본 연구에서는 소와 조사료로 이용되고 있는 볏짚의 농약잔류량 모니터링 결과 검출된 edifenphos와 tricyclazole에 대해 확률적 접근법을 이용해 축산물 중 잔류하는 농약의 우리나라 국민 전체에 대한 노출량을 예측하고 ADI와 비교한 위해성평가를 수행하였다. 평가 결과 소부산물을 간으로만 섭취할 경우 전체인구의 edifenphos 평균 노출량은 ADI대비 0.027%로 매우 낮았으며 $99%^{th}$에서도 0.034% 수준으로 안전하였다. 연령층 별로 볼 때 부산물의 섭취량이 매우 낮은 1~6세가 가장 안전하였으며 부산물의 섭취가 많은 19~29세의 평균 노출량이 ADI대비 0.04%로 상대적으로 높았으나 이 또한 매우 낮은 수준으로 소부산물 섭취를 통한 edifenphos의 위해성은 모든 연령층에서 낮은 것으로 평가되었다. Tricyclazole은 볏짚에 잔류하는 수준이 낮으므로 간 및 신장을 포함한 소부산물 중 잔류량이 음의 값으로 계산되어, 소부산물 중 농약잔류량을 정량한계의 1/2을 적용하여 점추정으로 평가하였다. 소부산물 섭취에 의한 전체인구의 tricyclazole 평균 노출량은 ADI대비 0.0006%로 매우 낮았으며 $99%^{th}$에서도 0.0007%로 아주 미미한 수준이었다. 연령층 별 tricyclazole의 ADI대비 노출량은 $99%^{th}$에서도 1~2세의 0.0003%부터 19~29세의 0.0013%까지 분포하여 소부산물 섭취를 통한 tricyclazole의 위해성은 모든 연령층에서 매우 낮은 것으로 평가되었다.
최근, 수입농산물의 증가에 따라, 일본내에서는 사용되지 않는 농약과 일본에는 없는 사용형태인 수확후 사용되는 농약(post-harvest농약)에 특별히 높은 관심이 더해지게 되었다. 특히 수확후에 사용되는 post-harvest 농약은, 잔류량이 많아 사람의 건강을 해칠 위험이 있는 화학물질로 문제되는 일이 많은데 그 원인의 하나로서, 농산물중 농약의 잔류실태가 명확치 않은 것을 들 수 있다. 농약의 유무는 외견상으로는 전혀 판단할 수 없다. 일반적으로 농약을 사용하여 재배한 작물에도, 농약이 잔류해 있다고는 한정짓지 않는다. 전답에서 사용된 농약은, 환경중에서 또는 식물체내에서 분해되어 소비자에게 판매되게 되기 때문이다. 따라서 농약의 잔류는 검사를 하고서야 판명된다. 시판 농산물에는 어떠한 농약이 어느정도 잔류해 있는 것인가? 여기에서는 1991년도 검사한 결과를 중심으로 농약의 잔류실태에 대해서 서술하고자 한다.
토양에 잔류된 농약의 작물로의 흡수 이행 양상을 조사하기 위해서 boscalid 및 chlorfenapyr를 토양에 잔류시킨 후 엇갈이 배추로 흡수 이행 되는 정도를 조사하였다. 엇갈이 배추 및 토양 중 두 농약의 확립된 분석법을 이용하여 회수율시험을 실시한 결과 회수율은 87.5~105.2% 범위 이내이었다. 토양 중 boscalid의 초기잔류량은 저농도 처리구에서 2.77 mg/kg, 고농도 처리구에서 5.66 mg/kg이었으며 28일 경과 후 잔류량은 각각 0.53 및 1.60 mg/kg으로 초기잔류량의 71.7~81.9%가 감소하였다. 반면에 chlorfenapyr의 초기잔류량은 저농도 및 고농도 처리구에서 각각 2.38 및 6.43 mg/kg으로 나타났으며, 28일 경과 후 각각 1.36 및 2.91 mg/kg으로 초기잔류량의 42.9~54.8%가 감소하였다. 엇갈이 배추시료는 파종 후 21일부터 28일까지 약 2일 간격으로 수확하여 잔류농약분석을 실시하였으며 시간경과에 따라 농약의 흡수량이 증가하였다. 엇갈이 배추로 흡수된 boscalid의 흡수량은 저농도 처리구에서 2.47 mg/kg으로 2.4%의 흡수율을 보였으며, 고농도 처리구에서 흡수량은 4.71 mg/kg으로 2.2%가 흡수되었다. 반면에 chlorfenapyr의 흡수량은 저농도 및 고농도 처리구에서 각각 1.36 및 2.63 mg/kg으로 나타나 1.5 및 1.3%를 흡수하였다. 이러한 결과는 토양에 잔류된 농약이 후작물로 흡수 이행되어 수확물에서의 잔류량에 영향을 미칠 수 있다는 것을 나타낸다.
