갈색거저리
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1. 개요
갈색거저리(Tenebrio molitor)는 완전변태 곤충으로, 알, 유충, 번데기, 성충의 단계를 거친다. 유충은 "옐로우 밀웜"으로도 불리며, 유럽 원산으로 저온에 강하고 온대 지역에 널리 분포한다. 쌀도둑거저리, 검정거저리와 혼동되기도 하며, 20세기부터 소동물의 먹이로 사육, 증식되었고, 식용 및 사료용으로 사용된다. 또한, 폴리스티렌을 분해하는 능력이 있어 플라스틱 폐기물 처리에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
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| 갈색거저리 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 학명 | Tenebrionidae Latreille, 1802 |
| 종류 | 본문 참조 |
| 한국어 이름 | 미르웜 미루웜 |
| 영어 이름 | Mealworm |
| 분류 | |
| 계 | 동물계 |
| 문 | 절지동물문 |
| 강 | 곤충강 |
| 목 | 딱정벌레목 |
| 아목 | 카부토무시아목(다식아목) |
| 상과 | 고미무시다마시상과 |
| 과 | 고미무시다마시과 |
| 속 | 코메노고미무시다마시속 |
| 종 | 차이로코메노고미무시다마시 (T. molitor) |
| 학명 명명 | Linnaeus, 1758 |
| 위키생물종 | Tenebrio molitor |
| 기타 | |
| 참고 자료 | 한국산 딱정벌레목 목록 |
| 영어 이름 | en |
2. 종류
밀웜은 거저리과의 여러 곤충 유충을 포함하지만, 주로 다음 세 종류가 대표적이다.
- '''쌀도둑거저리(Tenebrio obscurus Fabricius, 1792년):''' "다크 밀웜"이라고도 불린다.
- '''갈색거저리(T. molitor Linnaeus, 1758년):''' "옐로우 밀웜"이라고도 불린다.
- '''검정거저리(Zophobas atratus Fabricius, 1775) (Zophobos Morio):''' "점보 밀웜", "자이언트 밀웜"(Giant mealworm), "킹 밀웜", "슈퍼 밀웜" 등으로 불린다.
이 외에도 '''붉은쌀거저리(''Tribolium castaneum'' Herbst, 1797), '''알피토비우스(''Alphitobius diaperinus'' Panzer, 1797)와 같은 몇몇 거저리과 딱정벌레가 사육 동물의 사료나 실험 동물로서 연구소나 동물원 등 전문적인 기관에서 사육·번식되고 있지만, 펫 산업이나 취미로 동물을 기르는 곳에서는 일반적이지 않다.
2. 1. 갈색거저리 (Tenebrio molitor)
"옐로우 밀웜"으로도 불리며, 한국에서 가장 흔하게 유통되는 종이다. 모든 완전변태 곤충과 마찬가지로, 갈색거저리(''Tenebrio molitor'')는 알, 유충, 번데기, 성충의 네 단계를 거친다.[1] 유충은 황갈색을 띠며, 보통 약 2.5cm 이상이다.[1] 성충은 보통 길이가 1.25cm 에서 1.8cm이다.[1] 성충은 짙은 갈색 또는 검은색을 띤다.[2]갈색거저리 딱정벌레는 배를 따라 균등하게 나뉘어 뻗어 있는 선형 홈 때문에 다른 딱정벌레와 구별할 수 있다. 뒷다리에 4개의 발마디만 가지고 있다는 점도 특징인데, 크기가 비슷한 대부분의 딱정벌레는 5개의 발마디를 가지고 있다.[2]
검은색 거저리 딱정벌레 (''T. obscurus'')와 혼동되기도 하는데, 크기와 모양의 주요 차이점으로 구별할 수 있다. 성충 검은색 거저리 딱정벌레의 배는 더 둥글고 뾰족한 끝을 가진 반면, 갈색거저리 딱정벌레의 배는 더 직사각형이고 뭉툭한 끝을 가지고 있다.[2] ''T. molitor''의 유충은 ''T. obscurus''의 유충보다 색이 더 밝다.[3]
저온에 강하고 온대의 서늘한 지역에 널리 분포하지만, 본래는 유럽 원산으로 생각된다. 일본에서는 곡물 저장 저곡 해충으로서 야생화되었다는 확실한 보고는 거의 없고, 야생화 현황은 불명확하다. 일본에서는 주로 '밀웜'이라는 상품명으로 유통되며, 유충의 체색이 황갈색이기 때문에 "옐로우 밀웜"이라고 불린다.
