제초제(除草劑) Propanil의 용액중(溶液中) 분해산물(分解産物)의 분리(分離) 및 동정(同定)

김장억,신윤교,홍종욱,Kim, Jang Eok,Shin, Yun Gyo,Hong, Jong Uck 경북대학교 농업과학기술연구소 1987 慶北大農學誌 Vol.5 No.-

용액중(溶液中) propanil 분해산물(分解産物)의 분리(分離) 및 동정(同定)을 위해서 2000ppm으로 처리(處理)한 후 2주(週) 간격(間隔)으로 12주(週)까지 일정(一定)한 온도(溫度)로 유지(維持)시키면서 주분해산물(主分解産物)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 추출(抽出)한 혼합물(混合物)로부터 benzene을 전개용매(展開溶媒)로 한 TLC에서 분해산물(分解産物)인 DCA와 TCAB를 Rf치(値) 0.65와 0.94에서 분리(分離)할 수 있었다. GC분석(分析)은 column 온도(溫度) $200^{\circ}C$에서 분리(分離)가 가능(可能)하지만 정량적(定量的) 분석(分析)에서 DCA는 $140^{\circ}C$, TCAB는 $250^{\circ}C$로 달리하여 분해경로(分解經路)를 조사(調査)하였다. IR spectrum에서 $3400cm^{-1}$와 $800cm^{-1}$의 흡수(吸收) band에 의(依)해 DCA의 작용기(作用基)가 결정(決定)되었다. NMR spectrum에서 $6.7{\delta}$와 $3.7{\delta}$의 peak는 DCA의proton과 일치(一致)하였다. 이와 같이 용액중(溶液中) 혼합추출물(混合抽出物)로부터propanil의 주분해산물(主分解産物)을 TLC로 분리(分離)하여 GC, IR, NMR로 동정(同定)한결과 propanil은 용액(溶液) 내(內)에서 DCA를 거쳐서 TCAB로 분해(分解)되는 것으로 나타났다. To isolate and identify degradation products of propanil in solution which propanil concentration was 2000ppm with a certain temperature, degradation products and pathway were investigated every 2 weeks for 12 weeks. Extracted mixture was developed with benzene on TLC plate, and Rf values of isolated DCA and TCAB were 0.65 and 0.94 respectively. At the GC analysis, propanil and its degradation products could seperate at the column temperature $200^{\circ}C$, but in order to more good resolution, the column temperature of DCA and TCAB was $140^{\circ}C$ and $250^{\circ}C$ respectively. Functional group of OCA was determined by IR spectrum $3400cm^{-1}$ and $800cm^{-1}$. Proton peaks of OCA were NMR spectrum $6.7{\delta}$ and $3.7{\delta}$. As the results, the major degradation products of propanil in solution were seperated on TLC plate, and thus identified by the analysis of GC, IR and NMR. Proposed degradation pathway of propanil in solution was from DCA to TCAB.

작물보호제와 농산물 안전성에 대한 올바른 이해

김장억,Kim, Jang-Eok 한국작물보호협회 2009 자연과 농업 Vol.250 No.-

이제는 농업에 대한 새로운 마인드가 필요하고 과학적으로 입증된 사실에 대하여서는 절대적으로 수용한다는 자세가 필요하다. 소비자들도 농산물 중 잔류농약의 유무가 아니라 허용기준 이상인지 아닌지를 더욱 중요하게 생각하여야 한다.

오피니언 - 친환경 무상급식 가능한가?

김장억,Kim, Jang-Eok 한국작물보호협회 2010 자연과 농업 Vol.259 No.-

안전농산물에는 친환경농산물, GAP농산물, 관행농산물 중 안전성이 검증된 것 모두가 포함될 수 있다. '안전농산물 무상공급'으로 하지 않는다면 어떻게 그 많은 학교에 공급되는 모든 농산물을 친환경농산물중 유기농산물로 공급을 할 수 있겠는가?

