농약 품목에 대한 GHS 기준과 농진청 기준에 따른 자극성 산출 후 자극성 분류 차이 비교

GHS와 농촌진흥청 고시의 자극성 시험방법 및 구분 체계 조사

GHS 발간 책자(Government combination committee for development of GHS, 2009; United Nations, 2015)와 원제의 표시기준에 대한 농촌진흥청 고시(RDA, 2015e)를 바탕으로 피부자극성 및 안점막자극성의 시험방법과 물질분류 및 구분 체계를 조사하였고 농촌진흥청 고시(RDA, 2015a)에서 피부자극성 및 안점막 자극성 평가기준과 시험방법을 조사하였다.

농약 품목에 함유된 원제의 자극성 구분 및 함유량에 따른 농약 품목 자극성 분류

농약 59 품목에 함유된 원제에 대하여 원제의 MSDS(Material safety data sheet) 자료에서 GHS 체계에 따라 피부자극성 및 안점막자극성을 구분하였고 원제의 함유량을 고려하여 GHS 혼합물 분류 기준(Government combination committee for development of GHS, 2009; United Nations, 2015)에 따라 자극성을 구분하였으며 이 결과와 시험 데이터에 의해 GHS 기준으로 분류한 자극성과 비교하였다. GHS 혼합물 분류기준에 따라 피부부식성 물질이 5% 이상인 경우 피부부식성으로 구분하였고 피부부식성 구분 1인 원제가 1% 이상 5% 미만이거나 피부자극성 구분 2인 원제가 10% 이상, [(10× 피부부식성 구분 1) + 피부자극성 구분 2]가 10% 이상인 원제 경우 피부자극성 구분 2로 구분하였다. 안점막 자극성의 구분은 (피부부식성 구분 1 + 심한눈손상 구분 1)이 3% 이상인 경우 심한 눈손상 물질로 분류하였고 1% 이상 3% 미만인 경우 눈자극성 물질로 분류하였다. 눈 자극성 구분 2인 물질이 10% 이상인 경우 눈자극성 구분 2로 분류하였다.

시험 데이터를 이용한 농약 품목의 자극성 산출 및 분류

농약 59 품목에 대하여 피부자극성 시험성적서와 안점막 시험성적서의 시간별 관찰 데이터(raw data)를 근거로 농촌진흥청 고시(RDA, 2015a)에 따른 일차피부자극지수(P.I.I.; Primary irritation index)와 급성안점막자극지수(A.O.I.; Acute ocular irritation index)를 산출하여 피부 및 안점막자극성을 구분하였고 같은 품목에 대하여 피부자극성 시험성적서와 안점막 시험성적서의 시간별, 항목별 관찰 데이터(raw data)를 근거로 GHS 체계(Government combination committee for development of GHS, 2009; United Nations, 2015)에 따라 평점을 산출하여 자극성을 구분하였다. 일차피부자극지수와 급성안점막자극지수에 따라 자극성을 구분한 결과 GHS 기준에 따라 자극성을 구분한 결과를 비교하여 차이를 분석하였다.

농촌진흥청 고시와 GHS의 자극성 시험방법 및 구분 체계 조사

농촌진흥청 고시 ‘농약 및 원제의 등록 기준’의 별표 4 ‘농약의 인축독성 시험성적서 검토기준’(RDA, 2015a)에서 피부자극성과 안점막자극성 검토 기준을 조사하였고 별표 12의 ‘인축 독성 시험기준과 방법’(RDA, 2015c)에서 피부자극성시험과 안점막자극성시험을 조사하였다. 농약의 원제에 대하여 GHS를 도입하였으므로 농촌진흥청 고시 ‘농약, 원제 및 농약활용기자재의 표시기준’의 별표 5 ‘원제의 위험성·유해성 분류에 따른 표시기준’(RDA, 2015e)과 화학물질 분류 및 표지에 관한 세계조화시스템(GHS) UN 제6차 개정판(United Nations, 2015)에서 피부자극성과 눈자극성 분류 및 판정 기준을 조사하였다.

