Bifenthrin의 표준품(98.37%), carbendazim의 표준품(99.0%) 및 metconazole의 표준품(99.5%)은 모두 Dr. Ehrenstorfer GmbH (독일)에서 구입하여 사용하였으며, 살포용 농약으로 bifenthrin은 2% 수화제(이차메, 아그리젠토㈜), carbendazim은 carbendazim+tebuconazole (12.5+12.5)25% 액상수화제(탄탄, ㈜경농), metconazole은 20% 액상수화제(살림꾼, ㈜동방아그로)을 사용하였다.

시험 작물은 당귀(재래종)이었으며, 포장 시험은 주요 당귀 재배지인 충북 제천시 송학면에 위치한 노지 재배지를 임차하여 수행하였다. 시험구는 약제처리별로 3반복 배치하고 교차오염을 방지하기 위하여 1 m의 완충구를 설치하였으며, 약제 살포는 Table 1에 제시한 바와 같이 살포일 및 횟수를 달리하여 배부식 분무기를 이용해 균일하게 살포하였다.

당귀는 수확 예정일에 모든 처리구에서 채취하였으며, 건조 당귀는 수확한 당귀를 세척하지 않고 약 10일간 자연 건조한 후 50^oC의 순환식 열풍건조기로 60시간 건조하였고 흙을 제거하여 연화한 후 세절하는 방법으로 조제하였다(Lee, 2011). 건조 당귀 시료는 실험실로 운송하여 마쇄한 후 -20^oC의 냉동실에 보관하였다.

Bifenthrin 표준품 20.33 mg과 metconazole 표준품 20.10 mg을 각각 칭량하여 20 mL의 acetone에 녹이고 carbendazim 표준품 20.20 mg은 20 mL의 methanol에 녹여 1,000 mg/kg의 stock solution을 조제하였다. 조제한 stock solution을 0.05, 0.1, 0.5, 1.0 및 5.0 mg/kg의 농도로 희석한 후 각각 GLC-ECD와 HPLC-DAD 및 GLC-NPD에 주입하여 얻은 chromatogram상의 피크 면적을 기준으로 검량선을 작성하였다.

회수율 시험은 무처리 당귀 시료에 bifenthrin, carbendazim 및 metconazole의 표준용액을 검출 한계의 10배와 50배의 수준으로 처리한 후 잔류 농약 분석과정과 동일한 방법으로 3반복 분석하여 산출하였다.

당귀 중 시험농약의 안전성은 일일섭취허용량(acceptable daily intake, ADI) 대비 일일섭취추정량(estimated daily intake, EDI)인 %ADI로 평가하였다. 일일섭취추정량은 평균 잔류농도와 당귀의 일일섭취량인 0.34 g을 곱한 뒤 한국인의 평균체중인 55 kg으로 나누었으며, %ADI는 아래의 식을 이용하여 산출하였다(KHIDI, 2015).

시험 농약의 표준용액을 기기 분석한 후 얻은 피크 면적을 이용하여 작성한 표준 검량선의 직선식과 상관계수는 Table 5와 같이 직선성은 양호하였다.

당귀 중 시험 농약의 검출 한계는 Table 6에 제시한 바와 같이 모두 0.04 mg/kg이었으며, 검출 한계의 10배와 50배의 수준에서 시험한 당귀 중 bifenthrin과 carbendazim 및 metconazole의 회수율은 각각 79.9-85.5와 79.8-81.6 및 72.8-82.6%이었다. 이는 농촌진흥청(2015)에서 권고한 회수율 70-120%의 범위를 만족하여 분석법은 적합하였다고 판단되었다.