본 연구에서는 탄소 유기물과 CoPh를 혼합하여 농약 잔류량을 측정 할 수 있는 바이오센서를 구현 하였다. 작동 전극은 탄소유기물과 CoPh를 섞어 사용하였고 비율은 CoPh를 7%로 제작하였다. CoPh가 7%인 경우 저농도 thiocholine 농도에서도 민감하게 반응하였다. 대표적인 농약인 카보후란에 대하여 센서의 감도 한계는 약$0.5{\mu}g/L$ 수준이며, 농약 농도에 따른 전극의 출력이 선형적인 결과를 얻었다. 또한 EPN 및 클로로피리포스 농약에 대하여 실험 한 결과 카보후란과 같이 농도에 따라 효과적으로 반응하는 것을 확인하였다. 이러한 센서는 현재 농약 잔류량 측정에 사용되는 비색법과 비교하여도 감도 및 선형성 면에서 뒤떨어지지 않으며, 간이 농약 잔류량 측정기 센서로 사용가능성이 있다.
식품중 총 브롬의 함유량을 2-bromoethanol로서 조사하기 위하여 국내산 농산물인 쌀, 보리, 당근, 오이, 사과, 토마토, 호박, 피망, 멜론, 딸기, 포도, 복숭아, 감자 및 셀러리를 GC/ECD와 GC/MSD로 분석하였다. 대부분의 국내산 농산물에서 브롬이 검출되었으며, 보리에서 최고수준인 13.2 ppm이 검출되었다. 또한 멜론, 키위, 레몬, 파인애플, 바나나, 오렌지, 포도 등 수입 농산물에 대하여 브롬함유량을 조사한 결과 모든 시료에서 브롬이 검출되었으며, 파인애플에서 검출된 12.8 ppm이 수입농산물 중 최고 검출량으로 나타났다. 라면스프에 대한 브롬의 잔류량을 최근 4년간 조사한 결과, 1994년에는 검출범위 $ND{\sim}2.4$ ppm (평균 1.1 ppm)로 조사대상시료 24건중 22건에서 검 출되었고, 1995년은 1.0, 2.2 ppm이 조사대상시료 37건중 2건에서 검출되었으며; 1996년에는 검출범위는 $0.7{\sim}37$ ppm (평균 12.4 ppm)로 조사대상시료 11건에서 모두 검출되었으며; 1997년도에는 검출범위는 $0.2{\sim}37ppm$ (평균 1.2ppm)로 조사대상시료 59건에서 모두 검출되었다. 이 연구대상 식품중 검출된 브롬잔류량이 우리나라 및 각 국의 브롬잔류허용기준을 초과한 경우는 없었으며, 또한 식품 중 브롬의 잔류에 대한 조사결과는 외국산보다 우리나라산이 대체로 낮은 수준이었다. 한편 이 연구에서 가장 높은 잔류량인 스프류의 37 ppm에 대한 위해도를 평가한 결과 브롬 1일섭취허용량의 0.2%에 해당하는 양이었다.
본 연구는 살충제인 acetamiprid 5% 액제(SL)의 광분해 문제를 해결하고자 화학적 및 생물학적 시험방법을 통하여 효과적인 보조제를 선발하고 선발된 보조제의 최적함량을 규명하고자 수행되었다. 시험에 사용된 보조제는 KS1과 KS2 2종이었으며, 화학적 평가를 위하여 광분해 시험을 실시하였고, 생물학적 평가를 위하여 고추를 대상으로 목화진딧물(Aphis gossypii)에 대한 살충 활성과 잎에서의 잔류량을 측정하였다. 보조제 첨가에 따라 acetamiprid 5% 액제의 광분해율은 감소되었으나 보조제의 종류에 따른 차이는 그다지 크지 않았다. 그러나 고추 목화진딧물에 대한 살충 활성과 옆에서의 잔류량 측정결과로는 보조제 KS1보다는 KS2가 우수한 생물활성과 높은 잔류량을 나타내어 KS2를 보조제로 선발하였다. 선발된 보조제 KS2를 0, 0.1, 0.5, 1% 함유한 함량별 시험에서는 함량이 가장 적은 시료에서 가장 낮은 광분해율을 보였으며, 고추 목화 진딧물에 대한 살충 활성과 잎에서의 잔류량 측정 결과에서도 보조제 KS2의 함량이 감소할수록 보다 우수한 생물활성과 높은 잔류량을 나타내는 것으로 측정되었다. 이에 따라 선발된 보조제 KS2의 최적 함량은 0.1%인 것으로 판단되었다. 이상의 결과는 적절한 보조제의 선발에 의하여 살충제의 광분해를 막을 수 있으며 이를 통하여 살충제의 활성을 증가시키고 살충제의 처리량을 줄일 수 있음을 보여주고 있다.
