서론
국내 쌀 생산에서 얻어지는 주요 부산물은 볏짚, 왕겨, 미강, 미숙립 및 싸라기 등이 있으며 싸라기, 미숙립, 볏짚 및 미강은 식용이나 가축의 사료로 활용되고 있지만 왕겨의 경우 그 자체로 태워서 바이오연료로 사용하든지 퇴비, 가축깔개 및 과수농과 잡초 발생 억제 등에 이용되어 왔다. 그러나 최근엔 왕겨의 재활용 방안중의 하나로서 왕겨를 300-500℃로 탄화시키면(탄화공정) 탄화 왕겨와 왕겨 중량의 약 16-20% 정도의 왕겨초액(chaff vinegar, CV)이 생산되는데 이들의 이용에 관한 연구가 보다 활발히 검토되고 있다. 탄화왕겨는 사료의 소화율과 퇴비의 부식성을 높이는 효과가 있을 뿐만 아니라 토양개량제 또는 산업용 제품 생산으로 활용도가 점차 증가되고 있다. 왕겨초액은 왕겨를 탄화시킬 때 발생하는 연기와 수증기를 냉각, 응축, 숙성, 정제 등의 과정을 통해 얻어지는 산성액(pH 2-4)으로서(Hwang et al., 2012; Wang et al., 2013) 현재 국내에서 약 20만톤 이상의 왕겨초액 생산 잠재력이 있다고 한다(Lee, 2010b). 왕겨초액은 주로 수분(90% 이상), 초산을 비롯한 유기산(8-9%), 폴리페놀, 기타 성분 등으로 되어있으며, 약 200여종의 미량 유기 및 무기성분이 포함되고 있다 (Hwang et al., 2012; Lee, 2010b; Wang et al., 2013). 전체 성분함량은 재료 및 공정조건에 따라 다르지만(Fujimaki, 1974) 목초액에 비하여 5-10배 높기도 하고(Lee, 2010b), 시중의 19가지 초액중 왕겨초액이 포유동물에 대한 세포독성이 낮으면서 항산화 활성이 가장 좋았다는 보고(Kim and Nam, 2009)가 있다. 현재 왕겨 초액은 살균력과 방부, 항알르레기 활성, 항산화, 항당뇨, 항암성, 탈취 기능 등 다양한 생리활성을 갖는 소재로 보고되고 있으나(Hwang et al., 2012; Kim and Nam, 2009; Kim et al., 2011; Lee, 2010a; Makino et al., 2000; Min et al., 2011; Nam et al., 2010; Son et al., 2011; Yang et al., 2012) 아직까지 목초액 또는 죽초액 관련 연구(Chen et al., 2016; Esguerra, 2008; Jeong et al., 2007; Kim et al., 2001; Nunkaew et al., 2018; Shim et al., 2010)만큼 활성화되어 있지는 않은 실정이다. 그리고 왕겨탄화시 발생하는 연기 등을 대기중에 그대로 방출하면 환경오염문제(미세먼지, 대기오염)를 유발시킬 수 있기 때문에 왕겨초액 생산은 필수적이며 만일 왕겨초액을 재활용하지 못하면 이들의 폐기비용이 추가로 발생하여 공정비용 상승의 문제가 야기될 수도 있다. 따라서 왕겨초액의 활용도를 높이기 위한 선진기술이 개발되면 벼농사의 소득증가와 함께 산업 제반에도 도움이 될 것이다.
국내외에서 유해 남조류 발생은 매우 골칫거리중의 하나이며(Ahn et al., 2015; Jancula and Marsalek, 2011; Kwak et al., 2016) 이의 합리적 관리를 위해 여러가지 기술개발이 시도되고 있는 바, 앞으로는 환경친화적 저독성 물질을 탐색하여 유해조류를 선택적으로 제거하거나 조류 종간의 생장정도를 차별적으로 제어할 수 있는 기술의 개발이 더욱 필요하다(Choi et al., 2009). 즉, 상대적으로 분해가 용이할 것으로 여겨지는 천연물로부터 살조활성물질을 발굴하고, 활성에 있어서 상승작용(synergistic effect)을 가지는 화합물 조합을 탐색하여 혼합처리 함으로써 환경에 투입되는 화합물 절대량을 감소시키며, 가능한 한 발생 초기에 처리함으로써 방제효율을 높일 뿐만 아니라 조류 사체로 인한 이차오염을 줄일 수 있는 처리기술의 개발이 바람직하다(Kwak et al., 2016).
