• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.43-49
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• 2023

어성초(Houttuynia cordata)는 삼백초과(Saururacease)에 속하는 다년생 초본으로 잎, 줄기 및 뿌리의 전초를 약제로 사용하고 있으며, 민간에서는 혈행개선, 폐렴, 급만성기관지염, 장염, 요로감염증, 종기 치료에 주로 이용되고 있다. 최근에는 항산화, 항염증, 항균 및 암세포 성장억제, 간손상 및 신경세포 사멸 억제, 카드뮴 독성 감소효과 등이 보고되고 있다. 본 연구에서는 어성초 지상부의 에탄올 추출물 및 이의 헥센 분획물, 에틸아세테이트 분획물, 부탄올 분획물 및 물 잔류물을 조제하여 항혈전, 항당뇨, 항산화 및 적혈구용혈활성을 평가하였다. 어성초의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 에틸아세테이트 분획물에서 가장 높았으며, 상기 분획물은 5 mg/ml 농도에서 용매 대조구보다 2.09배, 2.19배 및 1.69배 연장된 TT, PT, aPTT를 보여 강력한 항혈전 활성을 나타내었으며, DPPH, ABTS 및 nitrite radical에 대해 각각 30.9, 19.9 및 49.6 ㎍/ml의 RC50을 보여, 9.8, 5.2 및 11,8 ㎍/ml의 RC₅₀를 나타낸 vitamin C의 항산화력에 비교되었다. 트롬빈 저해활성이 강력한 헥센 분획물이 강력한 적혈구 용혈활성을 나타내는 바와 달리, 상기 에틸아세테이트 분획물은 1 mg/ml 농도까지 전혀 용혈활성이 나타나지 않았다. 본 연구결과는 어성초의 항혈전 활성에 대한 최초의 보고로, 어성초의 quercitirin, hyperoside, orientin 및 isoquercitrin이 항혈전 및 항산화 활성에 관련되어 제시하고 있으며, 향후 어성초를 이용한 기능성 항혈전 식품소재 개발 가능함을 제시하고 있다.

• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.431-436
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• 2023

산업이 발전함에 따라 생태계로 유입되는 중금속의 양이 증가하고 있다. 중금속은 분해가 어려워 생태계 내에 장기간 잔류하고 독성을 유발한다. 이러한 중금속은 수처리 시 흡착, 여과, 화학적 침전 등 물리 화학적 방법으로 제거된다. 본 연구에서는 중금속 흡착 및 제거용 킬레이트 수지로 알긴산 비드를 선정하고 이에 따른 중금속 흡착효율을 평가하기 위하여 JEI (Jellyfish extract at immunity reaction)를 혼합하였다. JEI를 혼합한 비드는 알지네이트의 특성에 따라 납(79-99%)과 구리(64-70%)에서 높은 흡착효율을 보였으며 카드뮴(25-37%)과 아연(5-6%)에서 낮은 흡착효율을 나타내었다. 중금속 흡착은 JEI의 함량에 비례하여 증가하지 않았으나 50%와 100% JEI 비드가 유의미한 증가를 나타내었다. 반응 속도식을 적용한 결과 유사 1차 반응식보다 유사 2차 반응식에 더 적합한 것으로 나타났다. 결론적으로 비드의 생산 단가나 중금속 흡착제거 효율을 비교해보면 50% JEI 비드가 중금속 흡착제거에 적합한 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.842-850
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• 2023