피부자극성시험에 대하여 품목에 대한 농촌진흥청 고시와 GHS를 비교한 결과(Table 1), 시험법에서는 동물 수와 노출시간, 관찰항목이 동일하였으나 평점 산출 기준과 방법이 상이한 것으로 나타나 동일한 시험성적서를 이용하여 각각의 기준에 따라 결과 산출이 가능함을 확인하였다. 자극성 평가에 사용하는 수치는 농촌진흥청에서는 일차피부자극지수를 사용하여 피부자극성을 구분하였고 24시간과 72시간의 홍반과 가피, 부종의 점수를 합산하였으며 3마리 동물의 평균 점수를 산출하였다. GHS에서는 개별 동물에 대한 홍반과 가피, 부종의 평점을 각각 산출하였으며 24, 48, 72시간의 평균 수치를 산출하여 3마리 중 2마리 이상에서 영향이 있는 경우 피부자극성을 구분하였다. 품목에 대한 농촌진흥청 고시에서는 ‘자극 없음’, 경도, 중도, 강도로 분류하였고 원제에 도입한 GHS에서는 피부부식성 구분 1과 피부자극성 구분 2로 분류하였다. GHS 기준으로 피부자극성을 분류할 경우, 각각의 관찰항목의 점수를 산출하고 개별 동물의 평점으로 평가하므로 관찰항목의 점수를 합산하는 품목에 대한 농촌진흥청 기준보다 자극성 구분이 완화될 것으로 예상되었고, GHS에서는 평점에 상관없이 비가역적 반응을 피부부식성으로 분류하므로 이러한 반응을 자극성으로만 분류하는 농촌진흥청 기준과 다른 결과가 나타날 것으로 예상되었다.

Table 1.

Comparison of classification criteria for skin irritation between RDA directives (plant protection products) and GHS

안점막자극성시험에 대하여 농촌진흥청 고시와 GHS를 비교한 결과(Table 2), 시험법에서는 동물 수와 노출시간이 동일하였고 관찰항목에서 농촌진흥청 고시에서는 배출물을 관찰한 반면 GHS에서는 배출물을 관찰하지 않았다. 이에 농촌진흥청 고시에 따라 시험을 수행하여 제출한 시험성적서의 시험 데이터를 이용하여 GHS에 따라 안점막 자극성 분류가 가능함을 확인하였다. 평가에 사용하는 수치에서는 농촌진흥청에서는 급성안점막자극지수를 사용하여 안점막자극성을 구분하였고 1, 24, 48, 72시간별 각각의 각막혼탁, 홍채염, 결막발적, 결막부종, 배출물의 성적을 모두 합산하였으며 3마리 동물의 평균 점수를 산출하였다. GHS에서는 개별 동물에 대한 각막혼탁, 홍채염, 결막발적, 결막부종 평점을 각각 산출하였으며 24, 48, 72시간의 평균 수치를 산출하여 3마리 중 2마리 이상에서 영향이 있는 경우 안점막자극성을 구분하였다. 품목에 대한 농촌진흥청 고시에서는 ‘자극 없음’, 경도, 중도, 강도로 분류하였고 원제에 도입한 GHS에서는 심한 눈손상 구분 1과 눈자극성 구분 2로 분류하였다. GHS 기준으로 안점막자극성을 분류할 경우, 피부자극성과 마찬가지로 각각의 관찰항목의 점수를 산출하여 개별 동물의 평점으로 평가하므로 관찰항목의 점수를 가중치를 두어 모두 합산하고 1시간의 평점까지 포함하는 농촌진흥청 기준보다 자극성 구분이 완화될 것으로 예상되었고, GHS에서는 평점에 상관없이 비가역적 반응을 심한 눈손상 물질로 분류하므로 이러한 반응을 자극성으로만 분류하는 농촌진흥청 기준과 다른 결과가 나타날 것으로 예상되었다.

Table 2.

