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오염물질 극미량 시험법 유효화 및 측정불확도의 중요성

The Importance of Validation and Measurement Uncertainty for Trace-level Contaminant Test Methods

김영준 ( Young-jun Kim )
  • : 한국환경농학회
  • : 한국환경농학회 학술발표논문집 2020권0호
  • : 프로시딩
  • : 2020년 07월
  • : 97-121(25pages)
한국환경농학회 학술발표논문집

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최근 농산물 등의 원재료에 포함된 영양성분, 기능성분뿐만 아니라, 다양한 위해물질에 대해서 소비자의 관심이 증가하고 있고, 소득증대 및 온라인 마켓의 확대에 따라 구매 형태 및 소비 형태가 급속하게 변화되고 있다. 이러한 소비자의 관심 중에서 특히, 안전 및 안심이라는 단어는 가장 중요한 부분이 되어진지 오래 되었다. 또한, 오염물질에 대해서도 의도적인 오염물질 (사전에 안전성을 평가하여 사용을 허가한 물질: 농약, 동물용의약품 등) 및 비의도적인 오염물질(환경유래, 제조가공 등 과정에서 의도하지 않게 생성되는 물질: 곰팡이독소, PAHs 등)로 구분될 수 있다. 일부 오염물질의 경우에는 정부기관에서 규제하는 항목에 대한 적합여부가 중요하며, 부적합 될 경우에는 회수 등의 조치가 내려지고, 또한, 언론 보도를 통해 소비자의 불신으로 연결될 수 있다. 따라서, 이와 관련된 적합여부의 판단 기준적용시 기기분석을 통한 정확한 결과가 그 어느때보다 중요해지고 있다. 즉, mg/kg 및 ug/kg 수준의 낮은 함량까지도 정확하고 정밀하게 분석을 해야만 한다. 어떻게 하면 적은 비용으로 다성분을 동시에 신속하게 분석할 수 있을지 항상 고민이 되는 부분이다. 이러한 모든 부분은 CODEX, AOAC, FDA, ISO, ICH, 식약처 등의 다양한 validation 관련 규정(선택성, 정확성, 정밀성,검출한계, 정량한계 등)에서 제시하는 범위에 적합한지도 꼭 확인이 필요하다. 특히, 분석결과의 농도에 따른 정확성 및 정밀성의 적합범위가 다르게 설정되어 있으므로 예를 들어 80~120% 및 RSD 10% 이하 등으로 일률적으로 적용하는 것은 검토가 필요하다고 판단된다.
또한, 과거에는 측정불확도 (measurement uncertainty)는 ISO17025를 인증받기위해서는 모든 시험원이 산출능력을 보유하여야 했었고 어렵게 느껴졌지만, 이제는 많은 연구자들이 측정불확도를 이해하고 있으며 발표되는 논문에도 많이 등장하고 있다. 일반적으로 분석결과를 얻기 위해서, 시료의 전처리과정, 표준품 제조, 기기분석 둥의 과정을 거치게 되는 데, 이러한 각각의 과정에서 발생가능한 오차들을 수치화하고 이를 모두 합성하는 단계를 쉽게 측정불확도라고 표현할 수 있으며, 실험자는 산출과정을 통해서 어느 부분에서 가장 높은 불확도를 가지는지도 알 수 있다. 궁극적으로는 반복적인 실험 수행을 통해서 실험자는 분석시 발생가능한 오차에 대해서 숙련도를 높임으로써 측정불확도를 낮출 수도 있을 것이다.

UCI(KEPA)

I410-ECN-0102-2021-500-001036981

간행물정보

  • : 농학분야  > 농화학
  • :
  • :
  • : 연간
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  • : 학술지
  • : 프로시딩
  • : 1999-2021
  • : 1464


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2021권0호(2021년 07월) 수록논문
최근 권호 논문
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1탄소중립을 위한 농경지 탄소격리

저자 : 최우정 ( Woo-jung Choi ) , 임상선 ( Sang-sun Lim ) , 곽진협 ( Jin-hyeob Kwak ) , 이선일 ( Sun-il Lee ) , 박현진 ( Hyun-jin Park ) , 양혜인 ( Hey In Yang ) , 서보성 ( Bo-seong Seo ) , 정영재 ( Young-jae Jeong )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 3-21 (19 pages)

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2016년 파리기후협정 비준과 2020년 정부의 2050 탄소중립 선언 이후, 농업분야에서도 온실가스 배출 저감 노력이 요구되고 있다. 대부분 쌀 생산 및 축산업 등에 의해 발생하는 농업분야 온실가스(CH4, N2O)는 우리나라의 전체 온실가스 배출량(연간 약 7억 톤)의 약 2.9%를 차지한다. 논에서는 물 관리를 통해서 CH4 배출 저감이 가능하지만 추가적인 감축은 어려운 형편이고, 축산업에서의 온실가스 배출 역시 육류 소비량 증가에 의해 쉽지 않은 상황이다. 따라서, 농업분야에서의 온실가스 저감과 더 나아가서 국가 탄소중립을 위해서는 온실가스에 대한 획기적인 인식 전환과 이를 뒷받침할 수 있는 국제적 합의와 영농기술 개발, 그리고 국가 차원에서의 지원이 요구된다. 지구탄소 순환에서 매년 육지의 토양(3.5 Gt)과 식물잔사(55 Gt)에서 대기로 방출되는 탄소의 양은 화석연료 연소에 의해 방출되는 양(6-8 Gt) 보다 7-9배 많다. 비록 논란의 여지는 있지만, 농경지 토양에서의 탄소 손실은 대부분 비가역적이기 때문에 농경지 토양 탄소 손실을 온실가스 배출량에 포함하여 지구온실가스 방출을 현실화할 수 있도록 국제적인 합의가 필요하다. 농경지 토양의 탄소 배출량 저감은 물론, 더 나아가서 토양 탄소 격리능 증대를 위해서 다양한 영농 기법을 적용할 수 있다. 그 중, 혼농임업(Agroforestry)과 같은 토지이용 변화, 바이오차(Biochar)를 이용한 장기탄소저장, 그리고 광물질을 이용한 무기탄소격리(Inorganic carbon seqeustration) 등을 우선적으로 고려할 필요가 있다. 농업현장에서 이를 이행하기 위해서는 기존의 농업환경보전프로그램을 확대해서 온실가스 배출 저감과 탄소 저장에 대한 행·재정적 지원이 요구된다. 또한, 우리나라 간척지는 탄소함량이 낮아서 잠재적 유기 또는 무기탄소격리능이 높기 때문에 간척지 농경지의 토양탄소 격리에 대한 관심이 필요하다. 타 산업에서 배출된 온실가스를 농경지 토양에 저장하는 탄소 흡수 기능을 강화하여 기후변화라는 위기를 농업의 국가 경제 기여도를 높일 수 있는 기회로 삼을 수 있을 것이다.


After the Paris Climate Agreement in 2016 and the Korean government's declaration of carbon zero toward 2050 in 2020, reduction of greenhouse gases (GHGs) emissions is also required in the agricultural sector. The GHGS (CH4 and N2O) emitted from agriculture, mostly from rice production and livestock industries, are accounting for about 2.9% of total national GHGS emissions (700 million tons per year). In paddy fields, it is possible to reduce CH4 generation through water management, but further reduction is difficult, and curtailment of GHGS emissions from the livestock industry is not easy due to the increase in meat consumption. Therefore, for further reduction of GHGS in the agricultural sector as well as to achieve national carbon zero, a revolutionary shift in international awareness of GHGS and development of agricultural technologies as well as political supports are required. In the global carbon cycle, the amount of carbon (as CO2) released annually from soils (3.5 Gt) and plant debris (55 Gt) into the atmosphere is 7-9 times greater than that released by fossil fuel combustion (6-8 Gt). Although still controversial, since carbon losses in agricultural soil are mostly irreversible, international consensus is needed to take CO2 emission from soils into account in global GHGs emissions. Various farming techniques can be applied not only to reduce CO2 emissions from arable soil, but also to increase soil carbon sequestration. Among those, land-use changes such as agroforestry, long-term carbon storage using biochar, and inorganic carbon sequestration using rock minerals are promise and feasible approaches. For field implication of these measures to reduce GHGs emission and to enhance soil carbon storage, administrative and financial supports of government, such as Agro-Environmental Conservation Program, are required. In addition, since reclaimed tidelands have a low carbon content, these soils have a high potential for organic or inorganic carbon sequestration, which highlights a necessity of interest in sequestering soil carbon in the reclaimed tideland soils. By strengthening the function of agricultural soils to sequester GHGs emitted from other industries, it might be possible to turn the crisis of climate change to an opportunity to increase the contribution of agriculture to the national economy.

