"박쥐의 울음소리"로 해충을 막는다? 초음파가 나방의 산란을 막는 새로운 농업 기술 : 지바 대학이 제시한 초음파의 힘

"박쥐의 울음소리"로 해충을 막는다? 초음파가 나방의 산란을 막는 새로운 농업 기술 : 지바 대학이 제시한 초음파의 힘

2025年12月04日 09:55

「소리」만으로 해충 방제?

「농약 대신 '소리'로 해충을 막는 시대가 올지도 모른다」


그런 SF 같은 연구 성과가 치바 대학과 농업 연구 기구의 팀에서 보고되었습니다. 주제는 밤의 밭을 날아다니는 나방과 그것을 노리는 박쥐의 '조용한 전쟁'입니다. 박쥐의 울음소리와 비슷한 초음파를 스피커에서 흘리면, 특정 종류의 나방이 날기를 멈추고, 결과적으로 산란을 자제하게 되어, 즉 작물을 먹는 '다음 세대'를 줄일 수 있을지도 모른다는 것입니다.Phys.org


연구 성과는 농약 과학의 국제 저널 Pest Management Science에 게재되어, Phys.org와 치바 대학의 영어 사이트를 통해 세계에 배포되었습니다.Phys.org


박쥐 vs 나방, 6천만 년 지속된 '군비 경쟁'

야행성 나방에게 '듣는 것'은 생명줄입니다. 어둠 속에서 빠른 속도로 날아다니는 박쥐는 초음파를 발사하여 그 반사를 읽어 나방의 위치를 정확히 파악합니다. 나방은 그 소리를 감지하면 급선회하거나 지그재그 비행을 하거나, 나아가 날개나 몸의 형태를 진화시켜 음파를 피하는 등 다양한 방법으로 생존해 왔습니다.Phys.org


연구팀은 이 양자의 끝없는 '군비 경쟁(coevolutionary arms race)'에 주목했습니다. 이번에는 동아시아에서 남아시아에 널리 분포하는 농업 해충 Autographa nigrisigna(밤나방의 일종)을 대상으로, 박쥐의 초음파에 대해 어떤 '듣기'를 하고 있는지를 자세히 조사했습니다.CHIBADAI NEXT


실험: 박쥐의 '대화 속도'를 인공적으로 재현

박쥐의 초음파는 단순한 '삐' 소리가 아닙니다. 먹이를 찾고 있을 때는 천천히, 잡기 직전에는 '타타타타'하고 기관총처럼 고속이 되는 매우 리드미컬한 신호입니다. 이 1초당 펄스 횟수를 '펄스 반복률(Pulse Repetition Rate, PRR)'이라고 부릅니다.Phys.org


연구팀은 100마리의 성충(수컷 50, 암컷 50)을 준비하고, PRR이 다른 인공 초음파를 들려주어 반응을 관찰했습니다. 설정한 PRR은 크게 3단계입니다.CHIBADAI NEXT


  • 저속: 1, 5, 10 Hz
    박쥐가 아직 먹이를 탐색하고 있는 '여유 있는' 단계.

  • 중속: 20, 40 Hz
    나방을 발견하고 거리를 좁히고 있는 중.

  • 고속: 80, 160 Hz
    바로 포식 직전, 이른바 '터미널 버즈'.


결과는 매우 명확했습니다. 저속의 소리에서는 나방은 약간 방향을 바꾸는 정도의 간단한 회피 행동에 그쳤습니다. 반면 중속이 되면 비행이 불규칙해지고, 고속에서는 마치 '얼어붙은' 것처럼 날기를 멈추는 개체가 두드러졌습니다.Phys.org


알을 품은 암컷일수록 '겁쟁이'가 되는 이유

또한 연구팀은 알을 품은 암컷(그라비드 암컷)에 주목했습니다. 같은 초음파를 들려주면, 그녀들은 미교미 개체보다 강하게 반응하고, 고속 PRR에서는 높은 확률로 비행을 중단했습니다.Phys.org


여기서 보이는 것은 나방에게 있어 **'생명'과 '자손'을 저울질하는 의사 결정**입니다.