Comparison of classification criteria for eye irritation between RDA directives (plant protection products) and GHS

농약 품목에 함유된 원제의 자극성 구분 및 원제 함유량에 따른 농약 품목 자극성 분류

농약 59 품목에 대해 제형과 사용 용도를 조사하였다. Table 3에서와 같이 59 품목의 용도별로는 살균·살충제 6, 살균제 10, 살충제 13, 제초제 26, 생장조정제 4 품목으로 제초제가 많았다. 제형별로는 직접살포액제 1, 분산성액제 3, 직접살포정제 2, 유제 8, 유탁제 1, 가스발생훈증제 1, 입제 11, 미탁제 3, 액상수화제 11, 유현탁제 1, 입상수용제 1, 액제 6, 수용제 1, 수면부상성입제 3, 입상수화제 4, 수화제 2품목으로 입제와 액상수화제가 19%로 가장 많았고 유제, 액제 순으로 많았다(Fig. 1). 또한 59 품목 중 단제가 19, 2종 합제가 30, 3종 합제가 10 품목으로 2종 합제가 보다 많이 개발되고 있음을 볼 수 있었다.

Table 3.

List of plant protection products investigated in skin and eye irritation

Fig. 1.

Formulation type of plant protection product in 59 plant protection products.

GHS 체계에서는 혼합물에 대하여 GHS 물질 분류 시 독성시험성적서가 있는 경우, 성적을 이용하여 분류가 가능하고 시험성적서가 없는 경우에는 가교의 원리를 이용하여 혼합물 내 구성성분의 물질분류를 통해 혼합물의 물질 분류가 가능하다. 따라서 원제를 이용하여 물질을 분류한 결과와 실제 농약 품목의 시험성적을 토대로 분류한 결과를 비교하기 위하여 농약 품목에 함유된 원제의 자극성을 조사하고 이를 이용하여 농약 품목의 자극성을 구분하였다. 본 연구에서 조사한 59품목에 함유된 원제는 모두 73종이었으며 이 73종에 대하여 원제의 MSDS를 토대로 피부자극성과 눈자극성을 구분한 결과는 Table 4과 같았다. Table 4에서 피부자극성이 있는 원제는 4종(피부부식성 1종, 피부자극성 3종), 눈자극성이 있는 원제는 15종(심한 눈손상 7종, 눈자극성 8종)이었고 이 원제들 중에 피부와 눈자극성이 모두 있는 원제는 4종이었다. 1-MCP는 가스상으로 피부자극성 및 안점막자극성 시험이 면제로 자료가 없어 혼합물 분류 기준에 따라 분류할 수 없었다. 원제의 피부자극성 및 눈자극성 구분 결과를 이용하여 혼합물질의 분류기준에 따라 원제의 자극성 구분과 품목에 함유된 원제의 함유량을 고려하여 품목의 자극성을 구분하였다. 구분 결과, 1 품목이 피부부식성 1로 구분되었고 3 품목이 피부자극성 2로 구분되었으며 9 품목이 심한 눈손상 1로 구분되었고 6 품목이 눈자극성물질로 구분되었다. 이중 피부부식성 1로 구분된 품목은 심한 눈손상 1로 구분되었으며 피부자극성 2로 구분된 3 품목 중 1 품목은 심한 눈손상 1로, 나머지 2 품목은 눈자극성 2로 구분되었다. 심한 눈손상 1로 구분된 7 품목과 눈자극성 2로 구분된 4 품목은 피부자극성으로 구분되지 않았다.

Table 4.

Irritation classification of active substances and plant protection products in GHS criteria

시험 데이터를 이용한 농약 품목의 피부자극성 산출 및 분류

농촌진흥청 고시(RDA, 2015a)에서 농약 품목의 피부자극성 평가 기준에 따라 시험성적서의 피부자극 평가 점수에서 일차피부자극지수를 산출하였으며 이를 이용하여 농약 59 품목의 피부자극성을 구분한 결과, Table 5에서와 같이 ‘자극 없음’은 28, 경도 9, 중도 21, 강도 2 품목이었다. GHS를 도입한 원제 분류에 대한 농촌진흥청 고시(RDA, 2015e)에 따라 시험성적서의 피부자극 평가 점수에서 홍반과 가피, 또는 부종에 대한 개별 동물의 평점을 산출하여 피부자극성을 구분한 결과, ‘분류되지 않음’이 42, 피부자극성 구분 2가 10, 피부부식성 구분 1이 7 품목이었다.

