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Apr 14, 2024

무인공중살포로 떠다니는 잔류농약 모니터링 및 위험성 분석

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 10834(2023) 이 기사 인용 315 액세스 2 Altmetric Metrics 세부 정보 이 연구는 표류된 농약의 잔류 특성을 조사하는 것을 목표로 했습니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 10834(2023) 이 기사 인용

315 액세스

2 알트메트릭

측정항목 세부정보

본 연구에서는 완충스트립, 바람막이, 비대상작물의 형태적 특성에 따른 무인공중살포에 의해 표류되는 농약의 잔류특성을 조사하고, 표류저감 방지제안을 제시하며, 최종적으로 잔류최대기준을 초과하는 농약에 대한 위해성 분석을 수행하는 것을 목적으로 한다. (MRL) 또는 양성 목록 시스템(PLS)의 균일한 수준(0.01 mg/kg). 무인기 살포 후 보령, 서천, 평택의 공중살포지역(벼) 주변에서 비대상작물을 수거하였다. 3개 이상의 시료에서 농약이 검출된 경우 Duncan의 다중 범위 테스트를 수행했습니다. 두 개의 표본에서만 농약이 검출된 경우에는 독립표본 t-검정을 실시하였다(p<0.05). 농약의 비산율은 공중 살포 지역으로부터 완충 거리가 멀어지거나 옥수수와 같은 바람막이가 두 위치 사이에 존재할 때 최대 100%까지 감소하는 경향이 있습니다. 따라서 두 요인을 모두 UAV 살포 지역 근처에 적용하면 표류하는 살충제를 줄이는 것이 효과적일 수 있습니다. 또한, 작물의 형태적 특성으로 인해 들깨잎 등의 엽채류나 파 등의 엽경채소에서 잔류농약 잔류량이 가장 많은 것으로 나타났으며, 그 다음으로 과채류, 박과류의 순으로 나타났다. 따라서 무인기 살포지역 근처의 농산물로 콩이나 콩, 옥수수 등의 곡류를 선택하는 것은 드리프트를 최소화하는 것을 고려할 수 있다. MRL 또는 PLS 균일 수준을 초과하는 농약의 경우 허용되는 식이 섭취량 %는 위험 없이 0~0.81%입니다. 또한 UAV 살포 시 논벼와 농산물 모두에 승인된 살충제를 사용하면 MRL 또는 PLS가 초과되는 경우를 효과적으로 최소화할 수 있습니다. 따라서 본 연구는 농민들에게 표류를 완화하기 위한 효과적인 지침을 제공하는 것을 목표로 합니다. 또한, 노동력 부족 문제를 해결하고 지속 가능한 식량 안보를 보장하기 위해 UAV 살포 등 농업 기술 활용을 촉진하는 동시에 안정적이고 중단 없는 식량 생산을 촉진하기 위해 노력하고 있습니다.

농약 살포는 해충과 질병으로부터 농산물을 보호하기 위해 필요한 절차로 간주되며1, 총 농약 사용량은 1990년대에 비해 2020년대에 약 50% 증가했습니다2. 그러나 농약의 과도한 사용과 이것이 인간의 건강과 환경에 미치는 위험에 대한 우려가 제기되었습니다3. 또한, 일부 국가에서는 증가하는 세계 인구의 요구를 충족하기 위해 식품 생산에서 지속 가능한 강화(SI)를 달성하기 위해 살충제 사용을 줄이려고 시도하고 있습니다4.

그러나 이러한 우려에 대응하여 다른 선진국과 마찬가지로 농약의 안전한 사용을 위한 농약규제법5 및 위해성평가6가 시행되고 있습니다. 또한 농업 분야에서 IoT(사물인터넷)8, 빅데이터9, 인공지능(AI)10, 무인항공기(UAV)11 등의 기술을 통해 SI를 실현할 수 있습니다. 특히, UAV는 일부 국가에서 농부의 인구가 감소하고 평균 연령이 증가함에 따라 작물 모니터링 및 살충제 살포12,13를 가능하게 하여 농업 작업의 노동력 부족을 해결하는 효과적인 대안 솔루션임이 입증될 수 있습니다14,15,16.

그럼에도 불구하고, UAV로 살충제를 뿌리면, 공기 중 살충제가 공기를 통해 비대상 지역으로 표류하여17 의도치 않게 인간, 식물, 동물 및 환경을 오염시킬 수 있습니다18. 농약 표류를 줄이기 위해 (1) 풍향 및 속도20, 습도 및 온도21와 같은 기상 조건19; (2) 스프레이 압력22, 비행 높이23, 비행 속도24와 같은 UAV 스프레이 조건; (3) 로터(25) 및 노즐(26,27)과 같은 UAV 구성 요소; (4) 보조제28 및 제제29에 따른 분무 용액의 물리적 특성.