비침투성 살충제인 bifenthrin과 침투성 살균제인 carbendazim 및 metconazole을 Table 1과 같이 살포 횟수와 살포 일을 달리하여 살포한 후 분석한 당귀 중 시험농약의 잔류량은 Table 7에 제시하였다. Bifenthrin은 모든 처리구의 잔류량이 검출 한계인 0.04 mg/kg 미만이었으며, carbendazim과 metconazole의 경우에는 각각 0.14-0.49와 0.19-0.26 mg/kg이 검출되었다. 비침투성 농약은 살포된 후 작물체 표면에 부착되어 잔류하게 되며, 침투이행성 농약의 경우에는 작물체의 잎이나 뿌리로부터 흡수 이행되어 주로 작물체내 분해에 의해서 소실되므로 잔류기간이 길게 나타나는 경우가 많다(Son et al., 2012). 따라서 bifenthrin은 침투성이 없어 경엽 살포된 후 뿌리까지 이행되지 않았으나 carbendazim과 metconazole은 침투성 농약으로써 살포된 후 뿌리까지 흡수 이행되어 잔류한 것으로 판단되었다. 이는 Noh (2016)의 토양혼화 처리한 인삼 중 농약의 잔류특성 연구에서 bifenthrin은 2년근과 3년근 인삼 중 평균 잔류량이 검출 한계 수준이었으며, 4년근의 경우 검출 한계 미만으로 시험농약이 비침투성 농약이기 때문에 인삼으로 흡수이행 되지 않아 검출 한계 수준 또는 검출 한계 미만으로 잔류하였다고 보고한 내용과 유사하였다. 또한 Park et al. (2011)은 carbendazim과 chlorpyrifos의 고추 부위별 잔류 양상 연구에서 carbendazim은 과경, 과탁, 과육 중 과경의 잔류량이 가장 높았으며, 이는 carbendazim이 잎을 통해 흡수되어 과경으로 이행되었기 때문인 것으로 보고하였다.

당귀 중 carbendazim과 metconazole의 잔류 농약 분석 결과 두 시험 농약은 약제 살포 직후에 채취한 시료를 제외하고 수확전 약제 처리일과 처리 횟수에 따라 유사한 잔류양상을 보였다. Carbendazim의 잔류량은 수확 21일전 3회 살포한 처리구에서 0.14 mg/kg, 수확 14일전 3회 살포 처리구에서 0.24 mg/kg, 수확 7일전 4회 살포 처리구에서 0.29 mg/kg으로 처리 횟수가 많고 최종 약제 살포일이 수확 예정일에 가까울수록 잔류량이 높은 경향이었다. Metconazole의 경우에도 3회 처리구보다 4회 처리구에서 잔류량이 더 높았으며, 수확 21일전과 14일전 3회 살포한 처리구의 잔류량은각각 0.19와 0.23 mg/kg으로 약제 살포 시기가 수확예정일에 가까울수록 잔류량이 높아 carbendazim과 유사한 경향이었다. 이와 같이 살포 횟수가 많고 농약 살포 시기가 수확일에 가까울수록 잔류량이 높은 결과로 보아 살포 횟수와 살포 시기가 당귀 중 두 시험농약의 잔류량에 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 이는 Noh et al. (2012)이 보고한 azoxystrobin과 difenoconazole의 인삼 중 잔류 특성 연구에서 살포 횟수와 수확전 약제 살포일이 잔류 특성에 영향을 미쳤다는 결과와 유사하였으며, Han et al. (2004)은 포도 중 tebuconazole의 잔류성에 미치는 변동요인에 대한 연구에서 수확전 처리 횟수가 증가함에 따라 잔류량이 높게 나타났으며, 최종 약제 살포 후 경과 일수가 길수록 잔류량이 적게 나타나 처리 횟수와 최종 처리 후 경과 일수가 잔류량 변화에 중요한 요소임을 보고한 바 있다.

Carbendazim은 Table 8에 제시한 바와 같이 유효성분 12.5%를 함유하고 있는 액상수화제를 1,000배 희석 살포하여 실제 살포된 양은 0.025 kg a.i./10a이었다. 또한 metconazole은 20% 액상수화제를 3,000배 희석 살포하여 실제 살포된 양은 0.013 kg a.i./10a로 carbendazim이 이론적으로 약 1.9배 더 많은 양이 살포되었다. 이에 따라 당귀 중 carbendazim과 metconazole의 약제 살포 당일 채취한 시료의 평균 잔류량을 비교하였을 때, 각각의 잔류량은 0.49와 0.23 mg/kg으로 carbendazim의 잔류량이 약 2.1배 정도 높은 것으로 나타나 살포된 약량과 살포 당일에 채취한 시료의 잔류량의 비율이 유사한 경향을 보였다. 농약의 잔류량은 농약의 이화학적 특성, 작물의 형태 및 재배 환경에 영향을 받게 되는데(Kwon et al., 2004), 두 시험 농약은 동일한 작물에 대한 시험약제의 제형, 살포방법, 포장시험의 조건이 동일하였으므로 살포 후 부착된 농약의 양이 살포 당일의 잔류량에 영향을 미친 요인이라고 판단되었다. 이는 살포기 종류별 살포물량별 사과 중 농약 잔류량의 비교 연구(Moon et al., 2016)에서 사과 중 fluquinconazole의 잔류량이 flusilazole의 잔류량보다 4배 정도 높은 것은 제품 중 fluquinconazole의 함량이 flusilazole보다 약 4배가 높아 더 많은 양이 살포되었기 때문이라는 보고와 유사하였다.