Table 5.

Skin irritation by P.I.I. in RDA directives, irritation score in GHS criteria or category of active substances contained within plant protection products

Fig. 2에서와 같이 일차피부자극지수 산출에 의한 평가와 GHS 분류 기준에 따라 산출한 수치에 의한 평가를 비교한 결과, ‘자극 없음’에서는 29 품목 모두 ‘분류되지 않음’으로 구분되었고, 경도에서도 9 품목 모두 ‘분류되지 않음’으로 구분되었다. 중도에서는 피부부식성 구분 1이 5, 피부자극성 구분 2가 10, ‘분류되지 않음’이 6 품목이었다. 강도에서는 2품목 모두 피부부식성 구분 1로 구분되었다. 중도에서 피부부식성 구분 1로 분류된 4품목은 피부자극성 평점 수치는 ‘분류되지 않음’과 피부자극성 구분 2에 각각 2 품목이 해당하였으나 14일까지 반응이 소실되지 않는 비가역적 반응이 나타나 피부부식성 물질로 분류되었다. 이와 같은 결과로 GHS 분류기준에 따라 평가할 경우 경도에서는 15.3%, 중도에서는 10.2%의 품목이 ‘분류되지 않음’에 해당하여 총 25.5%에서 자극성 구분이 완화되어 평가되었고 중도에서 보다 높게 평가된 품목이 6.8%로 비가역적 반응에 의해 자극성이 구분이 강화되어 평가되는 것을 볼 수 있었다.

Fig. 2.

Comparison of skin irritation with irritation score in RDA and GHS criteria.

피부자극성 시험성적을 이용하여 GHS 기준에 따라 피부자극성을 구분한 결과와 농약 품목에 함유되어 있는 원제의 피부자극성 구분과 함량에 따라 GHS 혼합물 분류 기준을 적용하여 피부자극성을 구분한 결과를 비교하였다. 시험성적을 이용하여 구분한 결과를 바탕으로 비교하였을 때, '분류되지 않음'에서는 자료 없음이 1, ‘분류되지 않음’이 39, 피부자극성 구분 2가 2 품목이었다. 피부자극성 구분 2에서는 ‘분류되지 않음’이 10 품목이었고 피부부식성 구분 1에서는 ‘분류되지 않음’이 5, 피부자극성 구분 2가 1, 피부부식성 구분 1이 1이었다. 실제 성적으로 평가한 경우와 비교하여 원제의 구분과 함량으로 평가한 경우에 피부부식성 및 자극성 물질에 해당함에도 ‘분류되지 않음’으로 평가된 경우가 각각 8.5%, 17%였고 ‘분류되지 않음’에 해당하는 경우에 피부자극성 물질로 분류된 것은 3.4%였다. 원제의 구분과 함량만으로 피부자극성을 평가하는 경우 실제 성적보다 자극성 구분이 완화된 것은 원제의 함량이 낮거나 피부자극성이 없는 부자재가 사용되어 농약 품목의 자극성 결과에 영향을 미친 것으로 사료되었다. 실제 성적 보다 자극성 구분이 강화된 것은 피부자극성이 있는 부자재가 사용되어 농약 품목의 자극성 결과에 영향을 미친 것으로 보여 이와 같은 결과로, 농약 품목 중에 사용한 부자재의 자극성과 함량을 함께 고려하여 혼합물의 물질 분류 기준을 적용하여야 할 것으로 사료되었다.

Fig. 3.

Comparison of skin irritation in GHS criteria by irritation score and category of active substances contained within plant protection products.

시험 데이터를 이용한 농약 품목의 안점막자극성 산출 및 분류

농촌진흥청 고시(RDA, 2015a)에서 농약 품목의 안점막자극성 평가 기준에 따라 시험성적서의 피부자극 평가 점수에서 급성안점막자극지수(A.O.I.)를 산출하였으며 이를 이용하여 농약 59 품목의 안점막자극성을 구분한 결과, Table 6에서와 같이 ‘자극 없음’은 9, 경도 41, 중도 5, 강도 3 품목이었다. GHS를 도입한 원제 분류에 대한 농촌진흥청 고시(RDA, 2015e)에 따라 시험성적서의 안점막자극 평가 점수에서 각막 혼탁 또는 홍채염, 결막염 또는 부종에 대한 개별 동물의 평점을 산출하여 눈자극성을 구분한 결과, ‘분류되지 않음’이 36, 눈자극성 구분 2가 18, 심한 눈손상 구분 1이 5 품목이었다.

