The use of pesticides lead to health and environmental pollution problems, so eco-friendly system for insect control is demanded all over the world. To solve these problems, insect prevention method like biological method has been used as Integrated Pest Management (IPM). The principle of mating disruption dispenser is to attract male of insect that mistake synthetic pheromone with real female pheromone. For effective application of the artificial pheromone, optimized dispensers have been needed to control the release rate for response to number of insects. In this research, silica matrix as dispenser material was used to control the release rate of oriental fruit moth (OFM) pheromone. Sol-gel process is a simple method for producing solid materials. Silica matrix was synthesized by sol-gel process with changing the ratio of TEOS and MTES precursor and analyzed the characteristics of silica gel that made different ratio by using NMR, FT-IR, EA, SEM, and AFM. Furthermore, release rate was calculated by release test from each silica matrix. As MTES precursor is increased, structure is more porous and density of bond is decreased than used much TEOS precursor. So, release rate is rapid at high percent of MTES matrix that consist of high proportion of methyl group. Matrix that synthesized by sol-gel process has release delayed effectiveness, 3~13 times that is compared to pheromone release without matrix. Silica matrix was synthesized simple chemical reaction without any toxic solvents. So, this system answer the purpose of lowering the environmental damage. Furthermore, this silica sol-gel matrix system can improve pheromone dispenser for mating disruption and apply to air freshener.
해충 방제에 사용되는 화학 살충제 사용을 줄이기 위하여, 곤충의 성페로몬을 이용한 새로운 방제 방법이 연구되고 있다. 교미 교란제의 원리는 과수원에 인공적으로 합성한 페로몬 디스펜서를 설치하여 실제 암컷의 성 페로몬과 혼동을 주어 수컷나방과의 교미를 방지하는 것이다. 이 연구에서는 복숭아순나방을 타겟으로 하였고, 기후, 지역 특성에 따라 각기 다른 해충의 발생량에 대응할 수 있도록 다양한 실리카 매트릭스에 페로몬을 담지하여 방출 속도를 조절하는 연구를 하였다. 테트라에톡시실록세인과 메틸트리에톡시실록세인을 비율별로 조합하여 개시제로 사용하였으며, 졸-겔법을 이용하여 이로부터 실리카 매트릭스를 합성한 뒤 페로몬 방출 테스트를 진행하였다. 매트릭스의 특성분석 및 페로몬 방출 테스트를 위하여 원소분석, 작용기분석, 주사전자현미경, 원자간력현미경, 가스크로마토그래피 질량 분석 등을 시행하였다. 메틸트리에톡시실록세인의 비율이 커질수록 다공성의 구조가 만들어졌으며 이에 따라 페로몬 방출도 더욱 빠르게 일어났다. 2가지 개시제의 비율을 조절함으로써 원하는 방출 속도를 얻어낼 수 있었으며, 방향제 등의 매트릭스로도 활용이 가능할 것으로 기대된다.