2019년 소면적 재배 농산물의 농약 잔류허용기준 설정 연구

김장억 ( Jang-eok Kim ) 한국환경농학회 2019 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2019 No.-

우리나라에서는 2019년 1월 1일 부터 국내·외 유통 농식품에 대하여 잔류허용기준이 설정되어 있지 않은 농약에 대해 0.01 mg/kg의 일률기준을 적용하여 규제하는 Positive List System (PLS)을 도입하여 수행하고 있다. 하지만, 국내에서 생산되는 소면적 재배 작물에 등록된 농약의 수 및 적용 가능한 잔류허용기준이 부족한 실정이기 때문에 PLS제도가 시행됨에 따라 부적합 농산물이 증가할 우려가 있다. 따라서, 본 과제는 이러한 문제를 해결할 수 있도록, 엽경채류 중 대표작물에 해당되는 5품목(엇갈이배추, 시금치, 들깻잎, 쪽파 및 미나리)에 대해 fenpyrazamine을 포함한 총 11종 농약의 잔류시험을 수행하여 그룹 잔류허용기준 설정을 위한 근거자료를 마련하고자 하였다. 본 연구에서는 대상농약 11종 중 3종 fluxapyroxad, pyriofenone 및 spirotetramat에 대하여 포장잔류시험을 수행하였으며, 식품공전을 참고하여 해당 품목 및 농약 분석에 최적화 되도록 일부 변형한 후 정량한계 산출, 검량선 작성, 회수율 시험 및 저장안정성 시험등의 분석법 검증을 통해 잔류 농약분석법을 확립하였다. 각 작물별 회수율 결과, pyriofenone의 경우 엇갈이배추 76.3~108.8%, 미나리 80.1~93.3%, 시금치 86.0~101.6%, 쪽파 87.0~109.0% 및 들깻잎 90.2~101.6로 나타났으며, spirotetramat은 엇갈이배추 81.4~94.8%, 미나리 80.0~97.2%, 시금치 70.6~117.6%, 쪽파 90.1~99.7% 및 들깻잎 97.0~101.2%로 나타나 모두 잔류분석법 기준에 적합한 것으로 나타났다. 이 후, 확립된 분석법을 엇갈이배추, 시금치, 들깻잎, 쪽파 및 미나리 시료에 적용 하고 산출된 각 농약의 잔류시험 결과를 바탕으로 농산물의 농약 잔류허용기준 설정안을 마련할 예정이다.

축산물 중 국내 기준 미설정 농약 안전관리를 위한 정량시험법 확립 - GC-MS/MS법

김장억 ( Jang-eok Kim ) 한국환경농학회 2019 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2019 No.-

2019년 1월 1일 부터 우리나라는 농식품에 대하여 자국기준이 설정되어 있지 않은 농약들에 대하여 0.01 mg/kg 이상 잔류하는 것을 규제하는 Positive List System (PLS)을 도입하였다. 향후 2021년 부터 축산물에 PLS를 적용하기 위한 계획은 수립되어 있다. 따라서 축산물에 대한 PLS 체계 운용 시 잔류최소기준을 실질적으로 적용할 수 있는 국가 공정잔류분석법의 확립이 필수적으로 요구된다. 본 연구는 축산물에 등록된 농약 및 잔류허용기준설정이 미설정된 농약 중 살충제를 제외한 118종을 대상으로 분석법을 개발하고 이를 검증하는 것이다. 그 중 1년차에서는 RFP기준으로 GC-MS/MS 검토대상성분 37종에 대하여 우선적으로 수행하고 있다. GC-MS/MS 검토대상성분 37종 중 28종의 농약과 대사산물 1성분의 기기조건을 확립하였으며, 나머지 농약 및 대사산물은 표준품 확보 중에 있다. 적용 분석방법은 ‘식품공전 7.3.1.7법 아바멕틴 등 27종 동시다성분 시험법’과 ‘농산물 등의 유해물질 분석법’ 등을 참고하여 QuEChERS방법을 일부 변형하여, 물, 계란 및 우유에 우선 적용하여 각 분석방법 별로 비교분석 중이다. 이 결과를 바탕으로 축산물 대표 시료인 달걀, 우유, 닭고기(닭다리살), 돼지고기(삼겹살), 소고기(등심 및 지방) 5종에 대하여 분석법을 확립하고, 돼지 지방에 대한 적용가능성을 검토하여 최적의 분석방법을 구축할 예정이다.