2그린뉴딜시대 친환경 유기농업의 연구방향

저자 : 박상구 ( Sang Gu Park )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 25-35 (11 pages)

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유기농업 정신인 건강, 생태, 공정 그리고 배려라는 4대원칙을 지키며, 각 국의 농업여건에 맞게 유기농업을 발전시켜 왔다. 그러나 최근 국내·외적으로 기후변화와 코로나-19 확산과 같은 커다란 변화 앞에 직면하여 여러 분야에서 새로운 가치와 대안을 찾아야 할 때이다. 국내에서도 이러한 변화에 대응하고자 '그린뉴딜', '포스트코로나 시대'라고 하는 새로운 화두가 제기되었고 정치, 경제, 문화 및 개개인의 생활양식도 조금씩 변화하고 있는 실정이다. 이러한 변화는 지속가능한 농업을 추구하고 있는 유기농업을 포함한 관행농업에서도 기후변화, 탄소중립 및 디지털화 등 변화하는 시대의 흐름과 소비자와 농업인의 요구에 맞추어 변화를 시도하고 있다. 최근까지 유기농업분야 연구는 대개 작물별 유기재배기술, 토양양분 관리기술, 병해충 관리기술, 유기농업자재 활용기술 등 농업현장에서 필요한 기본적인 문제점을 해결하기 위한 유기농기술 중심의 연구가 주로 이루어져 왔다. 이를 통해 농업인들이 친환경·유기농업을 실천하는데 많은 도움이 되어왔다. 그러나 최근 유기농업이 지닌 환경과 생태계에 대한 다양한 공익적 가치를 평가하고 지속가능한 농업으로 이끌어가기 위한 연구방향 설정에 대해 많은 요구가 있어 왔다.
지난해 10여회에 걸쳐 유기농기술위원회, 친환경·유기농 전문가, 실천농업인, 각 도별 연구자 그리고 친환경농업인 단체들의 의견을 수렴하였다. 대부분 유기농업과 생태환경보존에 큰 관심을 나타냈고 특히 유기농업의 공익적 가치평가 연구를 비롯한 주옥같은 의견을 모아 연구과제로 만들게 되었다. 이에 국립농업과학원 유기농업과에서는 외부의 다양한 전문연구기관과 함께 '탄소저감 환경보전형 유기농업과 유기자원 재순환기술 개발('22∼'26년)'이라는 주제로 기존의 연구를 강화하고자 한다. 따라서 유기농업 기술 중심의 연구에서 탄소중립에 기여하는 유기농 연구, 유기농업의 환경생태 보전효과 규명 및 생물다양성 연구, 친환경·유기농업 실천농업인 현장애로 기술 해결을 위한 연구과제 등 연구영역 확대를 통한 탄소중립 이행 실현기반을 마련함으로써 유기농업 기술 적용에 따른 온실가스 감축 효과 등 농축산분야 탄소중립 정책을 뒷받침할 수 있는 연구를 계획하고 있다. 또한 농업현장에서 기술수요가 많은 유기농업자재의 국산화와 유기종자에서 유기종구, 종묘로 생산기반을 확대하여 친환경·유기농업의 안정적 생산기반 구축 및 활성화를 이루고자 한다, 특히 유기자원을 활용한 저탄소 자원순환농업 실천 및 농업부산물 활용 퇴비화기술, 소규모 마을단위 경축순환형 모델을 개발하고 공익적 가치와 경제성 분석을 통해 현장에 실증하고자 한다. 결론적으로 향후 2026년까지 탄소저감을 위한 친환경농업 확산에 기여하는 유기농업의 가치평가, 기술의 고도화, 현장 실용화를 촉진하는 방향으로 연구 사업을 추진할 것이며 공동연구과제에 각 분야별로 능력 있는 많은 연구자들의 적극적인 참여와 협업을 기대해 본다.

3유기농업자재 공시제도 현황과 관리방안

저자 : 이재필 ( Jae Pill Lee )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 39-51 (13 pages)

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유기농업자재 공시제품이란 유기농산물을 생산하는 과정에서 사용할 수 있는 허용물질을 원료 또는 재료로 하여 만든 제품을 말하며, 공시의 대상은 토양 개량용 및 작물생육용과 병해충 관리용이 있다. 현재 유기농업자재는 703개 업체에서 1,854개 제품을 생산하고 있으며 이중 토양개량 및 작물용 자재는 1,234개 병해충관리용 자재는 620개 제품이 있다. 농업환경 보존 및 식품안전에 대한 요구로 유기농업자재 시장 규모는 증가하고 있으나 높은 수수료에 따른 판매 및 유통구조, 높은 가격과 효능·효과에 품질관리 부족, 원료에 대한 수급 불안정으로 대부분의 업체는 영세한 규모이다.
유기농자재 업무는 농림축산식품부 소속기관인 국립농산물품질관리원에서 제도를 운영하고 있고 강원대학교산학협력단과 순천대학교산학협력단 2개의 민간기관에서 공시를 해주고 있다. 안전한 공시제품을 농업인에게 공급하고 제품의 신뢰확보를 통한 시장 활성화를 위하여 국가기관과 민간기관에서 정기조사와 수시조사 및 특별조사를 실시하고 있다. 본 강연에서는 유기농업자재 공시제도의 현황과 관리방안을 소개로 앞으로 공시제도의 나아갈 방향을 모색하고자 한다.

4친환경 농자재 활용 병해충방제

저자 : 김진철 ( Jin-cheol Kim )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 52-67 (16 pages)

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2021년 6월 3일 현재 우리나라에는 총 1899개의 유기농업자재가 공시되어 있다. 이 중에서 병해관리용 자재가 210개, 충해관리용 자재가 311개, 그리고 병해충관리용 자재가 136개로서 전체중에서 병해충관리용 자재가 차지하는 비중은 24.6%이다. ㈜날리지웍스의 분석에 의하면 총 159개의 기관이 유기농업자재를 등록하고 있으며, 이 중 75%가 3개 이하의 제품을 등록하고 있는 것으로 나타났다. 또한 156개의 기관중 매출액이 확인된 기업은 약60%이며, 이 중 74%가 연매출 100억원 이하의 소기업인 것으로 나타났다. 병해관리용 유기농업자재를 등록한 기관은 총 111개 기관으로 이중 고려바이오와 대유가 각각 11개의 제품을 등록하여 가장 많이 등록한 회사인 것으로 나타났으며, 충해관리용 자재의 경우에도 111개의 기관이 등록하였고, 대유(18), 에이디(17), 고려바이오(13), 에코윈(11), 그린아그로텍(10) 순으로 등록을 많이 한 것으로 나타났다. 병해충관리용 자재의 경우 총 80개 기관이 등록하였으며, 케이티생명자원개발연구소, 나라바이오 및 자연과미래 3개 기관이 각각 5개의 제품을 등록하였다. 매출이 1,000억원 이상의 기업으로는 팜한농이 병해관리용 4개, 충해관리용 3개로 가장 많이 등록한 것으로 나타났다. 경농의 자회사인 글로벌아그로 역시 총 11개의 병해충관리용 자재를 등록하고 있다. 현재 유기농업자재로 가장 널리 사용되고 있는 대표적인 제품은 팜한농의 “총채싹”과 나라바이오의 “모두싹”인 것으로 알려져, 이들 제품의 특성 및 효능에 대하여 자세히 설명하고자 한다. 또한 전남대학교에서 현재 개발중인 유기농업자재에 대해서도 설명하고자 한다.