20세기에 들어서면서 소동물의 먹이로 사육 증식되기 시작했으며, 상품화되어 판매된 것은 제2차 세계 대전 이후로 추정된다.
2. 2. 쌀도둑거저리 (Tenebrio obscurus)
쌀도둑거저리(''Tenebrio obscurus'' Fabricius, 1792년)는 "다크 밀웜"이라고도 불리며, 유충은 어두운 색조의 갈색을 띤다. 고온에 강하며 열대에서 온대에 널리 분포하지만, 본래는 인도 원산으로 생각된다. 일본에서도 곡물 저장 해충으로서 이미 야생화되었지만, 일본 국내에서는 상업적인 증식이나 유통은 이루어지지 않고 있다.[5]2. 3. 검정거저리 (Zophobas atratus)
1990년대에 중남미 원산의 '''검정거저리'''(''Zophobas atratus'' Fabricius, 1775) (Zophobos Morio) 유충이 조류의 먹이로 등장하였다. 그 후 일본에서도 유통량이 늘고 있다.쌀거저리나 차이로쌀거저리보다 훨씬 크며, 유충이 다 자랐을 때의 체장이 17mm 전후인데 반해, 검정거저리는 40mm가 넘는다. 따라서 "점보 밀웜", "자이언트 밀웜"(Giant mealworm), "킹 밀웜", "슈퍼 밀웜" 등과 같이 거대함을 어필하는 상품명으로 유통되고 있다. 학명은 시노님인 ''Z. morio'' (Fabricius, 1776)도, 특히 미국의 증식업자들 사이에서 자주 사용되고 있으므로 주의해야 한다.
1990년경 중국 업자를 통해 일본에 도입되기 시작하여, 1995년경부터 일본 국내에서도 증식업자에 의해 사육된 것이 대량으로 유통되었다고 한다. 이러한 경위로 일본으로의 도입은 식물방역법에 저촉되는 밀수였을 것으로 추정된다. 원래 일본 국내에 분포하지 않는 종이기 때문에 일본어 이름은 없었지만, 낚시 미끼용 곤충의 유통 상황을 조사하던 곤충학자 우메타니 켄지가 이 벌레의 정체에 관심을 가지고, 거저리과 전문가인 안도 키요시에게 사육하여 얻은 성충을 동정 의뢰했을 때, 안도의 제안으로 검정거저리의 일본어 이름이 주어졌다.
3. 생태
갈색거저리는 알, 유충, 번데기, 성충의 네 단계를 거치는 완전변태 곤충이다.[1] 유충은 보통 2.5cm 정도이며, 성충은 1.25cm에서 1.8cm 사이이다.[1]
갈색거저리 딱정벌레는 배를 따라 균등하게 나뉘어 뻗어 있는 선형 홈과 뒷다리에 4개의 발마디만 있다는 점이 특징이다. 이는 크기가 비슷한 대부분의 딱정벌레가 5개의 발마디를 가진 것과 대조된다.[2]
검정거저리(''T. obscurus'')와 혼동되기도 하지만, 배 모양과 유충의 색깔로 구별할 수 있다. 성충 검정거저리 딱정벌레의 배는 둥글고 뾰족한 반면, 갈색거저리는 직사각형에 뭉툭한 모양이다. 또한 갈색거저리 유충은 검정거저리 유충보다 밝은 색을 띤다.[2][3]
쌀도둑거저리(''Tenebrio obscurus'')와 거저리(''T. molitor'')는 먼지벌레과 중 곡물 창고 등에서 저곡 해충이 되는 대표적인 종으로, 인간의 식량 저장으로 인해 실내 생활에 적응한 것으로 추정된다. 이들은 오래전부터 사육되어 왔다.
