas fir의 경우 17cm(민감도 5, 6)까지 측정이 가능하여 국내 대부분의 목조 건축물에 적용이 가능할 것으로 판단되었다. 현장조사 결과 전국 목조건축물 231동 중 33.8%가 흰개미에 의한 손상을 입었으며, 7.8%인 총 18개 건물에서 흰개미 가해가 진행 중인 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 목조 문화재의 비파괴 분석법으로서 적용이 가능할 것이라 예상된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권3호
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• pp.376-392
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• 2020

우리나라는 울릉도 및 제주도를 포함한 전국에서 흰개미에 의한 목조 문화재의 피해가 보고되어 있다. 흰개미에 의한 피해를 감소시키고자 훈증처리나 토양에 약물을 처리하여 살충 및 방충을 하는 것이 대부분이며 비용과 안전성의 문제로 인해 점점 처리하는 횟수가 감소하는 추세이다. 이런 상황을 대처하기 위해 새로운 방법이 필요한 실정이므로 전남 신안에서 채집한 흰개미에서 일개미만 선별하여 효소를 추출한 후 목재 구성성분인 cellulose와 hemicellulose의 xylan을 기질로 하여 효소 활성을 측정한 결과, 분자량이 큰 cellulose 보다 xylan에서 흰개미 장내 효소의 활성이 크게 나타났다. 그러므로 본 연구에서는 xylan을 기질로 하여 흰개미 장내 효소의 활성을 억제하는 약용식물 추출물 600여 종을 탐색한 결과, 용뇌, 마황, 박하뇌에서 억제효과가 크게 나타났다. 선별된 용뇌(Borneolum Syntheticum), 마황(Ephedra sinica), 박하뇌(Menthol) 추출물은 흰개미 장내 효소의 활성을 억제할 뿐만 아니라 직접 처리한 결과에서도 살충활성 및 섭식 저해 효과가 있음을 확인하였다.

• 보존과학연구
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• 통권33호
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• pp.99-108
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• 2012

백색부후균(Trametes versicolor)과 갈색부후균(Tyromyces palustris)은 목조문화재 및 건축물 등의 목재 조직의 건조, 부패과 균열, 스펀지화, 변색 등 다양한 손상을 발생시켜 구조적, 미학적인 관점에서 심각한 문제를 나타내고 있다. 그리고 가장 피해를 많이 주는 해충인 흰개미(Reticulitermes speratus Kyushuensis Morimoto)는 목조건축물의 옥외 기둥이나 대들보 등의 표층을 얇게 남겨두고 내부를 침해함으로써, 결국은 속이 빈 기둥이 되어 건축물이 무너져버리는 피해를 줄 수 있다. 대표적 피해 미생물인 목재부후 균이 흰개미의 서식에 미치는 영향을 파악하기 위하여 부후균이 만연된 곳에 흰개미를 넣어 공존 가능성을 실험해 보았다. 목재의 중량으로 피해율을 산정한 결과, 전반적인 총질량은 두 종류의 부후균에서 모두 감소하였다. 목재의 질량은 백색부후균에서는 모두 감소하였으나, 갈색부후균에서는 오히려 증가한 경향을 볼 수 있었다. 그리고 섭식량을 측정하기 위한 목재의 건조 후 질량에서는 갈색부후균에 넣었던 목재의 질량 감소가 더 크게 나타났다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권1호
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• pp.206-219
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• 2021

기후 온난화는 흰개미에 의한 목조건축문화재 및 가옥 등에 대한 피해를 증가시키고 있다. 현재 흰개미 피해 예방을 위해 건물 주변에 군체 제거 시스템을 설치하여 탐지와 제거를 진행하는 방법이 활용되고 있다. 그러나 1~2개월 단위로 현장을 주기적으로 방문해야 흰개미 유입 여부를 확인할 수 있어 신속한 조치를 취하기 어렵다. 또한 시스템이 장기간 노출된 상태로 설치·운영되기 때문에 결실되거나 훼손되어 기능 손상이 발생하고 있으며 문화재 주변에 설치된 경우 관람 환경을 저해하기도 한다. 본 연구는 목재, 셀룰로오스, 자석, 자력센서를 사용하여 흰개미 유입 여부를 판단하는 탐지 시스템을 제작하여 실험하였다. 그리고 현장을 방문하지 않고 결과를 확인하기 위해 적은 전력으로 작동되는 LoRa Network로 데이터를 전송받았다. 목재는 말목 형태로 제작되었고, 상부에서 하부로 구멍을 내어 유입된 흰개미가 셀룰로오스 시료로 이동이 용이하도록 하였다. 셀룰로오스 시료는 자석을 셀룰로오스로 감싸 원통형으로 만들었으며 목재의 구멍 상부에 삽입하였다. 그리고 목재 말목 상부를 마개로 덮어 이물질 등이 유입되지 않도록 하였으며, 빛·빗물 등 환경적 요인을 차단하여흰개미가 셀룰로오스 시료를 가해할 수 있는 환경을 조성하였다. 셀룰로오스가 흰개미에 의해 가해되면 자석 주위에 공간이 생기고 자석이 낙하하거나 기우는 등의 움직임이 발생하였다. 마개 내에 있는 자력센서는 셀룰로오스 시료 위쪽에 고정하여 자석의 움직임에 따라 자석과 센서 사이의 간격 변화를 측정하였다. 야외 현장 실험은 목재 탐지 시스템에 셀룰로오스 시료를 11개 삽입 후, 5~17일 사이에 현장 방문 없이 자석의 움직임을 통해 흰개미 유입을 확인하였다. 향후 추가적으로 기능을 개선하여 운영한다면 현장 방문 없이 흰개미의 침입 여부를 확인할 수 있고 제품 노출로 인한 훼손과 결실을 줄이며 이에 따라 문화재에 대한 관람 환경이 개선될 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제50권4호
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• pp.246-255
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• 2022