피롤니트린, 피롤로마이신, 피오루테오린 등은 미생물 유래의 다양한 항균활성을 갖는 기능성 할로겐화 페닐피롤 유도체들이다. 그 중에서 피롤니트린은 Pseudomonas fluorescens, Burkholderia cepacia, Serratia plymuthica 등에서 L-트립토판으로부터 4단계 반응을 거쳐 만들어내는 이차대사산물이다. 현재 표재성 피부 사상진균 감염의 치료용으로 사용되며, 토양유래 및 엽면 진균감염에 높은 길항작용을 하며, 인체에 무해하여 산업적 응용가치가 높다. 한편 피롤니트린은 빛에 의해 잘 분해되기 때문에 야외에서 광범위하게 사용하는데 어려움이 있다. 그 대안으로 구조적으로 유사하고 광 안정성이 우수한 합성으로 생산되는 비침습성 표면 살균제인 플루디옥소닐이 개발되어, 주로 식물의 종자 및 엽면 처리용으로 광범위하게 사용되고 있다. 그러나, 수생생물에 높은 독성을 야기하며, 인간 세포주에서 잠재적인 내분비 교란물질로 작용할 수 있는 위험요인이 있어 각국에서 잔류허용 기준량을 설정하여 관리하고 있다. 한편, 천연 피롤로마이신, 피오루테오린과 같은 화합물이 미생물에서 분리, 확인되었으며, 각각. 그람양성균에 대한 항생/항생물막 활성, 식물 병원 난균류 Pythium ultimum에 높은 항균활성을 갖는다. 본 총설은 여러 기능성 할로겐화 페닐피롤 유도체 중 세균 유래의 피롤니트린의 생합성에 관한 특징과 생산, 합성 플루디옥소닐의 특징, 그 외 천연 페닐피롤 유도체들의 특징등을 요약하였다. 우리는 다양한 천연 HPD의 미생물에 의한 생산과 화학합성법에 의한 다양한 합성 HPD의 개발을 통해 인간과 환경에서 높은 치료 효능과 안전성을 제공하는 새로운 HPD의 개발을 기대한다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권4호
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• pp.237-245
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• 2014

경기도 북부에 위치한 3개 사격장 식생조사를 통해 우점 식물인 물억새와 갈풀을 수경재배조건에서의 RDX 흡수실험 대상 식물로 선정하였다. 화약물질 비오염토에서 재배한 두 종 식물의 유식물을 사용하여 대조군, 무처리군 및 RDX 농도 10, 20, 30 및 40 mg/L인 1/4 Hoagland 용액에서 4배수로 수경재배하였다. 실험기간 15일 동안 배양액을 주기적으로 채취하여 pH와 RDX 농도를 관측하고, 실험이 종료된 다음에는 식물체 내 RDX를 추출하여 지상부 및 지하부 내 함량을 측정하였다. RDX에 노출된 기간 동안, 두 종의 식물에서 RDX에 의한 어떤 식물독성도 보이지 않았다. RDX에 대한 유사1차반응 제거상수는 물억새와 갈풀에서 각각 $0.0143{\sim}0.0484day^{-1}$ and $0.0971{\sim}0.1853day^{-1}$의 범위이었다. 식물체량에 평균화한 RDX 제거 상수는 RDX 초기농도에 따라 감소하였고, 물억새와 갈풀에서 각각 $0.27{\sim}1.01mL{\cdot}g^{-1}day^{-1}$ and $0.87{\sim}1.66mL{\cdot}g^{-1}day^{-1}$의 범위에 있는 것으로 산정되었다. 처리 15일 후, 물억새 처리구에서 반응조 용액 내 RDX 제거비율은 초기 RDX 농도가 증가함에 따라 49.0%에서 23.7%로 감소하였고 평균 7.3%의 RDX는 식물체내 잔류하였다. 갈풀을 식재한 반응조에서 초기 RDX량의 16.8% 및 5%가 각각 반응조 내 용액과 식물체에 잔류하였다. 물억새에서는 발견되지 않았던 미확인 극성물질이 갈풀 지상부 및 지하부에서 다량 검출되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권3호
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• pp.316-322
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• 2011

국내 호소 수역 50지점에서 검출빈도가 비교적 높은 4종의 농약성분에 대해 성수기와 비성수기를 구분하여 오염도를 조사하였고, 위해지수방법과 확률론적인 방법을 적용하여 조류, 물벼룩, 어류, 양서류 등의 수생 종들에 대한 생태위해성 평가를 수행하였다. 조류 종에 대해서는 중간 위해성 수준으로, 그 외 다른 수생 종들의 위해성은 낮은 위해성 기준에 비해 훨씬 낮게 산정되어 위해성이 없는 것으로 평가되었다. 조류 종에 대한 위해성은 주로 제초제인 oxadiazon 성분에 기인하였고, 어류 및 양서류에서도 높은 위해 기여도를 보여주었다. $HC_5$값을 적용한 생태위해지수 또한 oxadiazon 성분에서만 중간 위해성 수준이었고, 이 성분이 수생 종에 위해 영향을 주는 주 기여요인으로 조사되었다. 각 농약성분의 농도가 $HC_5$값에 비해 낮은 수준으로 검출되었고, 혼합된 형태의 농약성분에 대한 결합된 생태위해확률 또한 허용기준인 5% 이하로서 생태위해성이 없는 것으로 평가되었다. 결론적으로, 농업용수를 공급하는 전국 호소 수역의 관리를 위해서는 주기적인 생태위해성평가가 필요하며, 급성독성과 노출량을 비교하는 위해지수와 확률론적 기법은 기초 위해성평가이며, 우리나라 고유 생물 종을 이용한 위해성평가, 만성독성, 환경 중 거동, 환경 요인 등을 모두 고려한 보다 높은 단계의 위해성평가 기법 연구가 반드시 필요할 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권3호
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• pp.43-51
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• 2006