Table 6.

Eye irritation by A.O.I. in RDA directives, irritation score in GHS criteria or category of active substances contained within plant protection products

급성안점막자극지수(A.O.I.) 산출에 의한 평가와 GHS 분류 기준에 따라 산출한 수치에 의한 평가를 비교한 결과, Fig. 4에서와 같이 ‘자극 없음’에서는 GHS 기준으로 ‘분류되지 않음’이 9, 눈자극성 구분 2가 2 품목이었고 경도에서는 ‘분류되지 않음’이 27, 눈자극성 구분 2가 13, 심한 눈손상 구분 1이 1 품목이었다. 중도에서는 눈자극성 구분 2가 3, 심한 눈손상 구분 1이 2 품목이었고 강도에서는 2 품목 모두 심한 눈손상 구분 1로 분류되었다. ‘자극 없음’에서 눈자극성 구분 2로 분류된 2 품목의 경우 한가지 관찰항목에서 높은 평점을 기록하여 자극성 물질로 분류되었다. 경도와 중도에서 심한 눈손상 구분 1로 분류된 3품목은 안점막자극성 평점 수치는 눈자극성 구분 2에 해당하였으나 21일 이내에 완전히 회복되지 않는 비가역적 반응이 나타나 심한 눈손상 물질로 구분되었다. 경도로 분류 된 품목 중에서 ‘분류되지 않음’에 해당하는 품목이 전체의 45.8%로 현재 농촌진흥청의 기준에 따라 분류한 것보다 GHS 기준에 따라 분류하는 경우 안점막자극성 구분이 완화되어 평가되었고 비가역적 반응 평가에 의해 5.1%는 오히려 보다 높은 분류가 적용되어 자극성 구분이 강화되어 평가되는 것을 볼 수 있었다.

Fig. 4.

Comparison between RDA and GHS in eye irritation.

안점막자극성 시험성적을 이용하여 GHS 기준에 따라 안점막자극성을 구분한 결과와 농약 품목에 함유되어 있는 원제의 안점막자극성 구분과 함량에 따라 GHS 혼합물 분류기준을 적용하여 안점막자극성을 구분한 결과를 비교하였다. 시험성적을 이용하여 구분한 결과를 기준으로 비교하였을 때, Fig. 5와 같이 ‘분류되지 않음’에서는 원제의 분류와 함량으로 구분한 자료 없음이 1, ‘분류되지 않음’이 28, 눈자극성 구분 2가 3, 심한 눈손상 구분 1이 4 품목이었다. 눈자극성 구분 2에서는 원제의 분류와 함량으로 구분한 ‘분류되지 않음’이 13, 눈자극성 구분 2가 2, 심한 눈손상 구분 1이 3 품목이었다. 심한 눈손상 구분 1에서는 원제의 분류과 함량으로 구분한 ‘분류되지 않음’이 2, 눈자극성 구분 2가 1, 심한 눈손상 구분 1이 2 품목이었다. 실제 성적으로 평가한 경우와 비교하여 원제의 물질분류와 함량으로 평가한 경우에 눈자극성 및 심한 눈손상 물질에 해당함에도 ‘분류되지 않음’으로 평가된 경우가 각각 22%, 3.4%였고 ‘분류되지 않음’에 해당하는 경우에서 눈자극성 물질로 분류된 품목은 5.1%, 심한 눈손상 물질로 분류된 것은 6.8%였다. 원제의 구분과 함량만으로 안점막자극성을 평가하는 경우 실제 성적보다 자극성 구분이 완화되는 품목이 있었는데 이는 자극성이 있는 원제의 함량이 낮아 농약 품목의 자극성에 영향을 주지 않은 것으로 사료되었다. 반면, 일부 품목에서는 실제보다 강하게 분류된 것이 있었는데 이는 자극성이 있는 부자재가 사용되어 농약 품목의 자극성 결과에 영향을 미친 것으로 보이며 이와 같은 결과로, 농약 품목 중에 사용한 부자재의 자극성과 함량을 함께 고려하여 혼합물의 물질 분류기준을 적용하여야 할 것으로 사료되었다.