그리고 이끼는 습기가 풍부한 지역에서 건물벽(특히 문화재), 성벽, 나무줄기, 화분 지표면 등에 부착되어 발생, 번식하면서 외관을 불결하게 하며, 건물 부패를 촉진시키거나 나무의 생장을 저해한다. 특히 문제가되는 곳은 임업시설 양묘장과 과수원, 잔디밭, 인삼포지 등 농업현장에서의 피해이다(Kim et al., 2010; Landis and Altland, 2006; Newby et al., 2007). 경우에 따라서는 각종 질병, 해충의 서식지를 제공하기도 한다. 따라서 필요에 따라 이끼의 적극적 방제가 필요한데 특히 이끼발생 장소는 인축의 생활지역과 보다 밀접한 관계가 있으므로 가능한 한 독성이 낮은 친환경 물질로 방제할 수 있는 기술이 필요하다.
본 저자들의 사전연구에 의하면(Kim et al., 2016), 왕겨초액이 우리나라 하천에 문제를 일으키는 유해 남조류 Microcystis aeruginosa를 상대적으로 잘 방제하는 특성이 있었는 바, 이의 100% 방제를 위해서는 미정제 왕겨초액(CV-B)의 경우 250 ppm 이상, CV-B 농축물[CV-B(EA)]의 경우는 30-40 ppm 수준의 처리농도가 요구되었다. 그런데 왕겨초액 성분과 상승작용을 나타내는 화합물을 탐색하여 혼합처리하면 보다 낮은 처리량으로도 동일한 효능을 거둘 수 있고 환경에 미치는 영향도 저감될 수 있을 것이다. 지금까지 왕겨초액을 가지고 상승작용을 가지는 화합물의 탐색 연구는 보고된 적이 없으며, 목초액의 경우는 bentazon 또는 cyhalofop-butyl과 혼합처리할 때 상승작용이 있었다는 보고만(Esguerra, 2008) 있을 뿐이다. 따라서 본 연구는 유해 남조류와 이끼 방제에 있어서 왕겨초액 농축물과 상승작용을 나타내는 몇 가지 화합물을 탐색, 발굴하여 이들 혼합조성물의 활용 가능성을 파악하고자 제반 연구를 수행하였다.
재료 및 방법
시험생물
본 실험에 사용된 남조류는 한국생명공학연구원 생물자원센터에서 분양받은 Microcystis aeruginosa WREO11를 일정 조건의 생육실 (온도 25℃, 광주기 14시간, 광도 20-40 μmolm-2s-1 조건)에서 BG11 medium (pH 7.1)을 사용하여 계대배양중인 것을 사용하였다. 이끼(moss)는 야외의 습기많은 그늘지역에서 자연발생한 깃털이끼류(Thuidium spp.)를 실험대상으로 하였다.
공시화합물
본 실험에 사용한 왕겨초액 농축물은 주)대원팽연화에서 생산한 정제 왕겨초액(CV-A) 또는 미정제 왕겨초액(CV-B)을 가지고 제조하였다. 미정제 왕겨초액 농축물(CV-B(EA))의 경우, 미정제 왕겨초액(CV-B)을 가지고 동량의 에틸아세테이트(ethyl acetate)로 3회 추출한 후 용매분획을 모아 감압건조시켜 제조한 것을 사용하였으며, 물이 90% 이상 제거된 정제 왕겨초액 농축액(CV-A(DP))의 경우는 정제 왕겨초액(CV-A)을 딘스탁(Dean-stark) 장치에 넣고 왕겨초액의 60-65%에 해당하는 양의 메틸렌클로라이드(methylene chloride)를 이용하여 70-80 ℃에서 약 20시간 환류시키면서 물을 제거시킨 것을 본 실험에 사용하였다.