휴 폐광산 토양에 안정적인 식생도입 시 고농도의 중금속에 의한 독성과 열악한 물리화학적 토양조건은 주요 제한 인자가 됨은 주지의 사실이다. 중금속의 안정화를 목적으로 도입되는 식물의 안정적인 활착을 위해서는 중금속 급성 독성의 경감 및 토양의 물리화학적 특성의 개량이 필수적이라 할 수 있다. 본 연구는 쑥과 잔디를 이용하여 중금속 오염 토양의 안정화할 때 토양개량제로 돈분퇴비 ($75{\sim}225$ Mg/ha)와 도시하수슬러지 ($150{\sim}450$ Mg/ha)의 처리효과를 살펴보고자 포트 (pot) 실험을 수행하였다. 광산토양에 개량제를 처리한 모든 처리구에서 대조구에 비해 쑥과 잔디의 초기 생존율 및 생장량이 크게 증가하였고, 퇴비보다는 슬러지 처리구에서 생육개선 효과가 높았다. 중금속의 식물 체내로의 흡수이행에 있어서는 쑥과 잔디 모두 지상부보다는 지하부에 중금속이 축적되는 양상을 보였고, 슬러지 처리 토양에서 재배된 쑥과 잔디의 체내 중금속 농도가 낮은 것으로 나타나 개량제간 중금속의 생물학적 유효도에 미치는 영향이 다름을 확인할 수 있었다. 토양 개량제 처리에 의해 카드뮴, 아연, 구리 모두 생물학적 유효도가 낮은 형태로 이행하는 것으로 나타났다. 토양 중 중금속의 존재형태에 있어 식물재배 전후의 변화를 측정한 결과 재배 후 토양에서 대체적으로 잔류상 형태, 산화물결합 형태, 및 치환성 형태 함량은 고르게 감소하였고, 유기물결합 형태 함량은 증가한 것으로 조사되었다. 특히 아연의 유기물결합 형태의 비율은 쑥의 경우 7.84% 에서 13.58%, 잔디의 경우 7.84% 에서 14.16% 으로 증가하여 중금속에 대한 유효도가 낮아지는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 퇴비, 슬러지 등의 토양개량제 처리가 그 자체로서 토양중 중금속의 안정화 효과가 있음은 물론 식물안정화를 위해 도입되는 식물의 생육 개선에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권6호
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• pp.317-322
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• 2016

PFOS sodium salt ($C_8F_{17}SO_3Na$)는 28일 동안 미생물에 의한 분해가 이루어지지 않은 반면 4종의 대체물질($C_{25}F_{17}H_{32}S_3O_{13}Na_3$, $C_{15}F_9H_{21}S_2O_8Na_2$, $C_{23}F_{18}H_{28}S_2O_8Na_2$, $C_{17}F_9H_{25}S_2O_8Na_2$)은 각각 21.6%, 20.5%, 15.8% 그리고 6.4% 분해가 이루어졌다. Daphnia magna를 이용하여 48시간 동안 수행한 물벼룩급성독성시험에서 sodium salt ($C_8F_{17}SO_3Na$)의 반수영향농도($EC_{50}$)는 54.5 mg/L 인 것으로 확인된 반면 4종의 대체물질은 500.0 mg/L에서 아무런 영향이 나타나지 않았다. 500.0 mg/L에서 PFOS sodium salt($C_8F_{17}SO_3Na$)의 표면장력은 46.2 mN/m이었으며 대체물질 4종의 표면장력은 모두 PFOS sodium salt 보다 우수한 것으로 확인되었다. $C_{23}F_{18}H_{28}S_2O_8Na_2$ (20.9 mN/m)는 가장 낮은 표면장력을 갖고 있었다. 그 다음은 $C_{15}F_9H_{21}S_2O_8Na_2$ (23.4 mN/m), $C_{17}F_9H_{25}S_2O_8Na_2$ (27.3 mN/m) 그리고 $C_{25}F_{17}H_{32}S_3O_{13}Na_3$ (28.2 mN/m) 순인 것으로 확인되었다. 미생물분해시험, 물벼룩급성독성시험 그리고 표면장력측정 결과를 종합해 보면 4종의 PFOS 대체물질($C_{25}F_{17}H_{32}S_3O_{13}Na_3$, $C_{15}F_9H_{21}S_2O_8Na_2$, $C_{23}F_{18}H_{28}S_2O_8Na_2$, $C_{17}F_9H_{25}S_2O_8Na_2$)은 모두 PFOS sodium salt ($C_8F_{17}SO_3Na$) 보다 우수한 것으로 확인되었으며 특히 3종의 대체물질($C_{15}F_9H_{21}S_2O_8Na_2$, $C_{23}F_{18}H_{28}S_2O_8Na_2$, $C_{25}F_{17}H_{32}S_3O_{13}Na_3$)은 미생물분해율이 15.8~21.6%로 상대적으로 높고, 물벼룩급성독성과 표면장력측정이 PFOS sodium salt 보다 상당히 우수하다. 그러므로 이들 4종의 대체물질은 PFOS 대체물질로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제38권2호
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• pp.101-111
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• 2005