인삼의 재배환경에 따른 잔류특성을 조사하고 살포 농약의 행적을 알아보기 위하여 5년근 인삼포에 덮개 유무와 인삼 줄기의 움직임으로 생긴 구멍을 흙으로 메우는 방법 여부의 서로 다른 조건에서 azoxystrobin (20% SC)을 안전사용기준의 기준량과 배량농도로 수확 7일전까지 10일 간격으로 4회 살포하였으며, 행적 구명 시험을 위해서는 기준량을 1회 살포한 후 분석시료를 채취하였다. 재배기간 중 덮개를 설치하고 구멍을 막은 경우가 잔류량이 낮아 덮개 설치와 구멍 메우기가 잔류량 감소에 기여하는 것으로 판단되었다. 인삼에 살포한 azoxystrobin은 비표면적이 큰 잎에 가장 많이 분포하였으며, 살포시기가 인삼의 수확기에 근접할수록 잎 중 잔류량은 감소하였으나 토양표면의 검출량은 증가하였다. 뇌두를 포함한 인삼 뿌리 중 시험농약의 분포율은 약 0.1%이었으며, 인삼 섭취 시 뇌두를 제거할 경우 12.7-20.4%(평균 16.6%)의 잔류농약 섭취를 감소시키는 효과가 있었다.
원예작물중 농약잔류물을 인위적으로 경감시키기 위하여 몇몇 감광제 (photosensitizer, PS)의 활성을 조사하였다. 살균제 iprodione, bitertanol, chlorothalonil, myclobutanil, 및 dichlofluanid를 사과와 오이에 살포한 후 선발된 감광제를 살포하고, 살포 후 0, 1, 3, 7, 15일에 시료를 채취하여 그 잔류량을 분석하였다. 감광제로는 PS-1 (방향족 ketone), PS-2 (방향족 amine), PS-3 (quinone), PS-4 (무기화합물), PS-5 (유기산염) 및 PS-6(반도체 광촉매)이 선발되었다. 사과에 살포된 iprodione의 경우 감광제 PS-1을 처리한 후 15일에 그 잔류량은 대조구의 74%로 감소하였고, bitertanol은 감광제 PS-1를 처리한 후 15일에 그 잔류량은 대조구의 78%로 감소하였으며, chlorothalonil의 경우 감광제 PS-1과 PS-2를 처리한 후 1일에 그 잔류량은 각각 대조구의 56과 54%로 감소하였다. 한편 오이에 살포된 iprodione의 경우 감광제 PS-1과 PS-2를 처리한 후 3일에 그 잔류량은 각각 대조구의 44와 67%로 감소하였고, myclobutanil의 경우 감광제 PS-6을 처리한 후 15일에 그 잔류량은 대조구의 45%로 감소하였으며, dichlofluan김의 경우 감광제 PS-1를 처리한 후 3일에 그 잔류량은 대조구의 44%로 감소하였다. 결과로 미루어 볼 때 방향성 ketone인 감광제 PS-1은 사과와 오이에 잔류하는 농약잔류물의 광분해에 그 효과가 탁월하였다.
실내 재배 오이 중 살균제 amisulbrom의 생물학적 반감기 및 생산단계 잔류허용기준을 제안하고자 약제를 살포하고 재배기간 동안 잔류량을 확인하였다. Amisulbrom 1회 살포시 초기 잔류 농도는 $0.15mg\;kg^{-1}$이었으며 살포 5일 후 $0.06mg\;kg^{-1}$으로 감소되어 반감기는 3.6일이었다. 3일 간격으로 기준량 2회 살포시 초기 잔류량은 $0.35mg\;kg^{-1}$이었으며 살포 5일 후 $0.09mg\;kg^{-1}$으로 감소되어 반감기는 2.4일 이었다. 1회 처리 시의 잔류감소 회귀식을 이용한 생산단계 잔류허용 기준(PHRL)은 수확 5일 전 $1.83mg\;kg^{-1}$ 또는 2일 전 $1.03mg\;kg^{-1}$ 등으로 제안하였다. Amisulbrom 액상 수화제를 안전사용 기준에 따라 1회 살포, 또는 3일 간격 2회 살포 시 모두 살포 직후 잔류량은 오이 중 농약잔류 허용기준 보다 낮았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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