한편 방제활성의 상승작용 여부를 파악하기 위해 사용된 시험약제는 hydrogen peroxide (순도 50%, Sigma-Aldrich, St. Louis, USA), citric acid (순도 99.5%, Sigma-Aldrich, St. Louis, USA), KFI Corp.(Incheon, Korea)에서 구입한 캐슈넛 오일 유래의 anacardic acid (순도 87.1%), quinoclamine (순도 97.8%, FarmHannong Co., Ltd., Daejeon, Korea)이었다.
화합물의 살조활성 평가
기본적으로 살조활성 평가는 유리관병(직경 3.5 cm, 60 mL)에 10 mL의 배양액을 가지고 3반복으로 실시하였으며 시험기간 동안 시험용액을 교체해주지 않는 지수식(static)으로 실험하였다.
시험용액 10 mL에 남조류 세포수가 약 64-100만개 되는 농도로 (spectrophotometer cuvett을 이용하여 A670 nm=0.03내외) 조정한 후, 시험 약제를 투입하였다. CV-B(EA)와 CV-A(DP)는 Tween 20™(Junsei, Japan)을 함유한 아세톤에 녹이고, 수용성화합물은 Tween 20을 함유한 증류수에, 비수용성 화합물은 Tween 20을 함유한 아세톤에 녹여 BG11 배지에 각각 100배 희석하여 각 농도의 혼합 시험용액을 만들었다(시험용액내의 아세톤과 Tween 20 최종농도는 각각 0.5%, 25ppm 이었음). 약제 처리가 완료된 배양병은 온도 25℃, 광주기 14시간, 광도 20-40 μmolm-2s-1에서 6-10일 배양한 후 달관조사 또는 흡광도(A670 nm)를 측정하여 약제의 효과를 검정하였다. 화합물의 남조류 방제 효과는 무처리 대비 생장억제정도(%)로 나타내었다.
화합물간 상호작용성 평가
예비실험에서 M. aeruginosa에 대한 살조활성에 있어서 왕겨초액 농축물과 상승작용을 보였던 hydrogen peroxide를 비롯한 4가지 화합물을 가지고 화합물간 상호작용성 평가를 수행하였다. 각 화합물별로 활성을 나타내는 농도를 사전에 조사한 후, 활성 농도 범위 내에서 여러 가지 농도조합의 혼합물을 조제한 다음, 남조류 M. aeruginosa를 접종하여 위에 기술한 살조활성 평가방법을 통해 약제처리 효과를 조사하였다. 두 화합물간의 상호작용성은 콜비 방법(Colby, 1967)으로 아래 수식에 따라 평가하였다. 만일 혼합 처리에 의해 나타난 실제의 방제가(실측치, observed value)가 기대치(expected value) 보다 클 경우는 상승작용, 같을 경우는 상가작용, 작을 경우는 길항작용이 있는 것으로 나타내었다.
E= (X＋Y)-XY/100
여기서 E는 기대치, X는 화합물 A의 p 농도에서의 억제%, Y는 화합물 B의 q 농도에서의 억제%를 나타낸다
CV-B(EA) +
CV-B(EA) +
CV-B(EA) +
CV-B(EA) +
CV-B(EA) +
남조류 방제활성 실험에서 가장 높은 상승작용을 나타내었던 CV-B(EA) + 과산화수소 혼합물을 가지고 깃털이끼류 방제활성을 평가하였다. 즉, 성분기준으로 과산화수소 : CV-B(EA)의 혼합비율이 1:13일 때 가장 바람직한 상승작용을 나타내었기 때문에 이를 바탕으로 CV-B(EA) 8 g, 50% 과산화수소 1.2 g, ADT(아세톤과 Tween 20이 각각 10%, 0.1% 포함된 증류수) 0.8 g을 혼합하여 방제용 조성물(mixture CH)을 제조한 다음, 이를 ADT에 25, 50, 75, 100, 150, 200배 희석하여 시험용액을 준비하였다. 한국화학연구원의 도로변 잔디밭 그늘진 곳에서 자생한 깃털이끼류(Thuidium spp.) 포장에 직경 9 cm의 구획을 정하고 사전에 준비된 여러 농도의 혼합물을 9월 하순에 각각 10 mL 분무처리하였다. 시험 용액 처리 후 경시적으로 달관조사를 통해 이끼 방제효과를 조사하였다.