5유기농업자재 공시기준 및 심사절차와 방법

저자 : 안기석 ( Ki-seok An )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 68-94 (27 pages)

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유기농업자재란 유기농산물을 생산, 제조, 가공 또는 취급하는 과정에서 사용할 수 있는 허용물질을 원료 또는 재료로 하여 만든 제품으로 공시기관에 신청하여 심의를 거쳐 공시서가 발급된다. 유기농업자재는 친환경농어업법과 국립농산물품질관리원 고시의 공시기준에 따라 심사가 이루어지며, 공시 신청 시 절차에 따라 공시기관에서는 첫째, 각 구비서류와 검사성적서에 대한 서류심사, 둘째, 유기농업자재를 생산하는 제조장의 현장 심사를 수행하며, 공시기준에 적합할 경우 공시위원회에서 최종 심의를 거쳐 유기농업자재 공시서가 발급되어 유기농업자재로 인증된다. 본 강연에서는 유기농업자재 공시 인증을 받으려고 할 때 실제 심사 절차와 필요한 구비서류 및 주의사항을 소개한다.

6지속가능한 농업을 위한 친환경농자재 산업동향과 향후 전망 및 발전방안

저자 : 안인 ( In Ahn )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 95-113 (19 pages)

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친환경농자재는 법적용어가 아니나, 바이오비료(Biofertilizer), 식물생리활성제(Biostimulants), 생물농약(Bio-Control agent) 등 친환경농업에 사용가능한 자재를 아울러 친환경농자재 라고 불린다. 세계 바이오비료(약 23억불, Biostimulants 포함 56억불, 연 CAGR 13.6%)및 바이오농약(43억불, 연 CAGR 14.7%) 등 친환경농자재 세계시장 규모가 2020년 기준 100억불을 상회하고 있다. 글로벌농화학기업들이 미생물농약 등 천연식물보호제시장에 경쟁적으로 투자하면서 M&A도 활발하게 진행되고 있다. 국내 생물농약시장은 미생물 산업기반 자체가 매우 취약, 2019년 기준 국내에 등록된 천연식물보호제 품목수는 모두 27개지만 실제 국내 생산 품목수는 9개에 그치고 생화학농약은 1종에 불과한 실정이다. 농약시장에서 천연식물보호제가 차지하는 비율도 극미해 전체농약시장의 0.13%에 불과해, 글로벌 농약업체들이 천연식물보호제 시장에 적극 투자하는 것과는 대조적이다. 유기농업자재는 평균 종업원수 10명, 연매출 6억원이하 688개 업체가 2021년 현재 1,887개 제품을 공시하였으나 실제는 영업이 어려워 이 중 약 2/3 정도만을 생산하고 있다. 병해충관리용이 연 1100∼1300억원, 토양개량.작물생육용이 연 2700∼3000억 수준을 유지하고 있다. 친환경농산업이 현재는 정체되어 어렵지만 중장기적으로 탄소중립 실현 대안으로, 친환경농자재산업의 중장기 전망은 매우 밝다. 세계적으로 바이오비료가 연 11.6%씩 성장하고, 바이오농약은 연 14.7% 씩 성장 추세에 역행치 않고 대세적으로 성장하리라는 것은 믿어 의심치 않는다. 친환경농자재산업 중장기 활성화 과제로 친환경농자재 국가공영관리제 도입 천연식물보호제 등록기준을 병해충관리용 유기농업자재 수준으로 완화, 친환경유기농자재 가격이 비싸고 효과가 미흡하다는 민원해소, 허브식물 시범재배단지 조성하여 유기농업자재 원료 국산화 촉진 및 유해성분 검출기준 등 공시제도 개선하는 한편 국제경쟁력 있는 고효율 친환경농자재 개발을 위한 R&D 정책지원 강화가 요망된다.


Eco-friendly agricultural materials are not legal terms, but materials that can be used in eco-friendly agriculture such as biofertilizers, biostimulants, and bio-control agents are also called eco-friendly agricultural materials. The global market for eco-friendly agricultural materials is bio-fertilizers ($2.3 billion, $5.6 billion including biostimulants, CAGR 13.6%), and bio-fertilizers ($4.3 billion, CAGR 14.7%). The size of the global market is more than $10 billion as of 2020. M&A is also actively underway as global agricultural and chemical companies competitively invest in the natural plant protection market. The domestic bio-pesticide market itself is very vulnerable to the microbial industry. There are 27 natural plant protection registered in Korea in 2019, but there are only nine items produced in Korea and only one type of biochemical pesticide. Natural plant protection agents account for only 0.13% of the total pesticide market due to their insignificant proportion in the pesticide market, in contrast to global pesticide companies' active investment in the natural plant protection market. 688 companies with annual sales of less than 600 million won have registered 1,887 products, but only about two-thirds of them are actually produced. It maintains the annual level of 110 billion won to 130 billion won for pest management and 270 to 300 billion won for soil improvement and crop growth. Although eco-friendly agriculture is currently stagnant, it is a carbon-neutral alternative, and the mid- to long-term prospects are very bright. I have no doubt that it will grow in proportion to the global growth trend. As a task to revitalize the eco-friendly agricultural materials industry, First, the government introduced a national management system for eco-friendly agricultural materials and eased the registration standards of natural plant protection agents to the level of organic agricultural materials for disease and insect management. Second, Complaints that organic materials are expensive and ineffective must be removed. Third, It is necessary to promote localisation of organic materials by creating a pilot cultivation complex for herb plants. Fourth, The standard system for detecting harmful ingredients in organic materials needs to be improved. Finally, it is necessary to strengthen R&D policy support for the development of high-efficiency eco-friendly agricultural materials with international competitiveness.

7중금속 오염 토양을 개선하기 위한 요 분해 박테리아 및 식물 추출물 적용

저자 : 남인현 ( In-hyun Nam )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 114-125 (12 pages)

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In the present study, three bacterial strains capable of producing urease were isolated by selective enrichment of heavy metal contaminated soils. All isolated bacterial strains were identified Sporosarcina sp. with more than 98% of similarity. The heavy metals detected from the collected soils containing bacterial isolates as Mn (170.5 mg/kg), As (114.1 mg/kg), Zn (92.1 mg/kg), Cu (62.4 mg/kg), and Pb (40.3 mg/kg). The bacterial strains were shown to be able to precipitate calcium carbonate using urea as an energy source that was amended with calcium chloride. Furthermore, the abilities of crude extracts of Canavalia ensiformis, a plant biomaterial, to produce calcium carbonate in columns packed with heavy metal contaminated mine wastes collected from an abandoned mine area were compared. X-ray diffraction and scanning electron microscopy were employed to elucidate the mechanism underlying CaCO3 precipitation from Canavalia ensiformis crude extracts. Urease in the Canavalia ensiformis extracts catalyzed the hydrolysis of urea and decreased the amounts of the heavy metals As, Mn, Zn, Pb, Cr, and Cu in leachates from treated mine waste columns by 31.7%, 65.8%, 50.6%, 51.6%, 45.1%, and 49.7%, respectively. These results demonstrate that all isolated bacterial strains or plant extracts could potentially be used in the bioremediation of acidic soil contaminated by heavy metals.

8퀘쳐스 전처리와 LC-MS/MS를 이용한 Thiodicarb와 Methomyl의 정량

저자 : 박혜진 ( Hyejin Park ) , 임채욱 ( Chaiuk Lim ) , 백은주 ( Eunjoo Baek ) , 윤지민 ( Jimin Yoon ) , 이주령 ( Juryeong Lee ) , 신병곤 ( Byeung Gon Shin ) , 조순길 ( Soon-kil Cho )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 120-121 (2 pages)

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Both methomyl and thiodicarb belong to the group of oxime carbamate insecticides that acts by inhibiting acetylcholinesterase activity. The residue definition set in MRL regulation for all agricultural commodities is the sum of methomyl and thiodicarb, expressed as methomyl. Thiodicarb consists essentially of two methomyl moieties joined through their amino nitrogen by sulfur. Stoichiometry has to be applied to the calculus of the concentration, and the conversion factor of thiodicarb has to be multiplied by two. A Liquid chromatography tandem mass spectrometry was used for the simultaneous determination of thiodicarb and its degradation product methomyl as a total residue of thiodicarb in brown rice. Thiodicarb is known to degraded during analysis; therefore, a through investigation was carried out, revealing that thiodicarb degrades to methomyl immediately after spiking into a matrix of grain product. Two compounds were extracted from brown rice with acetonitrile containing 1% formic acid and the use of partitioning salts composed of NaCl and MgSO4 based on QuEChERS method. Recovery experiments were conducted on brown rice. Main performance parameters investigated were linearity, recovery, relative standard deviation(RSD), limit of detection, and limit of quantitation. The recoveries were within 72.2∼96.0% with relative standard deviation (RSD) of 0.5∼2.3% and the limit of quantification (LOQ) of methods were below 0.01 mg/kg, and the coefficient of determination (R2) of matrix-matched standards were > 0.997.

