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ISSN : 1229-1153(Print)
ISSN : 2465-9223(Online)
Journal of Food Hygiene and Safety Vol.32 No.4 pp.275-283
DOI : https://doi.org/10.13103/JFHS.2017.32.4.275

Monitoring of Unregistered Pesticides Contaminated in the Domestic Crops Grown under Good Agricultural Practices

Jun-Sung Kim*, Deog-Hwan Oh1
Food Research Institute of National Agricultural Cooperative Federation, Suwon, Korea
1Department of Food Science and Biotechnology, Kangwon National University, Chuncheon, Korea
Correspondence to: Jun-Sung Kim, Food Research Institute of National Agricultural Cooperative Federation, Suwon 16506, Korea 82-31-8021-7000, 82-31-8021-701865kimjs@nonghyup.com
20161006 20161113 20170802

Abstract

We inspected contaminations of pesticides in the 3,313 crop samples grown under the standard of Korean Good Agricultural Practices (GAP) between 2014 to 2016 May. According to our inspection, violations by unregistered pesticide contaminations far outweighed those by exceeding maximum residue limits. Most of the crops contaminated with unregistered pesticides were minor vegetable crops, for which far less pesticide products are registered compared to cereal grains and fruits. And in our second study, the pesticide in the sprayer was removed 90% or more, but not totally by serial rinses. From this result, it is assumed that pesticide remained in the rinsed sprayer can be carried over to crops unintentionally. Our study shows that supplying pesticide products evenly to all kinds of crops and allowing unintentional carry-over of unregistered pesticides to a certain extent are solutions to revitalize depressed Korean Good Agricultural Practices.


국내 농산물우수관리인증 농산물의 미등록농약 오염 실태 조사

김 준성*, 오 덕환1
농협중앙회 식품연구원
1강원대학교 식품생명공학과

초록


    우리나라의 농산물우수관리제도(Good Agricultural Practices, GAP)는 2006년에 도입되었다1). GAP 제도 하에 재배되는 농산물에는 농약관리법의 농약안전사용기준과 식품위생법 의 농약잔류허용기준에 따라 유기합성농약이 사용될 수 있다. 이점은 유기합성농약을 사용할 수 없는 친환경농산 물에 비해 큰 장점이자 차이점이라고 할 수 있다2). 그러 나 이러한 장점에도 불구하고 GAP 제도가 도입 된지 10 년이 지난 2016년 현재 GAP 인증 농가는 전체농가의 5.4%, 재배 면적은 4.2%, 생산량은 9.6%로 아직 저조한 실정이다3). 이에 정부는 GAP 농가를 2025년까지 50%로 끌어올리겠다는 목표 아래 교육홍보 강화, 컨설팅 강화, 분석비용 지원 등 여러 가지 GAP 활성화 정책을 제시하 고 있다4).

    GAP 인증 현황이 저조한 원인을 경제적 측면과 제도적 측면에서 찾아볼 수 있다. 경제적인 측면에서 보면, GAP 인증을 위해서는 인력과 자본의 추가적인 투입이 불가피 함에도 GAP 인증 농산물의 가격이 일반 농산물과 차별화 되지 않은 점이 GAP 인증 농가 확대의 장벽이 되고 있 다4). 제도적인 측면에서 보면, GAP 농업인은 작물의 병 해충 방제 시에 농약관리법에 따라 등록된 농약만을 사용 하여야 하며, 이 때 식품위생법에서 정한 잔류허용기준을 초과하지 않도록 살포하여야 하는데5), 작물별로 등록된 농 약이 충분하지 않다는 점이 문제가 된다. 작물별로 등록 된 농약(상품)을 살펴보면 다소비 농작물인 쌀이나 사과, 배추 등에는 농약이 충분히 등록되어 있으나, 소비량이 적 은 기장이나 살구, 청경채 등에는 방제할 수 있는 농약이 거의 등록되어있지 않은 실정인데(Table 1)6), 이는 생산 면 적과 생산량이 적은 작물에 대해서는 농약 제조 회사들이 농약을 상품화하여 등록하는 일을 기피하고 있기 때문으 로 판단되고 있다7).