결과
CV-B(EA) + 과산화수소의 남조류 M. aeruginosa에 대한 살조활성
유해조류 방제제로 검토되고 있는 과산화수소(hydrogen peroxide)를(Burson et al., 2015) 미정제 왕겨초액의 ethyl acetate 분획 농축물[CV-B(EA)]과 여러 농도 조합으로 혼합하여 남조류에 대한 방제활성을 조사해 보았다. 그 결과 본 혼합물은 매우 강한 상승작용을 나타내었다 (Table 1, Fig. 1, Fig. 2). 각 농도 조합중 CV-B(EA) 10-30 µg mL-1 + 과산화수소 0.5-1.75 µg mL-1에서 실측치가 기대치보다 높아 상승작용이 존재함을 보여주었고, CV-B(EA) 10 µg mL-1 + 과산화수소 0.5 µg mL-1의 조합에서 가장 강한 상승작용을 나타내었다. CV-B(EA) 10 µg mL-1 + 과산화수소 0.75 µg mL-1, 또는 CV-B(EA) 20 µg mL-1 + 과산화수소 0.5 µg mL-1의 조합으로 처리할 때, CV-B(EA) 및 과산화수소의 사용량을 가장 줄이면서 100%의 방제효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 이때에 CV-B(EA) 또는 과산화수소를 단독으로 처리하는 경우는 CV-B(EA), 과산화수소를 각각 40, 2.0 µg mL-1 수준의 농도로 처리하여야 100%의 방제효과를 얻을 수 있었다.
한편, 정제 왕겨초액의 수분제거 농축물[CV-A(DP)]와 과산화수소(hydrogen peroxide)를 여러 농도 조합으로 혼합하여 남조류에 대한 방제활성을 조사해 보았다. 그 결과, 본 혼합물은 CV-B(EA)에서처럼 매우 강한 상승작용을 나타내었다 (Table 2). 각 농도 조합중 CV-A(DP) 60-140 µg mL-1 + 과산화수소 0.5-1.25 µg mL-1에서 실측치가 기대치보다 높아 상승작용이 존재함을 보여주었고, CV-A(DP) 100 µg mL-1 + 과산화수소 0.75 µg mL-1의 조합에서 가장 강한 상승작용을 나타내었다. CV-A(DP) 60 µg mL-1 + 과산화수소 1.0 µg mL-1, 또는 CV-A(DP) 100 µg mL-1 + 과산화수소 0.75 µg mL-1의 조합으로 처리할 때, CV-A(DP) 및 과산화수소의 사용량을 가장 줄이면서 100%의 방제효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 이때에 CV-A(DP) 또는 과산화수를 단독으로 처리하는 경우는 CV-A(DP), 과산화수소를 각각 160, 1.5 µg mL-1 수준의 농도로 처리하여야 100%의 방제효과를 얻을 수 있었다.
CV-B(EA) + citric acid의 남조류 M. aeruginosa에 대한 살조활성
CV-B(EA)와 구연산(citric acid)을 여러 농도 조합으로 혼합하여 남조류에 대한 방제에 있어서 상호작용성을 평가해 본 결과, 비교적 양호한 상승작용을 나타내었다(Table 3, Fig. 1, Fig. 2). 각 농도 조합중 CV-B(EA) 10-40 µg mL-1 + 구연산 20-40 µg mL-1에서 실측치가 기대치보다 높아 상승작용이 존재함을 보여주었고, CV-B(EA) 20 µg mL-1 + 구연산 30 µg mL-1의 조합에서 가장 강한 상승작용을 나타내었다. CV-B(EA) 20 µg mL-1 + 구연산 40 µg mL-1, 또는 CV-B(EA) 40 µg mL-1 + 구연산 30 µg mL-1의 조합으로 처리할 때, CV-B(EA) 및 구연산의 사용량을 가장 줄이면서 100%의 방제효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 이때에 CV-B(EA) 또는 구연산을 단독으로 처리하는 경우는 CV-B(EA), 구연산을 각각 50, 50 µg mL-1 수준의 농도로 처리하여야 100%의 방제효과를 얻을 수 있었다.