9농업용수 및 작물재배환경 중 환경호르몬 Bisphenol A의 잔류특성 연구

저자 : 전용배 ( Yongbae Jeon )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 129-154 (26 pages)

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내분비계 교란물질인 Bisphenol A의 작물재배환경 중 오염도를 조사하고자 농업용저수지의 농업용수, 저니토 중에서 미량 수준의 Bisphenol A를 검출할 수 있는 분석법을 개발하고자 하였고, 농업용 저수지에 대한 전국단위의 Bisphenol A 잔류실태를 조사하였다. 그 중 오염도가 심한 농업용수를 이용하여 재배한 작물에 대해서도 오염도를 조사하였다. 또한 물을 많이 이용하는 작물인 상추에 대해 흡수이행 가능성을 연구하여 농산물에 대한 안전성을 확보하고자 하였다.
농업용수와 저니토, 현미와 볏짚 및 상추와 재배토양에 대해 각각 LC-MS/MS를 이용한 분석법을 확립한 결과 검출한계는 농업용수와 저니토에 대해서는 0.05 μg/L, 0.1 μg/kg, 현미와 볏짚에 대해서는 각각 3 μg/kg, 상추와 재배토양에 대해서는 5 μg/kg, 0.5 μg/kg을 확보하여 미량의 오염수준까지 조사가 가능하도록 하였다. 회수율은 농업용수 87.0 ~ 107.3%, 저니토 80.0 ~ 104.6%, 현미 83.7 ~ 97.3%, 볏짚 97.4 ~ 112.3%, 상추에서 106.5 ~ 117.6%, 사양토에서 101.2 ~ 116.6%, 양토에서는 99.6 ~ 110.0%의 범위로 분석법의 적합성을 확보하였다.
2015년 6월 ~ 8월까지 전국 128개 지점의 농업용 저수지를 선정하여 농업용수와 저니토 중 Bisphenol A의 잔류량을 조사하였다. Bisphenol A의 검출빈도 및 최대검출량은 경기지역에서 농업용수는 85% 빈도로 최대 1.00 μg/L 검출, 저니토는 85% 빈도로 최대 16.0 μg/kg 검출되었다. 충남 지역은 농업용수 87%, 최대 0.13 μg/L, 저니토 100%, 최대 34.0 μg/kg, 충북지역은 농업용수 54%, 최대 0.13 μg/L, 저니토 92%, 최대 14.4 μg/kg, 전남지역은 농업용수 80%, 최대 0.17 μg/L, 저니토 60%, 최대 12.1 μg/kg, 경남지역은 농업용수 60%, 최대 0.15 μg/L, 저니토 80%, 최대 12.4 μg/Kg의 빈도와 검출량을 보였다.
Bisphenol A의 생산, 사용량 그리고 폐기량 등에 비해 매우 낮은 수치로 검출된 것은 반감기가 3일 이내로 짧은데도 불구하고 지속적으로 오염원이 유입되고 있다는 것을 반증한다고도 볼 수 있다.
저니토에서 Bisphenol A가 10 μg/kg 이상 검출된 13개 농업용저수지 인근에서 농업용수를 이용하여 재배한 벼를 시료 채취하여 현미와 볏짚 중 Bisphenol A의 오염도를 조사한 결과 현미 10개 시료, 볏짚 12개 시료 모두 검출한계(3 μg/kg) 미만으로 조사되었다. 이는 앞서 언급한대로 Bisphenol A의 분해가 쉽게 일어나고, 이동성이 낮으며 생물학적 이용가능성이 낮은 특성에 기인한다고 볼 수 있다.
벼 생육기 5월 ~ 10월 중 일반적으로 논에 물이 채워진 시기는 5 ~ 6월과 8 ~ 9월이지만 수확 1개월 전부터는 농업용수를 공급하지 않으므로 만약 생물체 내로 이행하였다 하더라도 벼 생체내에서 충분히 분해 대사 될 수 있는 시간적 여유가 있었을 것이다.
Bisphenol A로 오염된 토양에서 재배된 상추를 이용해서 Bisphenol A의 흡수이행 실험을 수행하였다. 오염된 사양토와 양토에서 재배된 상추에서 Bisphenol A와 대사산물 4-Hydroxyacetophenone는 모두 검출한계(0.005 μg/g)미만으로 조사되었고, 단지 4-Hydroxybenzoic acid만이 0.007~0.011 μg/g 수준에서 검출되었다. 그리고 상추를 재배한 토양을 분석한 결과 사양토에서는 Bisphenol A가 0.0008~0.0112 μg/g 검출되었고, 양토에서는 0.0014 ~ 0.0044 μg/g 검출되었다. 4-Hydroxyacetophenone이 사양토에서는 0.0008 ~ 0.0015 μg/g, 양토에서는 검출한계(0.0005 μg/g) 미만 ~ 0.0008 μg/g 검출되었다. 이에 반해, 상추와는 반대로 4-Hydroxybenzoic acid가 사양토에서는 검출한계(0.0005 μg/g) 미만 ~ 0.0008 μg/g, 양토에서는 검출한계(0.0005 μg/g) 미만 ~0.0006 μg/g 검출되었다. 이런 결과 볼 때 상추재배 토양에서의 잔류분 대부분이 Bisphenol A이었으므로 토양에 잔류하고 있는 Bisphenol A가 상추 뿌리를 통해 흡수 이행되어 상추 내에서 Bisphenol A의 산화분해대사산물인 4-hydroxybenzoic acid로 대사되어 잔류한 것으로 보여진다.
본 연구와 이전의 연구에 비추어 볼 때 Bisphenol A로 오염된 토양에서, 또는 오염된 농업용수로 작물을 재배할 경우 충분히 작물에 흡수이행이 될 수 있고, 인간이 섭취할 가능성이 있는 만큼 좀 더 광범위한 농업환경에 대한 조사 연구가 필요할 것으로 판단된다. 또한 근채류와 같이 가식부위가 토양내에서 생육하는 경우 Bisphenol A가 더 많이 축적될 가능성이 있으므로 근채류에 대한 흡수이행 연구가 향후 이루어져야할 것으로 보인다.