당귀 중 carbendazim의 약제 살포 당일 채취한 시료와 수확 예정일에 채취한 시료의 평균 잔류량은 각각 0.47과 0.27 mg/kg으로 약제 살포 당일 채취 대비 수확 예정일 시료 중 잔류량은 약 43%가 감소하였다. Seo (2005)는 시설재배 조건에서 상추 중 carbendazim의 초기 잔류량과 약제 살포 14일 후의 잔류량을 비교하였을 때 소실률은 기준량과 배량 각각 94.58과 95.04%이었으며, 노지재배 조건에서 약제 살포 10일 후의 잔류량은 초기 잔류량의 94.08과 94.81%가 소실되었다고 보고하였다. 또한 Kim et al. (2008)은 시설재배 상추에서 benzimidazole계 농약의 분해특성 연구에서 상추 중 carbendazim의 약제 살포 2시간 후의 잔류량은 49.73 mg/kg이었으며, 약 5일 후에는 잔류허용기준인 5 mg/kg 미만으로 감소하였다고 보고한 바 있다. 이와 같이 작물중 신속히 분해 및 소실되는 carbendazim의 특성 때문에 잔류량이 낮은 것으로 판단되었다.

Metconazole의 경우 약제 살포 당일 시료와 수확 예정일 시료의 평균 잔류량은 0.23과 0.26 mg/kg으로 거의 유사한수준이었으며, carbendazim과는 상이한 결과를 보였다. 이는 인삼에 대한 triazole계 농약의 잔류허용기준 설정 연구에서 인삼 중 metconazole의 약제 살포 2시간 후와 50일 후 시료의 잔류량은 기준량 처리구에서 모두 0.02 mg/kg이었으며, 배량 처리구에서 0.03과 0.02 mg/kg으로 비슷한 수준을 보였다는 결과와 유사하였다(An, 2012). 또한 사과 중 triazole계 살균제 diniconazole과 metconazole의 잔류양상 연구에 의하면 사과 중 diniconazole의 반감기는 기준량 처리구와 3회 처리구에서 각각 3.9일과 4.7일이었으며, metconazole의 경우에는 12.6일과 13.3일로 metconazole이 diniconazole에 비하여 반감기가 다소 긴 것으로 보고된 바 있다(Kim et al., 2012).

당귀에 대한 시험농약의 안전성을 평가하기 위하여 일일섭취허용량대비 일일섭취추정량인 %ADI를 산출한 결과를 Table 9에 제시하였다. Carbendazim의 %ADI는 0.00004~0.00014%이었고, metconazole의 경우 0.00017~0.00024%으로 당귀 중 시험농약의 %ADI는 상당히 낮은 수준이었으며, 이는 당귀가 필수 섭취 식품이 아니어서 일일섭취량이 다른 작물에 비해 상대적으로 낮기 때문이라고 판단되었다. 따라서 carbendazim과 metconazole은 약제 살포 당일 수확한 시료를 포함하여 모든 처리구의 %ADI가 0.0003% 미만으로 시험농약에 대한 당귀의 잔류수준은 인체에 안전한 것으로 평가되었다. Park et al. (2015)은 2010년부터 2012년까지 서울시 공영도매시장 내 반입된 농산물 중 들깻잎 4,063건, 상추 2,248건을 대상으로 잔류농약을 분석하고 안전성을 평가한 결과 carbendazim의 %ADI는 들깻잎과 상추 각각 0.003과 0.001%로 들깻잎과 상추 섭취에 의한 위해성이 낮았다고 보고하였다. 또한, Do et al. (2010)은 2006년부터 2010년까지 경기도내 유통 과실류 33품목, 2,558건을 대상으로 잔류농약 위해평가를 실시한 결과, metconazole의 %ADI는 모두 0.9% 미만으로 안전한 수준이었다고 보고한 바 있다.