CV-B(EA) + anacardic acid의 남조류 M. aeruginosa에 대한 살조활성
CV-B(EA)와 아나카딕산(anacardic acid)을 여러 농도 조합으로 혼합하여 남조류에 대한 방제에 있어서 상호작용성을 평가해 본 결과, 비교적 미약한 상승작용을 나타내었다(Table 4, Fig. 1, Fig. 2). 각 농도 조합중 CV-B(EA) 5-40 µg mL-1 + 아나카딕산 0.03-1.0 µg mL-1에서 실측치가 기대치보다 높아 상승작용이 존재함을 보여주었고, CV-B(EA) 30 µg mL-1 + 아나카딕산 0.11 µg mL-1의 조합에서 가장 강한 상승작용을 나타내었다. CV-B(EA) 30 µg mL-1 + 아나카딕산 0.5 µg mL-1, 또는 CV-B(EA) 40 µg mL-1 + 아나카딕산 0.03 µg mL-1의 조합으로 처리할 때, CV-B(EA) 및 아나카딕산의 사용량을 가장 줄이면서 100%의 방제효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 이때에 CV-B(EA) 또는 아나카딕산을 단독으로 처리하는 경우는 CV-B(EA), 아나카딕산을 각각 50, 1.2 µg mL-1 수준의 농도로 처리하여야 100%의 방제효과를 얻을 수 있었다.
CV-B(EA) + 퀴노클라민의 남조류 M. aeruginosa에 대한 살조활성
CV-B(EA)와 퀴노클라민(quinoclamine)을 여러 농도 조합으로 혼합하여 남조류에 대한 방제에 있어서 상호작용성을 평가해 본, 결과 비교적 양호한 상승작용을 나타내었다(Table 5, Fig. 1, Fig. 2). 각 농도 조합중 CV-B(EA) 10-40 µg mL-1 + 퀴노클라민 0.01-0.1 µg mL-1에서 실측치가 기대치보다 높아 상승작용이 존재함을 보여주었고, CV-B(EA) 30 µg mL-1 + 퀴노클라민 0.025 µg mL-1의 조합에서 가장 강한 상승작용을 나타내었다. CV-B(EA) 10 µg mL-1 + 퀴노클라민 0.1 µg mL-1, 또는 CV-B(EA) 30 µg mL-1 + 퀴노클라민 0.05 µg mL-1의 조합으로 처리할 때, CV-B(EA) 및 퀴노클라민의 사용량을 가장 줄이면서 100%의 방제효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 이때에 CV-B(EA) 또는 퀴노클라민을 단독으로 처리하는 경우는 각각 50, 0.1 µg mL-1 수준 이상의 농도로 처리하여야 100%의 방제효과를 얻을 수 있다.
한편 정제 왕겨초액의 수분제거 농축물[CV-A(DP)]와 퀴노클라민(quinoclamine)을 여러 농도 조합으로 혼합하여 남조류에 대한 방제활성을 조사해 보았다. 그 결과, 본 혼합물은 CV-B(EA)에서처럼 비교적 양호한 상승작용을 나타내었다 (Table 6). 각 농도 조합중 CV-A(DP) 80-160 µg mL-1 + 퀴노클라민 0.01-0.1 µg mL-1에서 실측치가 기대치보다 높아 상승작용이 존재함을 보여주었고, CV-A(DP) 120 µg mL-1 + 퀴노클라민 0.025 µg mL-1의 조합에서 가장 강한 상승작용을 나타내었다. CV-A(DP) 140 µg mL-1 + 퀴노클라민 0.05 µg mL-1의 조합으로 처리할 때, CV-A(DP) 및 퀴노클라민의 사용량을 가장 줄이면서 100%의 방제효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 이때에 CV-A(DP) 또는 퀴노클라민을 단독으로 처리하는 경우는 각각 180, 0.1 µg mL-1수준 이상의 농도로 처리하여야 100%의 방제효과를 얻을 수 있었다.