The need for non-destructive testing and evaluation of Korean traditional wooden buildings is increasing because of their widespread deterioration. Among all types of deterioration, termite damage in wooden columns is the most difficult to detect with the naked eye because it starts inside the wood, and the initial deterioration is small. X-ray computed tomography (CT) is the best technology to investigate the inner state of wood that has less damage, but applying it to wooden columns between walls is challenging. Therefore, the feasibility of tomosynthesis, which is a method to reconstruct a coronal section of a subject with a few X-ray projections from a limited angle of rotation, was studied as an alternative to CT. Pine (P. densiflora) with three artificial holes was prepared as a specimen to evaluate the quality of reconstructed tomosynthesis images according to the different number of projections. The quality of the tomosynthesis images in the in-focus plane was evaluated using the contrast-to-noise ratios, while a vertical resolution between the images was assessed by determining the artificial spread function. The quality of the tomosynthesis image in the in-focus plane increased as the number of projections increased and then remained constant as the number of projections reached 21 or over. In the case of vertical resolution, there was no significant difference when 21 projections or more were used to reconstruct the images. A distinct difference between coronal section images was found when the distance was more than 10 mm from one plane to another plane.

• 한국농촌건축학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.25-32
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• 2019

This study is to derive the types of displacement and damage that occur in wooden architecture cultural assets. Although the wooden architectural cultural assets are being repaired through continuous maintenance, secondary problems frequently occur. This is because the root cause of the problem has yet to be solved. The types of displacement and damage that occur in the wooden architecture cultural asset are classified into three parts: the foundation section, the gagu section, and the roof section. In turn, the three main factors that lead to displacement and damages are the structures' load impact, the durability deterioration, and the imbalance. Load impact is a phenomenon in which the member is subjected to a load that causes deformation or cracks. Durability decline is a natural phenomenon that reduces the performance of lumber as a result of check shake, termite damage, and decay. The imbalance is a condition in which the lumber is twisted and the force balance is lost, due to either drying shrinkage or displacement of the gagu section.

• 보존과학회지
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• 제33권4호
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• pp.267-274
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• 2017

여주 신륵사는 남한강과 인접하여 습도가 높고 안개일수가 많으며 산림과 인접하여 생물피해가 우려되는 곳이다. 이에 문화재 보존관리 계획 수립에 필요한 기초자료 확보를 위해 신륵사 목조건축물의 생물분포와 주변 산림의 흰개미 분포를 3년 동안 모니터링 하였다. 그 결과 문화재 가해곤충인 구멍벌이 지속적으로 확인되었으며, 계절과 연차별 곤충분포가 다양하게 나타났다. 이는 대상지의 입지특성과 당해 연도의 기후 변화가 함께 반영되었기 때문으로 추정된다. 배후 산림에서는 전체적으로 흰개미 군체가 확인되었고, 분포 양상은 매년 다르게 나타났다. 미생물 조사 결과 건물의 출입 여부에 따라 종별 분포와 오염도가 다르게 나타났으며, 목재부후균도 분리 동정되었다. 따라서 보존환경과 생물분포에 대한 지속적인 모니터링과 함께 목재가해생물종의 추가적인 유입을 막기 위한 조치가 필요하다.

• 보존과학연구
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• 통권21호
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• pp.5-55
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• 2000

The cultural properties are damaged by various causes according to the characteristics of material, the condition of preservation, and the period of time. Especially, biodeterioration makes lots of damages in organic properties than inorganic ones. The damages of wooden cultural properties by insects usually are caused by the three orders; Isoptera, Coleoptera, and Hymenoptera. As the result of investigation on the state of 141 buildings of wooden cultural properties in 1999, some of them were damaged by many kinds off actors; wasp, powder post beetle, cigarette beetle, termite, decay, and physical cracking. And it was found that the patterns of damages were related to species-specific habits of insects. There are several methods of pest control for the prevention of wooden cultural properties from damages caused by insects. Those are as follows; physical control, chemical control, biological control, and integrated pest management. When insects and fungi were detected at the wooden buildings, the fumigation is best treatment to stop biodeterioration. And then, wood materials also need to be treated with insecticidal and antiseptic chemicals to avoid a reinfestation, because the fumigant is volatile. The six commercial chemicals which are applied to the insecticidal and antiseptic treatment of wooden cultural properties were purchased to test their abilities. According to the comparative results of efficacy of them in laboratory, chemical D showed excellent efficacy in all items, including antiseptic and termiticidal items. The goal of these pest controls is to protect wooden buildings from insects and microorganisms. The most effective method used currently is chemical control(fumigation, insecticidal and anticeptic chemical treatment), but it has to be treated periodically to control pest effectively. Recently environmentally-friendly control methods such as bait system or biological treatments are replacing traditional barrier treatments using large amounts of chemicals. Especially, termite is a social insect which makes a colony. Although a building with fumigation treatment is safe for a while, once attacked building has a risk of damage by reinfestation of termite. Therefore, to control termites from damaged building, the entire colony including reproductives(queen and king) and larvae around buildings must beeliminated. Bait system can be used as a preventive measure in early detection of them through termites colony monitoring and baiting. It would be the most effective for termite control if bait system would be used together with the chemical controls.