    GAP 농작물에 방제할 수 있는 농약이 충분히 등록되지 않음으로 인해 두 가지 문제가 발생할 수 있다. 첫 번째는 GAP 농가가 병해충 방제를 위해 부득이 등록되지 않은 농 약을 의도적으로 방제하는 문제이다. 두 번째 문제는 Petroff8) 와 Hirnyck9)이 지적한 바와 같이 농약 살포기에 잔류한 농약이 비의도적으로 허용되지 않은 농작물에 이행(carry- over)될 수 있다는 점이다. 이 두 가지 행위는 농산물우수 관리기준과 농약관리법 모두에 위반이 된다.

    본 연구자들은, 등록된 농약이 부족하여 GAP 제도에서 발생할 수 있는 문제를 확인하기 위하여 2014년부터 2016 년 5월까지 농협의 GAP 인증 농가에서 생산되는 GAP 농 산물의 미등록농약의 오염 실태를 살펴보았다. 또한 미등 록농약이 비의도적으로 오염되는지 여부를 알아보기 위하 여 농약 살포기 세척 정도에 따른 농약 살포기 내 잔류량 을 분석하였다. 그리하여 GAP의 활성화를 위해서, 모든 농산물에 차별 없이 농약이 충분히 등록되어야 하는 이유 와 미등록농약의 비의도적 오염이 일정 범위 내에서 허용 되어야 하는 이유를 밝히고자 하였다.

    Materials and Methods

    시료

    2014년부터 2016년 5월까지 GAP 농가로부터 의뢰된 GAP 농산물에 대하여 잔류농약을 분석하였다. 이 기간 중 에 의뢰된 GAP 농산물은 과일류, 곡류 및 채소류가 대부 분을 차지하였는데, 종류별로 보면 과일류 1,756건, 곡류 944건, 채소류 568건, 콩류 15건, 서류 13건, 견과종실류 6건, 버섯류 2건, 기타 9건이었다. 곡류와 과일류는 대부 분 가을철에 의뢰되었고, 노지재배보다 시설재배에 많이 의존하는 채소류는 연중 의뢰되는 경향을 보였다. 이들 시 료는 접수되는 즉시 분쇄하여 일부는 전처리를 하였고 나 머지는 재검사에 대비하여 냉동으로 보관하였다.

    시약 및 분석기기

    분석 대상 농약 표준물질은 Dr. Ehrenstorfer GmbH (Augsburg, Germany)사, Wako (Osaka, Japan)사 및 Ultra Scientific (North Kingstown, RI, USA) 사의 제품을 사용 하였다. 농약 추출 용매로 사용한 아세토니트릴(acetonitrile) 은 Sigma-Aldrich사 (St. Louis, MO, USA) 제품을 사용하 였고, 아세톤(acetone) 및 디클로로메탄(dichloromethane)은 Honeywell (Wunstorfer, Germany) 사의 제품을 사용하였 으며 모두 HPLC급이었다. 층 분리에 사용한 염화나트륨 (sodium chloride)은 Merck (Darmstadt, Germany) 사의 제 품을 사용하였다.

    분석에 사용된 GC는 HP 6890 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)으로 Electron Capture Detector (ECD) 와 Nitrogen Phosphorus Detector (NPD)를 연결하여 사용 하였다. HPLC는 1200 series (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)로 Diode Array Detector (DAD)와 Fluorescence Detector (FLD)를 연결하여 사용하였다.

    잔류농약의 분석

    “농산물 등의 유해물질 분석법”(식품의약품안전처 고시 제2013-138)10)에 따라 245종의 농약(Table 2)에 대하여 그 잔류량을 분석하였으며, 기기분석 조건은 Table 3~4와 같다.