3. 1. 분포
갈색거저리는 지중해 지역에서 기원한 것으로 추정되지만, 인간의 교역과 식민지화의 결과로 현재는 전 세계 여러 지역에 분포한다. 갈색거저리에 대한 가장 오래된 고고학적 기록은 청동기 시대의 터키에서 발견된다. 영국 제도와 북유럽의 기록은 더 늦은 시기에 나타나며, 고대 이집트의 고고학적 유물에서는 갈색거저리를 찾아볼 수 없다.3. 2. 생활사
모든 완전변태 곤충과 마찬가지로, 갈색거저리는 알, 유충, 번데기, 성충의 네 단계를 거친다.[1] 유충은 보통 2.5cm 정도이며, 성충은 1.25cm에서 1.8cm 사이이다.[1]암컷은 알을 낳은 후 4일에서 19일 사이에 알이 부화한다.[10] 애벌레 단계에서 갈색거저리 애벌레는 식물과 죽은 곤충을 먹고 각 유충 단계 또는 령기(9~20령기)마다 탈피한다.[10] 유충의 몸길이는 각 령기가 진행됨에 따라 점차 증가하여 17령기에서 최대 길이에 도달하며, 이후 감소한다. 용화는 14령기 이후에 발생하며, 대부분의 유충은 15~17령기 사이에 완전한 용화를 보인다. 유충은 첫 번째 령기에서는 흰색이며, 두 번째 령기 이후 점차 갈색으로 변한다.[5]
연구에 따르면, 갈색거저리 유충은 7~8일의 배양 기간과 첫 번째 령기에 3~4일의 기간을 보인다. 첫 번째 령기 이후, 각 령기 기간은 영양 결핍 또는 병원체 등의 이유로 상당한 변동이 있을 수 있다. 대부분의 유충은 우화 전 15~17령기를 거치며, 19~20령기를 거치는 유충은 매우 드물다.[5]
마지막 탈피 후, 번데기가 된다. 새로운 번데기는 흰색을 띠며 시간이 지남에 따라 갈색으로 변한다. 온도 등의 환경 조건에 따라 3일에서 30일 후에 성충인 딱정벌레로 나타난다.[10]
3. 3. 생식
수컷 갈색거저리는 페로몬을 분비하여 암컷을 유인하며, 암컷은 근친교배된 수컷보다 교배된 수컷을 선호한다. 근친교배는 수컷의 신호 전달 능력을 감소시키는데, 이는 동형 접합 열성 유전자의 발현 증가 때문일 수 있다.[9]갈색거저리 딱정벌레는 번식력이 왕성하다. 수컷은 음경을 사용하여 정자 덩어리를 삽입하고, 며칠 이내에 암컷은 부드러운 땅에 구멍을 파고 알을 낳는다. 암컷은 약 6~12개월의 성충 수명 동안 평균적으로 약 500개의 알을 낳는다.[10] 암컷은 산란 시 꼬리 끝을 쌀겨 내부에 꽂아 미세하고 끈적한 알을 낳는다.
3. 4. 면역
밀웜은 다양한 병원체와 기생충에 대한 면역 방어 기작을 가지고 있다.[14]갈색거저리 유충은 감염된 설치류의 배설물을 먹을 때 촌충 기생충 ''Hymenolepis diminuta''의 알을 섭취할 수 있다. ''T. molitor''는 ''H. diminuta''에 노출되었을 때 행동 면역을 보이는데, 감염된 수컷은 촌충을 품고 있는 배설물을 피하는 행동을 보여 촌충과 접촉할 확률을 줄인다.[14] 암컷 거저리 유충은 짝 선택을 통해 질적 저항성을 발달시키는데, 페로몬 신호를 통해 수컷의 면역 능력을 평가하여 면역학적으로 더 적합한 수컷을 짝으로 선택한다. 이를 통해 암컷은 짝에게 감염될 확률을 줄이고, 자손에게 향상된 면역 능력을 전달한다.[14]