Fig. 5.

Comparison of eye irritation in GHS criteria by irritation score and category of active substances contained within plant protection products.

농촌진흥청 고시와 GHS 기준으로 농약 품목의 피부자극성을 분류할 경우, GHS 기준에서는 각각의 관찰항목의 점수를 따로 산출하고 개별 동물의 평점으로 평가하므로 관찰 항목의 점수를 모두 합산하는 농촌진흥청 기준보다 자극성 구분이 완화될 것으로 예상하였는데 실제 시험성적을 토대로 두 평가기준에 따라 피부자극성을 구분한 결과 농촌진흥청 고시 기준으로 경도로 분류된 품목 중에서 15.3%, 중도에서 10.2%의 품목이 GHS 기준으로 ‘분류되지 않음’에 해당하여 총 25.5%에서 자극성 구분이 완화된 것을 확인할 수 있었다. 한편 GHS 기준에서는 평점에 상관없이 비가역적 반응을 피부부식성으로 분류하므로 이러한 반응을 자극성으로만 분류하는 농촌진흥청 기준과 다른 결과가 나타날 것으로 예상하였는데 실제 시험성적을 토대로 두 평가기준에 따라 피부자극성을 구분한 결과 농촌진흥청 기준에서 중도로 분류한 품목 중에서 보다 높게 평가된 품목이 6.8%로 비가역적 반응에 의해 자극성이 구분이 강화되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 원제의 GHS 구분만을 이용하여 농약품목의 피부자극성을 구분하는 경우, 이는 원제의 함량과 부자재의 자극성이 농약 품목의 자극성 결과에 영향을 주는 것으로 확인하였으며 이에 따라 원제의 함량과 부자재의 자극성을 고려하여 안점막자극성을 구분하여야 할 것으로 사료되었다.

농촌진흥청 고시와 GHS 기준으로 농약 품목의 안점막자극성을 분류할 경우, GHS 기준에서는 각각의 관찰항목의 점수를 따로 산출하여 개별 동물의 평점으로 평가하므로 관찰항목의 점수를 가중치를 두어 모두 합산하고 1시간의 평점까지 포함하는 농촌진흥청 기준보다 자극성 구분이 완화될 것으로 예상하였는데 실제 시험성적을 토대로 두 평가기준에 따라 안점막자극성을 구분한 결과 농촌진흥청 고시 기준으로 경도로 분류된 품목 중에서 GHS 기준으로 ‘분류되지 않음’에 해당하는 품목이 전체의 45.8%로 현재 농촌진흥청의 기준에 따라 분류한 것보다 GHS 기준에 따라 분류하는 경우 안점막자극성 구분이 완화되는 것을 확인할 수 있었다. 한편 GHS 기준에서는 평점에 상관없이 비가역적 반응을 심한 눈손상 물질로 분류하므로 이러한 반응을 자극성으로만 분류하는 농촌진흥청 기준과 다른 결과가 나타날 것으로 예상하였는데 실제 시험성적을 토대로 두 평가기준에 따라 안점막자극성을 구분한 결과, 비가역적 반응 평가에 의해 5.1%가 GHS 기준에서 농촌진흥청 고시보다 높은 분류가 적용되어 자극성 구분이 강화된 것을 확인할 수 있었다. 또한 원제의 GHS 구분만을 이용하여 농약 품목의 안점막자극성을 구분하는 경우, 실제 성적과 일치하지 않았는데 이는 원제의 함량과 부자재의 자극성이 농약 품목의 자극성 결과에 영향을 주는 것으로 확인하였으며 이에 따라 원제의 함량과 부자재의 자극성을 고려하여 안점막자극성을 구분하여야 할 것으로 사료되었다.