    살포기 세척 정도에 따른 살포기 내 농약 잔류량 분석

    농약 살포기의 세척 정도에 따른 농약 잔류량을 분석하 기 위하여 11종의 농약 약제(Table 5)를 사용하였다. 농약 살포기로는 플라스틱 재질의 가정용 분무기를 사용하였다. 농약 약제를 농약 사용 지침서에 따라 가정용 분무기에 200 mL씩 조제한 후 200 mL의 수돗물로 분무기를 3회 세 척하면서 각 세척액 내의 농약 잔류량을 분석하였다.

    Results and Discussion

    연도별 GAP 농산물에서의 미등록농약 검출 현황

    2014년부터 2016년 5월까지 농협에서 실시한 GAP 농 산물에서의 농약 잔류량을 분석한 결과를 보면(Table 6), 미등록농약이 검출된 경우가 농약잔류허용기준을 초과한 경우보다 4.9배 높았다. 또한 허용기준을 초과로 인한 부 적합은 2014년부터 2016년까지 매년 감소하는 경향을 보 였으나, 미등록농약으로 인한 부적합은 오히려 증가되는 경향을 보였다. 이러한 경향은 Kim 등2)의 보고에서도 알 수 있었다. 미등록농약으로 가장 많이 검출된 성분은 procymidone이었으며, 그 다음으로는 cypermethrin, carbendazim 순이었다(Table 7).

    작물별로 보면 곡류나 과일류보다 엽채류에서 미등록농 약이 상대적으로 많이 검출되었으며, 엽채류에서는 미등 록농약으로 인한 부적합률이 50%를 상회하였다(Table 7, 8). 청경채는 단 한건이 의뢰되었는데 청경채에 허용되지 않은 chlorantraniliprole과 imidacloprid이 검출되어 인증이 취소되었다. 청경채에서는 배추좀나방과 담배가루이에 의 한 병해가 자주 발생하는 것으로 보고되고 있는데11) chlorantraniliprole은 배추좀나방 방제에, imidacloprid는 담 배가루이 방제에 효과가 있는 농약으로 알려져 있다12-13). 그러나 우리나라에서 청경채에 사용할 수 있도록 등록된 농약이 전혀 없는 상황이어서(Table 8) 청경채가 병해충으 로 인해 병해를 입더라도 합법적으로 방제할 농약이 없는 셈이다6).

    반면 재배면적이 넓고 생산량이 많은 곡류나 과일에서 는 미등록농약에 의한 부적합률이 상대적으로 낮았다. 쌀 에서는 936개의 검체 중에서 단 5건에서만 미등록농약이 검출되었으며, 사과에서는 666개의 검체 중 단 2건에서만 미등록농약이 검출되었다. 또한 쌀에 사용할 수 있는 농 약으로는 2016년 기준으로 148 성분이 등록되어 있고, 사 과에는 157 성분이 등록되어 있어서 소면적엽채류 작물과 농약 등록 상황이 대조적이다(Table 8). 소면적엽채류 작 물을 위하여 등록된 농약이 부족한 이유는 농약 제조회사 에서 소면적엽채류 작물과 같이 생산량이 적은 농산물에 대하여 농약의 생산 및 등록이 기피되고 있기 때문인 것 으로 판단되고 있다7). 농촌진흥청에서는 이러한 문제를 해 소하고자 소면적엽채류 작물에 대하여 직군별 농약 등록 제도를 도입하여 모든 엽채류에 대하여 일일이 농약을 등 록해야하는 번거로움을 완화하였음에도14) 아직도 등록된 농약이 부족한 현실이다.

    따라서 모든 작물에 농약이 충분히 등록되도록 하는 것 이 농산물우수관리제도(Good Agricultural Practices, GAP) 에 참여하는 농가 수를 확대하기 위한 선결과제이다.

    농약 살포기에 의한 미등록농약의 비의도적 오염

    2014년부터 2016년 5월까지 검사한 GAP 농산물에서 미 등록농약이 88건 검출되었는데 이 중 미등록농약의 잔류 량이 허용기준의 5% 이하인 경우가 46건으로 약 52.3% 를 차지하였으며, 10% 이하인 경우는 56건으로 63.6%를 차지하였다(Table 9, 10). 검출된 미등록농약의 잔류량이 미량인 것으로 보아 대부분 병해충 방제를 위해 미등록농 약을 의도적으로 살포하였다기보다는 비의도적으로 작물에 이행(carry-over)된 것으로 추정되었다. 농약이 작물에 비의 도적으로 이행될 수 있는 경로는 토양 및 물15), 공기16) 그 리고 농약살포기17)로 생각해볼 수 있다.