10토양 내 살균제 Fluopyram의 후작물 실파로의 흡수이행 연구

저자 : 윤명섭 ( Myung-sub Yun ) , 최훈 ( Hoon Choi )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2021권 0호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 157-157 (1 pages)

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우리나라는 농약의 오남용을 줄이고 안전기준을 초과한 수입 농산물을 차단하고 최종적으로 농산물 중 잔류농약의 안전성을 확보하여 국민에게 건강한 먹거리를 제공하기 위해서 농약허용물질목록관리제도(Positive List System)를 도입하여 시행하고 있다. PLS를 시행함으로써 전 작물에 살포한 농약이 후작물에 흡수 이행되어 일률기준 0.01 mg/kg을 초과하는 문제점이 발생하고 있어서 비의도적 농약오염을 예방하기 위한 후작물 잔류허용기준설정이 필요한 실정이다. 본 연구에서 사용된 약제 fluopyram은 과일 및 채소류에서 succinate dehydrogenase를 억제함으로써 흰가루병, 쟃빛곰팡이병 방제에 사용되는 벤자마이드계 살균제이며 시험작물은 엽경채류의 대표작물 중 하나인 파를 선정하였다. 토양 및 실파의 잔류량을 확인하고자 전주와 대구 두 포장으로 시험을 수행하였다. 농산물 재배 중 fluopyram 40% 액상수화제를 최대 사용량(1.8 g a.i./30 ㎡)으로 정식 60일, 정식 30일 전에 각각 토양전면 처리한 후 정식하였다. 토양은 약제처리 후 78일, 108일에 걸쳐 채취하였고, 실파는 정식 이후 55일 동안 재배하여 채취하였다. 잔류농약 분석시 LC-MS/MS로 수행하였고 분석법 정량한계는 0.01 mg/kg이었으며, 회수율 및 저장안정성 시험은 70∼120%를 만족하였다. 완숙기 토양의 농도는 최저 0.31 mg/kg, 최대 0.84 mg/kg이었다. 또한, 실파의 잔류량은 완숙기에서 최저 0.09 mg/kg, 최대 0.22 mg/kg을 나타냈다. 이러한 연구결과로 실파 중 fluopyram 잔류량이 완숙기에서 현행 엽경채류 0.04T mg/kg보다 높은 잔류량을 나타냈다. 본 연구는 잔류허용기준 설정 자료 및 안전성 평가를 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

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1천연물과 VOC의 항균 효과 및 Siderophore

저자 : 주진호 ( Jinho Joo )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 3-26 (24 pages)

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인삼(panax ginseng)은 한국의 주요 농산물 중 하나이며, 국내에서는 인삼경작지에서 매년 2천만 파운드 이상의 건삼을 생산하고 있다. 이들 대부분은 중국, 일본, 그 외 여러 나라에 수출되고 있다. 인삼은 다른 작물에 비해 낮은 생산성을 보이는데 이는 주로 병해로 인한 피해 때문이다. 이에 천연물과 VOC처리로 인한 항균 효과와 뿌리썩음병 억제형 토양을 위한 Siderophore에 관한 내용을 보고하고자 한다. 0.1%의 Rosemary essential oil처리로 Sclerotinia nivalis를 완전히 저해하는 것으로 나타났다. 또한 생강(Zingiber officinale Rose.) 에쎈셜오일의 항곰팡이 효과를 평가하였는데 0.3%의 에쎈셜오일로서 Altcmaria panax, Botrytis cinerea, Cylindrocarpon destructans, Fusarium oxysporum, Sclerotinia sclerotiorum, and Sclerotinia nivalis을 완전히 저해하는 것으로 나타났다. 주요 화학적 조성은 citral (2, 6-octadienal, 3,7-dimethyl) (76.94%), verbenyl ethyl ether (3.98 %), geranic acid (2.57%), artemiseole (1.12%)인 것으로 분석되었다. 씨더포어 생산능이 가장 높은 균주는 Pseudomonas putida KNU9와 KNU3으로서 85, 84%의 생산능을 나타냈다. Pyoverdine은 토양 내 철 결핍 시 Pseudomonads에 의해 생성되는 Siderophore이다. 근권에서 분주한 균주 중 P. putida속이 가장 높은 Siderophore 생성을 나타냈으며, DNA 분리, PCR, E. coli DH 5a transformation을 통하여 pyoverdine 대사에 주요하게 관여하는 7개의 gene(pA, PvdA, pD, PvdD, pH, PvdH, pL, PvdL)으로 나타났다. 씨더포어화합물은 철 결핍토양에서 주로 생합성 되지만 이 화합물은 다른 금속이온들과도 결합한다. 따라서 다양한 근권 진균을 이용하여 Zn2+ 농도를 달리하여 씨더포어화합물의 생성을 알아보았다. 이 균주들은 Panax Ginseng의 근권으로부터 분리하였으며, 이 균주의 씨더포어 생성능은 Chrome azurol S(CAS) assay를 통하여 확인하였다. 철 결핍 환경에서 Zn2+ 농도 증가시 씨더포어 생성이 증가하는 것으로 나타났으며, 최대 씨더포어 생성은 200ug/mL인 것으로 나타났다. Zn2+ 농도에 영향을 많이 받는 균주는 Penicilliiim sp. JJHO로서 이는 P. commune와 18s-rRNA 서열분석결과 100% 상동성을 나타냈다. 정제된 Penicillium sp. JJHO는 UV, FTIR, MALDI-TOF-MS spectra를 통하여 화학적으로 구조를 확인하였다.

2식품 중 잔류물질 허용물질목록 관리제도 (PLS) 현황

저자 : 이영득 ( Young Deuk Lee )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 29-50 (22 pages)

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농산물 중 잔류농약의 안전한 관리를 위하여 농약 허용물질목록 관리제도 이른바 PLS (positive list system) 제도가 2011년 도입 발표 이후 8년만인 2019년에 비로소 전면 시행되었다. 이러한 PLS에서는 국내에 등록되었거나 잔류를 허용하는 농약에 대해서는 적정한 잔류허용기준을 설정하여 관리하나, 잔류허용잔류허용기준이 설정되지 않은 비등록 또는 허가되지 않은 농약의 잔류에 대하여 일률기준으로 0.01 mg/kg의 잔류허용기준을 적용한다. 이러한 일률기준은 국내에서의 농약 오용이나 수입 농산물 중 국내에서 허가되지 않은 농약을 사용하였을 경우 통상적으로 그 수치를 넘어서게 되어 불법 판정을 받게 되는 엄격한 기준이이다. 따라서 국내에서는 농약의 적법 사용을 의무화하며, 농산물 수출국에 대해서는 사용 농약의 적법성 및 잔류허용기준의 과학적 근거에 대한 국내 허가 의무를 강제하게 된다. 이러한 PLS 제도는 농산물 수입국인 대한민국의 경우 전세계 불특정 다수의 농약 잔류에 따른 수입 농산물 중 안전성을 확보하기 위해서 필수적으로 도입되어야 하며, 농산물을 수입하고 있는 선진국에서는 이미 일반화되어 있는 제도이다. 즉, 기존의 negative list system 제도 하에서는 국내에 등록되어 있는 농약에 대해서만 주로 허용기준이 설정되어 있으므로, 비등록 농약이 사용되고 그 잔류수준이 높다하더라도 허용기준 자체가 없어 법적 규제를 할 수 없었다. PLS 제도 하에서는 이러한 허가되지 않은 농약 사용 자체가 거의 불가능하므로 농산물의 안전성이 보다 확실히 확보될 수 있다. 그러나 이러한 PLS 제도가 원활히 운영되기 위해서는 국내에서 소면적 작물에 대한 농약 등록의 확대, 환경오염 및 후작물 전이에 따른 extraneous MRL의 설정, 비산 등 인접 작물 오염에 대한 정량화, 혼작 및 간작 등 관행적 농약 사용에 대한 개선 사항이 보완되어야 한다. 또한 수입 및 국내 농산물에 대한 감시 시스템 구축, 농산물 수출국에 대한 import tolerance 허용 제도의 적극적 활용, 국내 식품 산업에서 농산물 원자재에 대한 잔류 관리 등 제반 사항이 선결적 혹은 병행으로 보완되어야 한다. 본 발표에서는 PLS 체계의 기본 개념, 적용 원칙 및 실제적 보완에 대한 주요 중점 사항에 대하여 개괄적으로 제안, 설명하고자 한다.