이 연구의 목적은 국내 폐광산지역의 주변 환경오염 양상을 평가하고 독성 중금속 원소들의 거동에 대한 일반적인 결론을 도출하고자 함이다. 이를 위해 국내의 전형적인 비(base)금속 광산과 금은 광산 4개 지역을 각각 선정하여 환경오염 조사결과를 상호 비교, 검토하였다. 비금속광산으로서 삼보 Pb-Zn-중정석, 신예미 Pb-Zn-Fe, 거도 Cu-Fe 및 시흥 Cu-Pb-Zn광산지역의 광미 및 슬래그 등 폐기물에서 유래된 토양에서 상당한 수준의 Cd, Cu, Pb 및 Zn의 함량이 나타났다. 또한 광산 하부지역 주변 농경지. 하상퇴적물 및 하천수에서도 지속적인 분산의 영향으로 심각한 오염양상이 나타났으며 이는 광산으로부터의 거리, 풍향, 지형 등에 의해 영향을 받고 있었다. 구봉, 삼광, 금왕 및 길곡 금은광산지역에서도 광미 및 광산 폐기토양에서 As, Cd, Cu, Pb 및 Zn의 높은 함량이 나타났으며 직접적인 하부유출로 하상퇴적물 및 하천수의 오염을 유발하고 있었다. 금은광산지역에서 비소가 특징적인 환경오염 원소로 나타났으며 중금속원소와 함께 황화광물에서 비롯되어 산화영향에 따라 그 이동도가 증진될 수 있다. 토양시료의 연속추출 분석결과 대부분의 중금속은 비 잔류성 형태로 존재하며 주변 환경조건의 변화에 취약한 것으로 나타났다. 오염지수의 적용견과 폐광산 토양에서 1.0 이상으로 중금속원소들의 복합적 오염양상을 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제39권3호
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• pp.213-227
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• 2006

자연저감의 메커니즘을 설명하기 위하여 납과 비소 함량이 높은 세창광산 지역의 광산배수, 침출수 및 지표수의 지구화학적 변화를 연구하였다. 주요 오염원인 폐광석에서 미량원소의 분산 및 물리화학적인 조건의 변화에 따른 미량원소의 이동도를 평가하기 위하여 총함량 분석 및 연속추출을 수행하였다. 이러한 광산배수, 침출수 및 지표수의 화학성분은 시료채취의 위치 및 시기별로 변화가 컸으며, 특히 pH가 매우 낮고(pH 2.1-3.3), 황산염(최대 661mg/l) 및 미량원소의 함량(최대 169mg/l Zn, 27mg/l As, 3.97mg/l Pb, 2.99mg/l Cu and 1.88mg/l Cd)이 매우 높은 경우가 관찰되었다. 그러나 지표수에서의 비소와 미량원소의 함량은 특별한 처리를 하지 않아도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리인 지류와 합류되는 지점(8번, 16번)에서 자연배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 철-황화광물의 산화작용과 가수분해에 따른 비정질 철-2차광물의 침전작용은 하천으로 유입되는 미량원소의 이동을 크게 감소시켜주는 효과적인 자연저감 메커니즘이었다. 또한 오염되지 않은 지표수와의 합류에 의한 희석효과도 미량원소의 함량을 감소시키고 점진적으로 pH를 증가시켰다. 한편, 가장 용해성이 높은 원소인 아연은 pH가 거의 중성에 가까워질 때까지 상당량이 용해된 용질상태로 남아있었다. 환경독성학적인 관점으로 볼 때, 세창광산 지역에서는 아연에 의한 오염에 특별한 관심을 가져야 한다. 이러한 것은 수분을 함유한 폐광석에서 아연의 대부분이 양이 온교환형(전체 함량의 65-89%)으로 존재하고, 납은 전체함량의 65-89%가 산화광물 및 탄산염광물형태와 수반되었으며, 카드뮴, 구리 및 비소는 잔류형태가 우세한 것으로 나타난 연속추출실험 결과에 의해서도 확인되었다. 건조상태의 폐광석에서는 전체 납 함량의 34-48%가 쉽게 용출될 수 있는 양이온교환형태로 존재하였다. 양이온교환 및 탄산염광물 수반된 금속의 비율을 고려하면 각 미량원소의 상대적인 이동도는 Zn>Pb>Cd>As=Cu의 순서로 감소하는 것으로 판단된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제48권2호
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• pp.123-158
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• 2009