    본 연구에서는 비의도적 오염 경로 중 농약 살포기에 주목하여 농약 살포기를 수돗물로 1~3회 세척하면서 세척 액 내의 농약 잔류량을 분석한 결과 1차 세척액에 carbendazim은 9.0%, methidathion은 5.5% 잔류하였다. 반면, procymidone, carbendazim, methidathion, chlorfenapyr, chlorpyrifos는 3차 세척액에서도 여전히 검출되어(Fig. 1) 살포 기에 잔류한 농약이 비의도적으로 작물에 이행될 수 있음 이 간접적으로 확인되었다. Hirnyck18)는 방제가 끝난 농약 살포기를 세척할 경우 1차~3차에 걸쳐 95.2%(w/w)~99.8% (w/w) 정도 농약이 제거된다고 보고하였으며, Suciu 등17) 은 살포기 세척 시에 세정제를 병용하더라도 4% 정도는 잔류할 수 있다고 보고하였다.

    이상의 결과에서 보듯이 미등록농약이 비의도적으로 오 염될 수 있음을 감안하여 미등록농약이 검출되더라도 잔 류허용기준의 1/10까지는 비의도적으로 오염으로 보고 허 용하는 것이 적절할 것으로 사료된다.

    또한 농업인이 살포기를 세척할 때마다 농약 잔류량을 확인하는 것이 현실적으로 불가능하다. 따라서 농약 살포 기의 세척방법에 대한 지침이 마련되어 농업인에게 제공 되어야 할 것이며, 농약 살포기의 재질, 모양에 따라 세척 후 농약 잔류정도가 다양하므로8,9,17,18) 여러 가지 세척방법 이 연구되어야 할 것이다.

    국문요약

    2014년부터 2016년 5월까지 3,313건의 농산물우수관리 기준으로 재배되는 농산물(GAP 농산물)에 대한 미등록농 약 오염 실태를 조사하였다. 그 결과, 미등록농약 오염에 의한 부적합 건수가 잔류허용기준을 초과에 의한 부적합 건수보다 훨씬 많았다. 미등록농약이 검출되어 부적합 판 정된 GAP 농산물의 대부분은 소면적엽채류 작물이었는데 그 이유는 이들 작물에 등록된 농약이 곡류나 과일류보다 훨씬 부족하기 때문으로 확인되었다. 또한 방제가 끝난 농 약 살포기를 세척하여도 살포기 내에 농약이 어느 정도 잔류할 수 있으며, 이 때 잔류한 농약이 허용되지 않은 작 물에 비의도적으로 이행될 수 있음이 확인되었다. 따라서 침체된 우리나라의 농산물우수관리제도(Good Agricultural Practices, GAP)를 활성화하기 위해서는 모든 농작물에 농 약이 충분히 등록되어야 하고, 또한 농약 살포기에 잔류 한 농약이 완전히 세척되지 않는 경우를 감안하여 미등록 농약이 비의도적으로 농작물에 이행되는 것이 일정량 허 용되어야 할 것이다.

    Figure

    JFHS-32-275_F1.gif

    Residual percentiles of the pesticide in the rinsed sprayers.