3농산물의 농약 허용물질목록 관리제도 (PLS)의 추진성과 및 향후계획

저자 : 김진숙 ( Jin-sook Kim ) , 권찬혁 ( Chan-hyeok Kwon ) , 정경희 ( Kyung-hee Jung )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 53-73 (21 pages)

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수입식품의 증가 및 다양화로 인해 수입식품 안전관리 강화 필요성이 대두되고 국내 재배되는 농산물의 농약 오 · 남용 방지를 위하여 기준미설정 농약 검출 시 일률기준(0.01 mg/kg 이하)을 적용하는 농약 허용물질목록관리제도(Positive List System, PLS)가 2019년 1월부터 전면 시행되었다. 정부는 PLS의 연착륙을 위하여 농업현장에서 필요로 하는 농약의 등록 및 잔류허용기준 확대,비의도적 오염 농약에 대한 기준을 설정하고 생산자, 수입자 대상 교육 · 홍보를 강화하는 등의 여러 보완책을 마련하였다. 국내 농산물의 경우 직권등록 시험에 시간이 소요되는 점을 고려 CODEX 기준 또는 유사한 농산물의 기준 준용한 잠정기준(유효기한 2021.12.31.)을 2,721건을 설정하고, 과거 농약사용으로 인한 토양으로 부터의 오염 및 연속재배로 인해 후작물에 전이 가능성이 있는 농약에 대한 60건의 잔류허용기준을 설정하였다. 또한 관계부처에서는 올바른 농약 사용문화 정착을 위해 고령농 · 영세농 등 취약계층에 대한 집중 교육을 확대하고, 농약 판매이력제도를 도입하였으며, 농약 바르게 사용하기 운동을 통한 교육과 홍보를 강화하였다. 수입식품의 경우에도 잔류 허용기준 신청에 필요한 자료확보 기한이 필요한 점을 고려 국내와 동일한 방법으로 잠정기준을 797건을 설정하였다. 식품 수입을 위한 기준 설정 시 특허만료 농약에 대해서는 CODEX, EU 등의 평가보고서를 잔류자료로 대체할 수 있도록 하고, 국문요약서 제출을 한시적으로 면제하는 둥 잔류 허용기준 신청절차를 간소화하여 외국에서 합법적으로 사용되는 농약들에 대해 잔류허용기준이 설정될 수 있도록 조치하였으며, 미국, 중국, 베트남 등 주요 수출국 대상으로 PLS 설명회를 개최하였다. PLS 도입으로 잔류농약 관리 기준이 강화함에 따라 부적합이 크게 증가할 것이라는 당초 우려과 달리 PLS 도입 후 1년간 농산물의 부적합은 오히려 1.1%에서 1.0%로 감소하였고, 농약 출하량(1월~11월)도 도입 전후 대비 17.2천톤에서 15.7천톤으로 8.6% 감소하였다. 이는 농민들이 농약을 올바르게 사용해야 한다는 인식이 크게 높아진 것으로 판단되며, 동시에 정부 부처의 노력의 결과로 판단된다. 식품의약품안전처는 지속적으로 현장에서 필요하는 농약에 대해 잔류허용기준을 확대하는 한편, 잠정으로 설정된 농약 잔류허용기준에 대해 직권등록 시험 등을 반영하여 정식기준으로 전환할 계획이며, 잠정기준은 2021년까지만 운영되고 그 이후는 삭제될 예정이다. 농산물 유통에 필요한 잠정기준이 삭제 전에 잘 마련될 수 있도록 관계자의 협조를 요청하여 아울러 이해당사자 대상 교육 · 홍보를 지속적으로 수행함과 동시에 다성분 분석법의 검사대상 성분을 500여종으로 확대하여 PLS가 조기 성공적으로 정착되도록 노력할 계획이다.

4축 · 수산물 중 잔류물질 안전관리 방안

저자 : 정지윤 ( Ji-yoon Jeong ) , 조민자 ( Min-ja Cho ) , 김경미 ( Kyung-mi Kim ) , 김해정 ( Hae-jeong Kim ) , 허수현 ( Soo-hyun Heo )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 74-92 (19 pages)

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우리나라의 축 · 수산물 소비량이 최근 크게 증가함에 따라 국내 생산량 뿐만 아니라 다양한 국가로부터의 수입량 또한 크게 증가하고 있다. 이에 따라 생산량을 늘리기 위해 동물용의약품 사용량도 늘고 있으며, 특히 항생제 내성 등으로 문제가 되고 있는 항균제(항생제 및 합성항균제) 사용량 또한 늘고 있다. 따라서 항균제를 포함하는 동물용의약품에 대한 안전관리 강화에 대한 소비자의 요구도 높아지고 있다. 뿐만 아니라 지난 2017년 살충제 계란 사건을 계기로 축 · 수산물의 안전사고는 국내 생산 축 · 수산물에 대한 소비자들의 불신과 그로 인한 소비위축을 가져올 수 있음을 확인 할 수 있었다. 이에 국내 생산 축 · 수산물에서의 잔류물질(동물용의약품, 농약성분) 오 · 남용 방지와 수입 축 · 수산물 안전관리 강화를 위한 잔류물질 안전관리체계 개선이 요구되었다. 같은 해인 2017년 관계부처 합동으로 식품안전개선 종합대책을 발표하면서 농산물에 이어 축·수산물에도 잔류물질 PLS 도입이 제기된 바 있다. 국내 축 · 수산물 잔류물질 PLS 도입과 관련하여 2018.1월부터 관련 부처 간 협의를 통해 5개 주요 축산물(소, 돼지, 닭, 우유, 달걀) 및 어류의 동물용의약품 PLS 우선 도입 방안을 마련하고 있다. 그 외 잔류물질 PLS 도입방안에 대해서는 약품사용현황, 오염수준 등을 추가로 검토하여 구체적인 도입방안을 마련할 예정이다.
1. 동물용의약품
동물의 질병 예방과 치료를 통해 질 좋고 안전한 축 · 수산물을 좋은 가격으로 소비자들에게 공급하기 위해서는 반드시 동물용의약품의 사용이 필요하다. 다만, 축 · 수산물 소비를 통해 사람에게 위해한 영향을 주지 않도록 우리나라를 비롯하여 국가마다 동물용의약품을 식용동물에 적절하게 사용하기 위한 사용대상, 용법 · 용량, 휴약기간 등 사용기준을 정하고 있으며, 이에 따라 식용동물에 남을 수 있는 최대 허용량인 잔류허용기준을 설정하여 관리하고 있다. 현재 국내에 식용동물에 사용허가된 동물용의약품 211종에 대해서 잔류허용기준을 설정하고 있으며, 안전성에 문제가 있어 사용을 금지하고 있는 물질 25종에 대해서는 '불검출'로 관리하고 있다. 향후 동물용의약품의 안전관리 개선대책 중 첫째, 기준이 설정되어 있지 않은 항균제 즉, 국내 사용이 허가되지 않은 항균제에 대해서는 현재 적용하고 있는 일률기준 0.03 mg/kg을 0.01 mg/kg으로 개정하여 관리하고자 한다. 해당 내용은 지난 5월에 고시되었으며 2022년 1월부터 시행된다. 그리고 안전관리 개선대책 둘째, 5개 주요 축산물(소, 돼지, 닭, 우유, 달걀) 및 어류의 동물용의약품 PLS를 2024년 우선 도입하는 방안을 마련 중에 있다. PLS 도입에 따라 기준이 설정되어 있지 않은 동물용의약품은 0.01 mg/kg의 일률기준을 적용받게 된다. 다만, 이 경우에도 미량으로도 유해한 영향을 미칠 수 있는 성장보조제, 스테로이드성 항염증제는 현재와 같이 '불검출'로 관리된다. 물론, 동물용의약품 PLS 도입을 위해 관련부처와 지속적인 보완대책 마련은 물론, 생산자단체 둥의 의견수렴 등 원활한 도입을 위한 소통을 지속적으로 노력해 나갈 것이다.
2. 축 · 수산물 중 농약성분
축 · 수산물에 직접 사용이 허가되지는 않았으나, 사료이행, 축사나 해양 둥 환경오염 등과 같이 비의도적으로 오염에 의해 축 · 수산물에 잔류하는 살충제, 살균제 등의 농약성분을 관리하기 위해 '축· 수산물의 잔류물질 잔류허용기준'을 정하고 있으며 현재 101종의 잔류물질에 대해 잔류허용기준을 설정하여 관리하고 있다. 축 · 수산물에서의 농약성분의 잔류허용기준 확대를 위해 CODEX의 잔류허용기준, 국내 사료의 잔류허용기준 등에 대한 검토가 진행 중에 있다.