해충의 저항성발달로 야기되는 문제를 해결하기 위한 정보를 제공함으로써 향후연구를 촉진시키고자 하였다. 농약사용이 지속되는 한 저항성 발달은 필연적이라는 생각으로, 저항성발달을 지연시키기 위해 재배자가 활용할 수 있는 약제성질에 근거를 둔 약종선택, 혼용, 교호, 모자이크 처리 등 약제살포법과, 천적과 양립할 수 있는 선택성 살충제와 저항성 천적의 이용을 중심으로 한 병해충 종합관리(IPM)에 대해 고찰하였다. 저항성관리에 약종의 성질을 이용할 경우 약종별로 작용점과 mode of action(작용방식)이 같거나 다를 수 있고, 2차 해충과 함께 살충제의 활성, 잔류기간, 약제 저항성 발달에 대한 취약성도 다르다. 약제는 섭식, locomotion(거동), 비행, 교미, 포식자 회피 등에도 영향을 미치므로 종합적으로 고려하여 역교차저항성을 나타내는 살충제의 사용이 바람직하다. 농약혼용은 실제 많이 이루어지고 있고 앞으로도 그러하겠지만, 진정한 의미에서 저항성 발달 지연을 위한 혼용, 교호, 모자이크 처리법은 대립유전자의 우성도, 교차저항성, 유입(immigration), fitness 불이익 등과 함께 살충제의 작용방식과 작용점들의 차이에서 구성약제가 매우 높은 비율로 충을 죽이는 부의 교차저항성을 가진 살충제들의 채택에 대하여 논의하였다. 저항성 관리에 약제혼용의 대표적인 사례 22가지와 교호처리 사례 27가지를 표로 제시하였다. 혼용처리의 잠재적 불이익은 생물적 방제의 와해, 이차해충의 저항성발달, 고도의 저항성 개체군 선발, 다양한 살충제에 대한 교차저항성 범위 확대를 내포하고 있다. 교호처리는 살포약량을 높이거나 낮추고, 다른 대사기구를 가진 살충제를 사용하는 것도 고려되었다. 모자이크 처리는 진딧물 같이 정주성 해충인 경우에 연관없는 살충제를 교호로 다른 구역에 처리하거나, 살충제 처리한 열(列)과 그렇지 않은 것을 혼합 배치하여 저항성 발달을 지연시키거나 피해를 감소시킬 수 있다. 해충의 저항성 진화 측면에서 볼 때, 기생자와 포식자의 저항성과 선택성은 농약처리를 요하는 세대 수를 감소시키고 농약으로부터 피난처의 상보적 역할을 수행할 수 있다. 작물별, 기주별, 기생자와 포식자에게 선택성을 보이는 약제를 별도의 표로 요약하여 제시하였다. 기생자의 생존력 향상을 위해 살충제의 선택성과 선택성에 영향을 주는 내 외적 요인에 대하여 검토하였다. 농약사용 하에서 기생자를 사용하기 위해 농약에 대해 저항성이거나 내성이 있는 기생자를 검정, 채집 혹은 선발하는 것을 논의하였다. 포식자에 대한 선택독성에 영향을 미치는 요인들로 농약의 선택성, 선택성의 포장적용과 그에 미치는 요인, 포식자와 기주의 균형, 선택성을 도외시한 방제법의 문제점, 천적과 농약의 양립성 등에 대하여 논의하였다.