갈색거저리가 행동 면역을 나타내는 또 다른 방법은 생식 성공에 미치는 부정적인 영향을 제한하여 감염을 견디는 것이다. 갈색거저리 딱정벌레는 자신의 적합성과 수명 희생을 감수하고 ''H. diminuta''의 많은 수의 낭미충을 견딘다. 그러나 수컷은 암컷에게 전달되어 암컷의 번식력을 증가시키고 더 많은 수의 알이 수정되도록 하는 개선된 정포(spermatophores)를 생산한다.[14]
갈색거저리의 유전 형질인 표피 색깔은 황갈색에서 검은색까지 다양하다. 표피 색깔의 개체군 수준의 변이는 더 어두운 개체가 병원체에 더 강하다는 점에서 병원체 저항성과 관련이 있다.[15] 더 어두운 곤충은 높아진 면역 반응을 보이며 표피를 통해 혈강으로 침입하는 병원체에 더 강하다.[15]
갈색거저리의 기생충과 병원체에 대한 면역 방어는 대사 자원을 필요로 하기 때문에, 식량 제한은 ''T. molitor''의 면역 기능을 손상시킬 수 있다.[14]
3. 5. 장내 미생물
밀웜(갈색거저리의 유충)의 장에는 다양한 미생물이 서식하며, 이들은 숙주의 생존과 발달에 중요한 역할을 한다. 특히, 테네리큐테스(Tenericutes) 문에 속하는 ''스피로플라스마''(Spiroplasma) 속 종이 우세하게 발견되는데, 이는 갈색거저리에게 특이적인 것으로 보인다.[17] 이 ''스피로플라스마'' 종은 곤충 병원체로 알려진 일부 종들과 달리, 갈색거저리 유충에게는 병원성을 나타내지 않는다.[17]갈색거저리의 장내 미생물 군집은 항생제에 의해 영향을 받을 수 있다. 암피실린 처리는 미생물 군집의 크기를 감소시키는 반면, 카나마이신은 유의미한 영향을 주지 않았다.[17]
특히, 갈색거저리의 장내 미생물은 폴리스티렌 분해에 중요한 역할을 한다. 장내 미생물이 항생제 처리로 파괴되면 폴리스티렌 소화 능력을 잃게 되는데,[14] 이는 장내 미생물이 폴리스티렌 소화 과정에 필수적임을 시사한다. 갈색거저리의 중장에서 분리된 ''엑시구오박테리움''(Exiguobacterium) 속 박테리아는 시험관 내에서 폴리스티렌을 분해하는 능력이 확인되었다.[14] 이러한 발견은 플라스틱 문제 해결에 대한 새로운 가능성을 제시한다. 북경 베이항 대학교와 캘리포니아 스탠포드 대학교의 연구자들은 밀웜 뱃속에 사는 박테리아를 이용하여 스티로폼을 분해하는 연구를 진행했으며, 이를 통해 인공 효소 개발의 가능성을 제시했다.[36]
4. 인간과의 관계
갈색거저리는 식용 곤충으로 가공되거나, 파충류, 어류, 조류 등 사육되는 애완동물 먹이로 사용된다.[18] 낚시 미끼로도 유용하며,[18] 최근에는 플라스틱 분해 능력도 연구되고 있다.
역사적으로 많은 아시아 국가, 특히 동남아시아에서 갈색거저리를 섭취해 왔다. 동남아시아에서는 식품 시장에서 흔히 발견되며 다른 식용 곤충과 함께 길거리 음식으로 판매된다.[21] 20세기에 들어 소동물 먹이로 사육, 증식되기 시작했으며, 제2차 세계 대전 이후 상품화되었다. 애완동물 가게나 홈 센터에서 구입할 수 있다.