  • 알을 품고 있는 상태에서 포식되면, 자신도 알도 함께 잃게 됩니다

  • 그렇다면 위험도가 높다고 판단한 순간에 이동이나 산란을 포기하고라도 몸을 지키는 것이 유리합니다


실제로 일정 시간 내에 산란된 알의 수를 세어보면, 고속 PRR을 들려준 그룹에서는 산란 수가 줄어드는 경향이 보였고,'위험한 소리'를 듣는다 → 날지 않는다 → 알을 낳을 기회가 줄어든다라는 흐름이 확인되었습니다.CHIBADAI NEXT


'초음파 스피커 농법'의 가능성과 과제

이 성질을 잘 활용하면, 밭에 소형 초음파 발생 장치를 설치하고, 야간에 박쥐의 '터미널 버즈'와 비슷한 소리를 흘리기만 해도 나방이 날아다니는 시간을 줄이고, 결과적으로 산란 수도 억제할 수 있을지도 모릅니다. 연구팀도 초음파 에미터의 도입이 야간의 나방 활동을 억제하고, 농약 사용량의 감소로 이어질 가능성을 지적하고 있습니다.Phys.org


기존의 화학 농약과 비교했을 때의 장점은 다음과 같이 정리할 수 있습니다.

  • 환경 부담의 감소: 토양이나 수계에 잔류하지 않음

  • 표적의 좁힘: 특정 나방이 싫어하는 PRR만을 겨냥할 수 있는 가능성

  • 내성 문제가 발생하기 어려움: 약제 내성과 같은 진화 압력이 걸리기 어려움


한편, 과제도 적지 않습니다.

  1. 야외에서도 같은 효과가 있을까?
    실험은 제어된 실내 환경에서 이루어졌으며, 바람이나 다른 소리가 있는 밭에서 어느 정도 동일한 효과가 있을지는 앞으로의 검증이 필요합니다.Phys.org

  2. 다른 생물에 대한 영향
    초음파는 인간에게는 잘 들리지 않지만, 박쥐 외에도 감지할 수 있는 동물이 있습니다. 천적이나 익충에 대한 악영향이 없는 주파수·출력을 가려내는 것이 필요합니다.

  3. 비용과 운영
    밭의 크기에 따라 얼마나 많은 스피커를 설치할 것인지, 전원을 어떻게 확보할 것인지, 계절이나 작물에 따라 소리 패턴을 바꿔야 하는지 등 현장 시점의 설계도 앞으로의 주제입니다.


SNS에서는 어떤 반응이 나올까

이 연구 성과는 Phys.org나 EurekAlert! 등의 과학 뉴스 사이트에서 다루어지고, EurekAlert!의 공식 X(구 Twitter) 계정에서도 보도 자료가 공유되고 있습니다.Phys.org


현재 시점에서는 아직 '버즈' 전야라는 인상이지만, 이런 종류의 뉴스가 SNS에 흘러들 때, 대개 다음과 같은 유형의 댓글이 나열되기 마련입니다. 여기서는 실제 게시물 자체가 아니라, 전형적인 반응의 '분위기'를 정리해 봅니다.


1. 농약 감소를 환영하는 목소리

환경 의식이 높은 사용자들로부터는,

「이것이 실용화되면 농약을 상당히 줄일 수 있을 것 같다」
「유기농업＋초음파 스피커는 잘 어울릴 것 같다」

라는 기대 섞인 댓글이 나올 것 같습니다. 일본에서는 네오니코티노이드계 농약이나 생물 다양성에 대한 영향이 자주 논의되기 때문에, '소리라면 안심할지도 모른다'는 직관적인 호감을 갖는 사람이 많을 것입니다.


2. 생태계에 대한 '예상 밖'을 걱정하는 목소리

한편으로는,

「박쥐의 소리를 24시간 흘리면, 진짜 박쥐는 혼란스럽지 않을까?」
「나방뿐만 아니라 다른 곤충이나 동물에도 영향이 있을 것 같다」

라는 신중파의 의견도 반드시 나옵니다. 초음파는 보이지 않는 만큼, '무슨 일이 일어나고 있는지 알기 어렵다'는 것이 불안 요소가 되기 쉽습니다. 연구자 측도, 타겟 외 생물에 대한 영향 평가를 빼놓을 수 없습니다.


3. 친근한 의문·작은 농담

또한, 일반 사용자 시점의 소박한 의문도 오갈 것입니다.

  • 「인간에게는 정말 들리지 않는 건가? 애완동물은 괜찮을까?」

  • 「집의 발코니에서 흘리면, 밤의 벌레가 조용해지려나…?」

  • 「초음파로 모기도 어디론가 가버리면 좋겠다」

중에는 '이웃 아이의 괴성보다 낫다' 등 농담 섞인 게시물이 올라오는 것도 눈에 선합니다.

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