5항생제 내성이 농업 환경과 먹거리에 미치는 영향

저자 : 신한섭 ( Han-sub Shin ) , 허호길 ( Hor-gil Hur )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 93-94 (2 pages)

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2018년 OECD 자료에 따르면 2016년도 한국인의 일일 소비량(Defined Daily Dosage/1,000 Inhabitants/Day = 34.8)은 터키, 그리스 다음으로 많이 사용하며, 그 사용량의 추이 또한 2015년 31.5에서 증가하는 것과 꾸준하게 상승하고 있다. 사람에 대한 항생제 사용의 관대함은 농축어업에서도 그 사용량이 상당한 수준에 있을 것으로 예측하여 볼 수 있다.
1928년 Alexander Fleming에 의하여 발견된 항생제(페니실린)는 인류의 생명연장에 그 어떤 노력보다도 더 큰 기여를 하여 왔음은 부인할 수 없으며, 더불어 농축어업의 생산성 증가에도 크게 기여하여 왔다고 할 수 있다. 사람의 삶에서 항생제의 이러한 긍정적인 기여에도 불구하고 항생제 사용이 부정적인 이미지가 많이 각인되고 있는 것은 항생제의 오남용에 의한 항생제 내성균주의 빈번한 발현과 빠른 유전자 변형체의 발현에 의하여 임상에서 적용할 수 있는 항생제의 제한성에 따른 건강한 삶을 유지하는 것에 대한 위협 때문일 것이다.
실제 2014년 영국에서는 1000만 파운드의 상금을 걸고 300년 만에 경도상 (Longitude Prize)을 부활시켜 항생제 내성문제의 해결을 포함하여 6개의 후보 주제 중에서 일반인의 투표결과 How can we prevent the rise of resistance to antibiotics?를 선정할 정도로 미래 우리의 삶에서 가장 중요한 문제로 대두되고 있다. 영국 정부 항생제 내성 대책위원회는 2050년 세계에서 1000만 명이 항생제 내성균으로 사망할 것으로 예측하고, 이에 대응하기 위해 세계의 비용이 연간 63조 파운드(10경 원)에 이를 것으로 추산하고 있으며, 미국 질병통제예방본부(CDC)는 미국에서만 매년 항생제 내성균에 200만 명이 감염되고 2만3000 명 이상이 사망한다고 보고하고, 이에 대한 직접 비용이 200억 달러, 간접비용이 350억 달러로 추정된다고 발표하였다.
항생제 내성 이슈가 주로 임상에서 이루어져 왔으나 최근 환경에서의 내성에 대한 관심이 급증하고 있는 추세이고, 항생제 (다제)내성은 생각보다 자연환경에 광범위하게 퍼져있다. 알라스카 동토의 3만년전 DNA 샘플에서 다양한 종류의 항생제 내성 유전자 검출됨을 통하여 항생제 내성은 인간의 항생제 사용 훨씬 이전부터 있었던 자연현상이며, 토양세균의 항생제 내성 유전자와 인간병원균의 유전자는 상당히 일치함을 보여주고 따라서 항생제 내성은 토양 세균에서 유래 되었다라고 예상하여 볼 수 있다.
본 발표에서는 항생제 내성의 발현기작을 이해하고, 지금까지 연구사업을 통하여 얻은 한국 수계환경에서 항생제 내성균주의 종 다양성 분석과 특정 내성 유전자의 특성 분석을 통하여 농업환경에서 가능한 항생제 내성 유전자의 거동을 예측하여 보고, 항생제 내성균주에 의한 농업환경과 먹거리에서 그 영향 등을 논하여 보고자 한다.

6농업 토양에서의 토지이용도별 미세플라스틱 잔류특성과 의미

저자 : 김승규 ( Seung-kyu Kim ) , 김지수 ( Ji-su Kim ) , 이황 ( Hwang Lee ) , 이희지 ( Hee Ji Lee )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 95-96 (2 pages)

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현재까지 전 세계적으로 생산된 플라스틱 (83억 톤) 중 63억톤 정도가 폐기물로 발생하며, 그 폐기물 중 79% 정도는 매립되거나 자연환경에 배출되는 것으로 알려져 있다. 플라스틱 폐기물은 궁극적으로 해양으로 유입되는데 그렇게 유입되는 양의 대부분은 육상기원인 것으로 추정된다. 그러므로, 다양한 플라스틱 제품들이 사용되고 폐기물로 발생하는 농업환경을 포함한 육상환경에서의 미세플라스틱 발생과 현황에 대한 연구가 요구된다. 생산된 플라스틱의 약 7% 정도가 농업환경에 사용되는 것으로 추정되며 특히 멀칭용 플라스틱의 사용은 전세계적으로 급속히 증가해왔다. 하우스 및 토양멀칭을 위해 PE 필름을 광범위하게 사용해온 우리나라는 1인당 하우스재배 면적이 전세계적으로 가장 넓으며, 그 결과로 우리나라 농업환경에서 발생되는 플라스틱 필름 폐기물 중 PE 필름이 97%를 기여하고 그 중 64%만 회수되는 것으로 알려진다. 결과적으로 다량의 미세플라스틱이 우리나라 농업환경에서 발생할 것으로 추정되지만 관련된 연구는 매우 제한적이다. 이번 발표에서 미세플라스틱의 오염도와 주요 폴리머 재질 구성 및 크기분포의 특성이 서로 다른 토지이용을 갖는 농업토양(하우스 토양, 논 토양, 멀칭비닐 사용 밭토양)에서 어떻게 그리고 왜 다른지에 대해 발표할 것이다.

7오염물질 극미량 시험법 유효화 및 측정불확도의 중요성

저자 : 김영준 ( Young-jun Kim )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 97-121 (25 pages)

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최근 농산물 등의 원재료에 포함된 영양성분, 기능성분뿐만 아니라, 다양한 위해물질에 대해서 소비자의 관심이 증가하고 있고, 소득증대 및 온라인 마켓의 확대에 따라 구매 형태 및 소비 형태가 급속하게 변화되고 있다. 이러한 소비자의 관심 중에서 특히, 안전 및 안심이라는 단어는 가장 중요한 부분이 되어진지 오래 되었다. 또한, 오염물질에 대해서도 의도적인 오염물질 (사전에 안전성을 평가하여 사용을 허가한 물질: 농약, 동물용의약품 등) 및 비의도적인 오염물질(환경유래, 제조가공 등 과정에서 의도하지 않게 생성되는 물질: 곰팡이독소, PAHs 등)로 구분될 수 있다. 일부 오염물질의 경우에는 정부기관에서 규제하는 항목에 대한 적합여부가 중요하며, 부적합 될 경우에는 회수 등의 조치가 내려지고, 또한, 언론 보도를 통해 소비자의 불신으로 연결될 수 있다. 따라서, 이와 관련된 적합여부의 판단 기준적용시 기기분석을 통한 정확한 결과가 그 어느때보다 중요해지고 있다. 즉, mg/kg 및 ug/kg 수준의 낮은 함량까지도 정확하고 정밀하게 분석을 해야만 한다. 어떻게 하면 적은 비용으로 다성분을 동시에 신속하게 분석할 수 있을지 항상 고민이 되는 부분이다. 이러한 모든 부분은 CODEX, AOAC, FDA, ISO, ICH, 식약처 등의 다양한 validation 관련 규정(선택성, 정확성, 정밀성,검출한계, 정량한계 등)에서 제시하는 범위에 적합한지도 꼭 확인이 필요하다. 특히, 분석결과의 농도에 따른 정확성 및 정밀성의 적합범위가 다르게 설정되어 있으므로 예를 들어 80~120% 및 RSD 10% 이하 등으로 일률적으로 적용하는 것은 검토가 필요하다고 판단된다.
또한, 과거에는 측정불확도 (measurement uncertainty)는 ISO17025를 인증받기위해서는 모든 시험원이 산출능력을 보유하여야 했었고 어렵게 느껴졌지만, 이제는 많은 연구자들이 측정불확도를 이해하고 있으며 발표되는 논문에도 많이 등장하고 있다. 일반적으로 분석결과를 얻기 위해서, 시료의 전처리과정, 표준품 제조, 기기분석 둥의 과정을 거치게 되는 데, 이러한 각각의 과정에서 발생가능한 오차들을 수치화하고 이를 모두 합성하는 단계를 쉽게 측정불확도라고 표현할 수 있으며, 실험자는 산출과정을 통해서 어느 부분에서 가장 높은 불확도를 가지는지도 알 수 있다. 궁극적으로는 반복적인 실험 수행을 통해서 실험자는 분석시 발생가능한 오차에 대해서 숙련도를 높임으로써 측정불확도를 낮출 수도 있을 것이다.