CV-B(EA) + 과산화수소 혼합물의 이끼류(Thuidium spp.)에 대한 방제효과
이상의 실험에서 과산화수소를 포함하는 왕겨초액 농축물[CV-B(EA), CV-A(DP)]이 살조활성에 있어서 가장 강력한 상승작용이 관찰되었다. 그리하여 CV-B(EA) + 과산화수소 혼합물을 택하여 이끼에 대한 방제효과 여부를 확인하고 아울러 사용적정량이 어느 정도되는지를 알아보고자 야외실험을 수행한 결과, CV-B(EA) + 과산화수소 혼합물(mixture CH)은 이끼에 대하여 빠르고 효과적인 방제 효과를 나타내었다. 구체적으로, 방제용 조성물 처리 후 2일째부터 빠른 고사가 일어났으며 처리후 8일째에는 200배 희석액 처리에서도 90%의 우수한 방제 효과를 나타내었다(Table 7, Fig. 3). 기존 연구사례에서는 이끼에 대한 단독처리 효과만 보고되어 있는데, 솔이끼나 우산이끼가 많이 발생하는 곳에서 퀴노클라민처리가 가장 양호한 활성을 보였고, 목초액 또는 oxyfluorfen 처리도 비교적 효과적이라고 하였다(Kim et al., 2010).
고찰
왕겨초액의 생산공정을 대략적으로 볼 것 같으면, 왕겨탄화과정에서 생기는 연기, 가스, 수증기를 응축시켜 얻어진 용액(조초액)을 수개월 보관하면(숙성과정) 층 분리가 일어나며 이때 타르성분 함량이 높은 최하층과 페놀성 성분들이 많은 최상층은 버리고 중간의 수용액층을 비중분리법으로 모으는데 이를 미정제된 왕겨초액(CV-B)이라고 한다. 그 후, 미정제 왕겨초액을 다시 감압증류시키고 여기에서 얻어진 용액을 활성탄 여과를 시켜 정제하며(활성탄에 흡착되는 유해물질 제거) 이러한 과정을 거친 왕겨초액을 정제된 왕겨초액(CV-A)이라고 한다(Hwang et al., 2012). 이들은 주로 수분(90% 이상), 초산을 비롯한 유기산(8-9%), 폴리페놀, 기타 성분 등으로 구성되어 있으며, 약 200여종의 미량 유기 및 무기성분이 포함되고 있어(Hwang et al., 2012; Lee, 2010b; Wang et al., 2013) 살균력과 방부, 항알르레기 활성, 항산화, 항당뇨, 항암성, 탈취 기능 등 다양한 생리활성을 갖는 것으로 보고되고는 있으나(Hwang et al., 2012; Kim and Nam, 2009; Kim et al., 2011; Lee, 2010a; Makino et al., 2000; Nam et al., 2010; Min et al., 2011; Son et al., 2011; Yang et al., 2012) 이를 실용적으로 활발히 이용할 수 있으려면 여러 분야에서의 선진기술 개발이 필요한 실정이다. 이를 위한 방안들중의 하나로서 왕겨초액에 함유된 수분을 최소화시켜(농축) 물류비용을 개선시키는 것이다. 본 연구에서는 두 가지 농축물을 사용하였는데 딘스탁 장치를 이용한 수분제거는 에너지와 시간이 상대적으로 많이 걸리고 수율이 6-7% 정도로서 상대적으로 낮기 때문에 고부가가치의 용도외에는 실용적이지 못할 것 같았다. 그러나 ethyl acetate에 의한 층분리 및 농축은 매우 간편하고 손쉽게 저에너지로 작업할 수 있으며 수율도 8.12% 정도로 보다 높기 때문에 향후 이의 활용이 바람직 할 것으로 여겨졌다. 그러나 이를 통해서 얻어진 농축물은 수용성 물질보다는 비수용 물질이 대부분이라서 이에 부합된 용도에 사용되어야 할 것이다.