    Table

    Pesticide products registered in Korea for Commodities in 2016 (partial list)

    List of pesticides monitored in GAP crops

    Analytical conditions of GC

    Analytical conditions of HPLC

    List of the pesticide products used to analyze pesticide residues in the rinsed pesticide sprayers (written in alias)

    Yearly violations of pesticides of the GAP crops analyzed by National Agricultural Cooperative Federation

    Unregistered pesticides detected in the GAP crops analyzed from 2014 to 2016 May

    Numbers of violations by unregistered pesticides of GAP crops and numbers of pesticide products registered for each GAP crop

    Residual amounts of unregistered pesticides contaminated among the 3,313 GAP samples

    Number of detections of unregistered pesticides in the range comparing the MRLs

    Reference

    1. Shim WB , Nam MW , Chung DH (2014) Understanding and activation of GAP system , Safe Food, Vol.9 ; pp.3-8
    2. Kim HG , Choi DS , Kim SG (2013) Analysis of recent four years situation for pesticide residues in the GAP certified agricultural products analyzed by National Agricultural Cooperative Federation , Korean J. Pestic. Sci, Vol.17 ; pp.271-282
    3. (2016) Current States of GAP Certification and Agricultural Products Traceability System , Available form: http://www.gap.go.kr/board/BoardView.do?b_id=pds&ctgry_cd=&b_seq=82&orderby=,
    4. Kim HY , Ryu JG , Yoon DH , Park JY , Cho J (2015) Role sharing among private sector, local government and central government to develop GAP (Good Agricultural Practices) certification system , Safe Food, Vol.10 ; pp.31-36
    5. (2014) Good Agricultural Practices. Notification No. 2014-33,
    6. (2016) Pesticides Information Service, Available from: http://pis.rda.go.kr Accessed July, 14
    7. Ahn CH , Kim YH , Eom HS , Lee GH , Ryu GH (2014) A study on crop group for pesticide efficacy and crop safety of minor crops , Korean J. Pestic. Sci, Vol.18 ; pp.364-375
    8. Petroff R , Johnson G (2016) Maintenance, Cleaning and Storage of Ground Sprayers , Montana State University Extension MontGuide MT198917AG (February 2011), Available from : http://www.pesticides.montana.edu/documents/montguides/Sprayer- cleaning-MT198917AG.pdf Accessed June, 13
    9. Hirnyck R (2016) Using pesticides safely. PNW Pest Management Handbook, Available from: https://pnwhandbooks.org/sites/pnwhandbooks/files/common/chapterpdf/pesticidesafety.pdf Accessed June, 13
    10. (2013) Analysis of Hazardous Substances of Agricultural Products , Notification No. 2013- 138,
    11. Lee YS , Lee HJ , Jang MJ , Jung GH , Lee JG (2014) Occurrence of Major Insects in Bok-Choy and Blueberry in Gyeonggi Province , Conference of The Korean Society of Pesticide Science, Vol.4 ; pp.80-80
    12. Wang X , Khakame SK , Ye C , Yang Y , Wu Y (2013) Charac- terisation of fieldevolved resistance to chlorantraniliprole in the diamondback moth, Plutella xylostella, from China , Pest Manag. Sci, Vol.69 ; pp.661-665
    13. Sun YX , Liu TX (2015) Effectiveness of imidacloprid in combination with a root nitrogen fertilizer applied to tomato seedlings against Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae) , Crop Prot, Vol.80 ; pp.56-64
    14. (2013) Standard of Registration of Pesticides and their Technical Grades , Notification No. 2013-21,
    15. Park DG , Kim TH , Kim SS , Kim SM , Kim S , Hur JH (2004) Monitoring of pesticide residues at alpine and slopedland in Gangwon, Korea , Korean J. Pestic. Sci, Vol.8 ; pp.189-197
    16. Raeppel C , Salquebre G , Millet M , Appenzeller BMR (2016) Pesticide detection in air samples from contrasted houses and in their inhabitants' hair , Sci. Total Environment, Vol.544 ; pp.845-852
    17. Suciu N , Ferrari T , Ferrari F , Trevisan M , Capri E (2012) Pesticide removal from waste spray-tank water by organoclay adsorption after field application: an approach for a formulation of cyprodinil containing antifoaming/defoaming agents , Environ. Sci. Pollut. Res, Vol.19 ; pp.1229-1236
    18. Hirnyck R (2016) Pesticide Sprayer Cleanout , Available from: http://www.uidaho.edu/~/media/UIdaho-Responsive/Files/cals/Programs/Potatoes/proceedings/2014/Sprayer-cleanout-withpam-Hirnyck-2014.ashx,