8CO2와 온도 상승에 따른 벼 잔사의 생산성, 화학성 및 미생물 분해도

저자 : 박현진 ( Hyun-jin Park )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 125-141 (17 pages)

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Rice residue including root and straw are unique carbon (C) source in paddy soils. However, the potential changes in quantity and chemical composition of rice residue under co-elevated atmospheric CO2 concentration ([CO2]) and air temperature (Tair) and the legacy effect of the changed chemical composition on residue decomposition and their temperature sensitivity have not been investigated. This study was conducted to investigate biomass, chemical composition, and subsequent decomposability and temperature sensitivity of rice (Oryza. sativa L.) root and straw produced under elevated [CO2] and Tair. Root and straw biomass increased by elevated [CO2] and elevated Tair, respectively, and the greatest biomass was achieved under co-elevated [CO2]-Tair for both root and straw. The concentration of lignin (recalcitrant) decreased while that of nonstructural carbohydrates (less recalcitrant) increased by co-elevated [CO2]-Tair compared to ambient [CO2]-Tair due to increased N and decreased lignin concentrations. Decomposability of root (lignin/N: 36.4) produced under co-elevated [CO2]-Tair was greater than that under ambient [CO2]-Tair (lignin/N: 53.7); however, there was no difference in decomposability for straw, which had relatively narrow range of lignin/N (27.3-36.5) regardless of [CO2]-Tair conditions. Decreased lignin/N of rice residue produced under elevated Tair resulted in a lowered temperature sensitivity of rice residue decomposition, in agreement with the “litter quality-temperature” theory. Therefore, it was expected that paddy soils produces more high-quality rice residue which have a lower temperature sensitivity of decomposition under co-elevated [CO2]-Tair compared to the current [CO2]-Tair. However, it still doubts that lower temperature sensitivity of decomposition of rice residue produced under co-elevated [CO2]-Tair may translate into increased soil organic carbon content as absolute amount of CO2 release from the soils amended with low lignin/N was greater than that wit high lignin/N. Nevertheless, the results of this study provide a novel insight into the changes in quantity, quality, and decomposition of rice residue under elevated [CO2]-Tair that are necessary to predict changes in paddy soil C sequestration under climate change.

9축산물 중 농약(살충제) 안전관리를 위한 시험법 개발연구

저자 : 장희라 ( Hee-ra Chang ) , 유정선 ( Jung-sun You )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 145-145 (1 pages)

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농림축산식품부는 축산법 개정(2020. 2. 28. 시행)에 따라 농약을 가축에 사용하여 축산물위생관리법제12조에 따른 검사시 축산물이 불합격 판정을 받은 경우가 추가되어, 행정처분의 세부기준을 마련하여, 가축사육 및 축산물 생산과정에서 축산물의 안전성을 높여 소비자가 지속적으로 신뢰할 수 있게 하여 축산물 안전관리의 선진화를 도모하고 있다. 현재 농산물에 대한 잔류허용기준은 509성분이지만, 축수산물에 대한 잔류허용기준은 100성분으로 축산물 중 농약의 안전관리를 위한 농약성분수가 적어 축산물 중 잔류농약 분석을 위한 대상농약의 확대가 요구된다. 본 연구는 국내 유통되는 축산물의 잔류농약 안전관리 강화를 위하여 Codex 및 EU에서 축산물 중 잔류허용기준이 설정되어 관리하고 있는 농약 중 국내 축산물 중 잔류허용기준 미설정 농약인 cyflumetofen, fluensulfone, thiodicarb, cycloprothrin, bensultap, spirotetramat, acequinocyl 및 mectin 계열농약에 대하여 국제적 수준의 분석법을 개발하고, 개발된Benzoylurea 계열 8종 (chlorofluazuron, diflubenzuron, flufenoxuron, hexaflumuron, lufenuron, novaluron, teflubenzuron, triflumuron) 및 Nicotine(cotinine) 분석법의 실험실간 교차검증을 수행하여 표준화된 SOP를 마련하고자 한다. 축산물시료는 대표시료로 소고기, 돼지고기, 닭고기, 계란 및 우유의 5종을 대상으로 진행하였다. Codex 및 식약처 가이드라에 근거하여 정량한계, 직선성, 정확성 및 재현성을 확인하였고, 회수율은 정량한계, 정량한계의 10배 및 정량한계 50배의 3개 농도 수준에서 분석법 개발시 5반복으로, 실험실간 교차검증은 3수준 3반복으로 수행하여 분석법 개발에 따른 적합성을 확인하고자 한다.

10GC-MS/MS를 활용한 소고기 및 우유 중 잔류농약 다성분 동시분석법 확립

저자 : 한희주 ( Heeju Han ) , 이정학 ( Junghak Lee ) , 원수 ( Xiu Yuan ) , 박은영 ( Eunyoung Park ) , 주보은 ( Boeun Ju ) , 신용호 ( Yongho Shin ) , 김정한 ( Jeong-han Kim )

발행기관 : 한국환경농학회 간행물 : 한국환경농학회 학술발표논문집 2020권 0호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 146-146 (1 pages)

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축산물에서 잔류농약이 검출되는 사례가 발생하면서 식품의 안전성에 대한 불안감이 확산되고 있고 농약허용물질 관리제도(PLS)의 도입이 확정되면서 신뢰할 수 있는 잔류농약 분석법의 필요성이 제고되고 있는 실정이다. 이에, 본 연구는 육류 중 국내 섭취량이 높으면서 포화지방성분이 많아 분석이 어려울 것으로 예상되는 소고기와 그 부산물인 우유를 대상으로 GC 분석이 가능한 농약의 신속 정확한 다성분 분석법을 확립해보고자 하였다. 해외 잔류허용기준 (maximum residue limit, MRLs) 이 존재하는 농약 중 QuEChERS로 전처리가 가능하고 GC-MS/MS로 분석이 가능한 성분을 선정하여 이번 연구를 진행하였다. GC-MS/MS는 Shimadzu GCMS-8050 를 사용하였고 분석 정량한계 (MLOQ, method limit of quantitation)는 0.01 mg/kg이었으며 검량 범위 3-50 ug/mL에서 검량선 상관계수(r2)는 r2>0.98이었다. 분석기기 상의 오차를 보정하기 위해 내부표준물질로 triphenylphosphate (TPP)를 사용하였고, 회수율을 계산하기 위하여 MLOQ, 10MLOQ, 50MLOQ 수준으로 표준용액을 처리하였다. 전처리 조건을 최적화하기 위하여 추출용매와 정제법을 다르게 하여 비교하였다. 추출용매는 0.1% formic acid를 첨가한 acetonitrile 용매와 이에 ethyl acetate를 첨가한 용매를 비교하였다. 작물에 비해서 지방이 많은 축산물의 특성을 고려하여 총 5종류의 정제법을 비교하였다 [dSPE 3종류(C18-dSPE, 2-SEP, Z-SEP plus)와 SPE 2종류(Prime HLB, Phree)]. 113가지 농약성분 중 회수율이 70~120%를 만족하는 성분들의 개수를 비교하였고, 결과적으로 추출용매의 경우, 소고기는 0.1% formic acid와 50% ethyl acetate를 첨가한 acetonitrile 용매가, 우유는 0.1% formic acid를 첨가한 acetonitrile 용매가 효과적으로 확인되었다. 정제의 경우, Z-SEP을 이용하여 정제하는 조건에서 안정적인 경향성을 보이고 있어 동시분석에 용이할 것으로 판단되었다. 본 연구는 해당 농약들을 소고기와 우유에서 동시 정량분석이 가능해서 소고기와 우유에 대한 해당 잔류농약 검사 및 MRLs을 설정하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

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자료제공: 네이버학술정보
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