2015년에는 갈색거저리 100마리가 하루에 약 34mg~39mg의 폴리스티렌을 유용한 유기물로 분해할 수 있다는 사실이 밝혀졌다.[30]
4. 1. 식용
갈색거저리는 식용 곤충으로, 곤충 버거와 같이 식품 소매점에서 판매되는 여러 곤충 식품으로 가공된다.[20]
갈색거저리는 높은 단백질과 지방 함량뿐만 아니라 많은 양의 섬유질을 섭취할 수 있어 인간에게 좋은 음식 공급원이다. 갈색거저리에는 저밀도 지단백질 (LDL)을 감소시키고 혈중 고밀도 지단백질 (HDL) 수치를 높일 수 있는 올레산이 많이 함유되어 있다.[5]
역사적으로 많은 아시아 국가, 특히 동남아시아에서 갈색거저리를 섭취해 왔다. 동남아시아에서는 식품 시장에서 흔히 발견되며 다른 식용 곤충과 함께 길거리 음식으로 판매된다. 구운 갈색거저리나 튀긴 갈색거저리는 최근 건강 간식으로 판매되었지만, 갈색거저리 섭취는 수세기 전으로 거슬러 올라간다.[21]
2017년 5월, 갈색거저리는 스위스에서 식품으로 승인되었다.[22] 2021년 6월, 유럽 연합에서 건조된 갈색거저리가 신규 식품으로 허가되었으며,[23] 이는 유럽 식품 안전청이 유충의 인체 섭취 안전성을 평가한 후에 이루어졌다.[24][25]
갈색거저리 유충은 상당한 영양 성분을 함유하고 있다.[18] 생 갈색거저리 유충 100g당 206킬로칼로리와 14~25g의 단백질이 함유되어 있다.[26] 갈색거저리 유충은 소고기와 비슷한 수준의 칼륨, 구리, 나트륨, 셀레늄, 철, 아연을 함유하고 있다. 갈색거저리에는 필수 리놀레산이 함유되어 있다. 소고기와 비교하여 무게당 비타민 함량이 더 높으며, 비타민 B12는 제외된다.[26][27]
4. 2. 사료용
갈색거저리는 주로 파충류, 어류, 조류 및 일부 소형 포유류 등 사육되는 애완동물 먹이로 사용된다.[18] 새 모이통을 통해 야생 조류에게 제공되기도 하며, 특히 번식기에 많이 사용된다. 갈색거저리는 단백질 함량이 높아 낚시 미끼로도 유용하다.[18]갈색거저리는 대량으로 상업적으로 판매되며, 보통 겨나 귀리를 먹이로 담은 용기에 담겨 유통된다. 상업적 재배자들은 갈색거저리를 유충 단계로 유지하고 2cm 이상으로 비정상적인 길이를 달성하기 위해 유약 호르몬을 먹이에 섞기도 한다.[19]
20세기에 들어 소동물 먹이로 사육, 증식되기 시작했으며, 제2차 세계 대전 이후 상품화되어 판매되었다. 애완동물 가게나 홈 센터에서 구입할 수 있으며, 자이언트 밀웜(그레이트 밀웜)의 경우 1마리당 10~30엔 정도에 판매된다(100마리 단위 등 대량 구매 시 할인).
갈색거저리는 일부 모델 생물로서 생물학 연구 분야뿐만 아니라, 주로 동물원이나 애완동물 사육 현장에서 생먹이로 이용된다. 강한 외피 때문에 탈피 직후 희고 부드러운 외피를 가진 개체를 주는 것이 좋다. 칼로리는 높지만 미네랄 등의 영양 균형은 좋지 않다.
4. 3. 플라스틱 분해
베이징 항공항천대학과 스탠퍼드 대학교 과학자들은 굶주린 갈색거저리(밀웜) 뱃속에서 플라스틱 폼 문제 해결의 단서를 발견했다. 연구자들은 밀웜 뱃속에 사는 강력한 박테리아에게 스티로폼을 먹였다. 박테리아는 스티로폼을 분해해 유기 폐기물로 만들었다. 이 박테리아를 더 연구하면 스티로폼을 분해할 수 있는 인공 효소를 개발할 수도 있다.[36]폴리스티렌 폼은 갈색거저리의 번식력을 감소시키지만, 딱정벌레는 플라스틱을 주요 식량원으로 사용하여 완전히 발달할 수 있어 폴리스티렌 재활용의 흥미로운 대안이 된다. 그러나 갈색거저리의 미생물 군집이 항생제 처리에 의해 파괴되면 폴리스티렌 소화 능력을 잃게 되는데, 이는 장내 미생물이 소화 과정에 필수적임을 시사한다. 실제로 갈색거저리의 중장(midgut)에서 분리된 엑시구오박테리움 속(species) 박테리아는 시험관 내에서 폴리스티렌을 분해하는 것으로 나타났다.[14]
2015년에는 갈색거저리 100마리가 하루에 약 34mg~39mg의 폴리스티렌을 유용한 유기물로 분해할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 다만, 한 달간의 실험 기간 동안 스티로폼만 먹인 갈색거저리와 일반 사료를 먹인 갈색거저리 사이에는 차이점이 발견되지 않았다.[30] 갈색거저리의 장내 미생물이 폴리스티렌 분해 역할을 하며, 항생제 겐타마이신을 투여받은 갈색거저리는 분해 징후를 보이지 않았다.[31] 그러나 갈색거저리 장내 미생물의 분리된 집락은 장내 박테리아보다 분해 효율이 떨어지는 것으로 나타났다.[31]
5. 사육
밀웜은 기본적으로 밀을 제분할 때 분리되는 쌀겨나 빵을 가루로 만든 빵가루를 먹이로 주어 키울 수 있다. 사육 용기 안에 쌀겨나 빵가루를 어느 정도 두께로 깔고 거기에 유충이나 성충을 넣으면 유충은 내부로 들어가고 성충은 표면을 돌아다니며 생활을 시작한다. 쌀겨 표면의 절반 정도를 천 등으로 덮어두는 것이 좋다.