본 연구에서는 살조제 및 이끼 방제제로의 활용 가능성을 시험해 보았으며 단독사용보다는 상승작용(synergistic effect)을 가지는 화합물과의 혼합사용을 검토하였다. 예비실험에서 혼합사용 대상 물질로서 과산화수소, 구연산(citric acid), 아나카딕산(anacardic acid), 퀴노클라민(quinoclamine)을 선발하였는 바, 과산화수소는 친환경 수처리제로 널리 사용되고 있으며, 작용 후 물과 이산화탄소로 완전히 분해되어 소실되기 때문에(Häkkinen et al., 2004) 잔류로 인한 생태계에 미치는 부정적 효과는 거의 없는 것으로 알려져 있다. 구연산(citric acid)은 레몬과 라임 같은 감귤류에 다량 함유된 물질이고 항균 및 살조활성이 있으며(Dayan et al. 2009; Ozdemir, 2009), 아나카딕산(anacardic acid)은 캐슈넛오일에 다량 함유된 천연물로서 항균 활성을 비롯한 여러가지 활성이 보고되고 있고(Hamad and Mubofu, 2015; Kwak et al., 2016) 최근 살조제로서 양호한 활성을 가진다고 보고된(Kwak et al., 2016) 화합물이다. 퀴노클라민(quinoclamine)은 이끼 및 조류(algae)의 전문 방제제로 등록된 화합물이지만(Aida et al., 2006; Kim et al., 2010) 때에 따라 보다 양호한 활성발현이 기대되는 물질이다. 이들 시험 화합물 4가지 중에서 왕겨초액 농축물과 가장 상승작용이 높았던 화합물은 과산화수소였다(Table 1, Table 2, Fig. 1). 그리고 본 CV-B(EA) + 과산화수소 혼합물은 포장조건에서 이끼를 방제하는데에 있어서도 양호한 결과를 보여주었다(Table 7, Fig. 3). 그런데 과산화수소가 왕겨초액에 대해 매우 높은 상승작용을 나타낸 이유에 대해서는 아직 불명확하지만 왕겨초액의 산성액이 과산화수소의 분해를 저해해 주는 역할도(Evonik, 2018) 크게 작용할 것으로 추정된다.
본 연구의 왕겨초액 농축물을 함유하는 혼합물은 강, 하천, 연안등에서의 유해조류 대발생을 차단하거나 경감시키는데 동원될 수 있는 기술들중의 한가지로 기여할 수 있을 뿐만 아니라 이끼가 자주 발생하는 문화재 건물과 담장 등의 미관 향상, 수목(tree) 및 화분재배시 문제되는 이끼 및 조류의 방제에 유용하게 활용될 수 있을 것같다. 아울러 방제활성에 있어서 혼합물간의 상승효과로 인하여 유효성분을 보다 낮은 농도로 처리될 수 있어 보다 환경친화적이고, 혼합성분이 천연유래이거나 생화학제이기때문에 단시간 내에 활성을 나타낸 후 자연조건에서 보다 쉽게 분해될 수 있으므로 장기간 잔류 등의 생태환경 문제를 일으킬 염려가 없는 장점이 있다. 또한, 양액재배를 주로하는 식물공장이나 유용 미세조류를 배양할 경우, 유해 조류 오염에 의한 피해를 방지하고자 하는 곳에도 사용될 수 있어 고품질의 농산품 및 바이오매스 생산에도 적용될 가능성이 있다. 따라서 본 결과를 바탕으로 향후 실용화 연구를 계속 추진할 필요성이 있다고 여겨지며, 성공시 벼 재배농가의 소득 향상 및 기타 산업의 활성화에도 긍정적 영향을 미칠 것으로 기대된다.