습도가 높은 환경에서는 빈번하게 곰팡이에 감염되어 죽는다. 사망 개체는 유충에서 번데기, 성충까지 모두 검게 변색되어 자극에 반응하지 않게 된다. 방치하면 서로 잡아먹는 현상으로 인해 감염이 확산되어 쉽게 사육 용기 내의 전멸을 초래하므로, 조기에 사망한 개체를 제거하는 것이 중요하다.
산란은 암컷이 꼬리 끝을 뻗어 쌀겨 내부에 꽂아 넣고 미세하고 끈적한 부드러운 알을 낳는다. 그러나 동물원 등에서는 영양가를 높이기 위해 당근, 감자, 잎채소와 같은 신선한 채소 등을 밀웜 유충이 잠들어 있는 사육 용기 내 쌀겨 표면에 놓는 등으로 섭취하게 한다. 성충, 유충 모두 잡식성이며, 갈색거저리의 유충은 닭똥에서 발생한 파리의 유충을 포식한다는 보고도 있을 정도이며, 식물질과 함께, 주면 고양이 사료나 멸치 등의 동물성도 열심히 섭취한다. 따라서 사육 용기 내에서 번데기가 된 것(특히 용화 직후의 것)을 그대로 방치하면 바로 유충이나 성충의 포식 대상이 되어 상호 포식을 일으키므로, 증식을 할 때에는 번데기가 된 것을 다른 용기로 옮겨야 한다.
광택검정거저리의 유충은 앞의 두 종보다 더 잡식성이 강하며, 주된 먹이인 쌀겨 외에 채소 찌꺼기를 주는 것뿐만 아니라, 동물성 단백질을 주지 않으면 성장이 어렵고, 유충끼리의 상호 포식도 나타난다고 한다. 또한, 비교적 다습한 환경을 선호하는 경향이 있어서, 쌀겨가 아닌 사슴벌레의 사육에 사용하는 부엽토나 썩은 나무를 분쇄한 플래이크를 적셔 서식지 겸 먹이로 하고, 거기에 채소 찌꺼기나 동물성 단백질을 포함한 소동물용 배합 사료를 보조적인 먹이로 사용하여 사육하는 경우도 많다.
참조
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Commission Implementing Regulation (EU) 2021/882 of 1 June 2021 authorising the placing on the market of dried ''Tenebrio molitor'' larva as a novel food under Regulation (EU) 2015/2283 of the European Parliament and of the Council, and amending Commission Implementing Regulation (EU) 2017/2470
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논문
Safety of dried yellow mealworm (''Tenebrio molitor'' larva) as a novel food pursuant to Regulation (EU) 2015/2283]
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Gastric canthariasis caused by invasion of mealworm beetle larvae in weaned pigs in large-scale farming
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Plastic-eating worms may offer solution to mounting waste, Stanford researchers discover
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한국산 딱정벌레목 목록
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한국의 곤충(insects.or.kr)
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이 작은 벌레가 플라스틱 쓰레기 문제를 해결해 줄지도 모른다
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2016-08-15
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