축산물 중 국내 기준 미설정 농약 안전관리를 위한 정량시험법 확립

김장억 ( Jang-eok Kim ),이상협 ( Sang-hyeob Lee ),곽세연 ( Se-yeon Kwak ),남애지 ( Ae-ji Nam ),이동주 ( Dong-ju Lee ),허예진 ( Ye-jin Heo ) 한국환경농학회 2020 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2020 No.-

2019년 1월 1일 부터 우리나라는 농산물에 대하여 자국기준이 설정되어 있지 않은 농약들에 대하여 0.01 mg/kg 이상 잔류하는 것을 규제하는 Positive List System (PLS)을 도입하였다. 이후 축산물 또한 PLS를 적용하기 위한 계획은 수립되어 있다. 따라서 축산물에 PLS 체계 운용 시 잔류최소기준을 실질적으로 적용할 수 있는 국가 공정잔류분석법의 확립이 필수적으로 요구된다. 본 연구는 축산물에 등록된 농약 및 잔류허용기준이 미설정된 농약 중 살충제를 제외한 118종을 대상으로 분석법을 개발하고 이를 검증하는 것이다. 본 연구는 1년차에서 확립된 LC 및 GC-MS/MS 시험법을 교차검증으로 분석법의 신뢰성을 확보하는 것이 목표이다. 경북대학교에서는 한경대학교에서 확립한 LC-MS/MS 시험법을 교차검증하였다. 대상 농약은 triforine을 제외한 78종이었다. 축산물 대표 시료인 계란, 우유, 닭고기(닭다리살), 돼지고기(삼겹살) 및 소고기(등심) 5종에 대하여 분석법을 검증한 결과, ethoxyquin, fludioxinil, fluopicolide, myclobutanil, oxathiapiprolin, pinoxaden, propamocarb, saflufenacil, tiadinil, triadimefon 및 triforine을 제외한 66종의 농약이 다성분 분석법 기준 및 실험실간 교차 검증 기준을 만족하였다. 12종의 농약은 교차 검증 기준을 만족하지 못하였는데, 대표적인 이유는 분석기기의 모델차이로 인한 감도 및 매질효과의 차이로 인한 것으로 판단된다. 이 후, 한경대와 상의하여 기준을 만족하지 못한 12종의 농약을 재분석 후 분석법의 수정 및 최종 확립할 예정이다.

Strategies for Safe Management of Soil with Residue Pesticides: Thought-out Review of Theoretical and Experimental Values for Plant Uptake of Pesticides from Soil

김장억 ( Jang-eok Kim ) 한국환경농학회 2017 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2017 No.-

The residues of pesticides after use for crops to improve the quality and quantity of agricultural products could be exposed into the agricultural soil environments, and a part of them may result in safety issues in the final products by crop uptake via roots. In Korea, although there are maximum residue levels (MRLs) of pesticides to ensure the safety for crops after their applications, these criteria do not consider the possibility to crop uptake of pesticides present in soils before their use. The soil management criteria that can ensure the safety of agricultural products in advance by inspecting the residual amount of pesticides in the soil before crop planting is needed. One way to assess plant uptake is to theoretically predict the extent of plant uptake using a mathematical model. Several countries such as USA, England, and Netherlands have developed empirical model equations called soil screening level (SSL), contaminated land exposure assessment (CLEA) and CSOIL calculating with bioconcentration factor (BCF). Therefore, a soil-plant uptake model was developed reflecting various parameters, such as pesticide mobility within soil, plant transpiration stream, root-soil transfer rate, plant growth, and pesticide dissipation in either soils or plants. Crops (cucumber, lettuce, carrots, potatoes, radishes) on soil in which the pesticide actually remains were cultivated and investigated plant uptake patterns of pesticide from soil to plant. Using initial residual concentration of soils and residual concentration of plant, BCF values were calculated in order to assess the crop uptake magnitudes of plant uptake. The calculated BCF values were used to obtain the natural logarithmical regression equation which can estimate BCF(t) over time. Finally, permissible concentrations for pesticide residues in the crop-cultivating soil (Cs, permissible) were calculated as a ratio of MRL of pesticides in crops and BCF(t). However, since there may be in relation to variations by growth conditions, crop cultivars, soil properties, and pesticide analysis, the soil management criteria can be suggested with considering a tentative uncertainty factor. These results would be useful to establish safe management standards of pesticide residues in soils.

Environmentally Friendly Management for Pesticides Aimed at Green Chemistry

Jang-Eok Kim(김장억) 한국농약과학회 2023 한국농약과학회 학술발표대회 논문집 Vol.2023 No.11

Transformation of Carbaryl Metabolite 1-Napthol, in the Presence of Catechol

김장억 ( Jang Eok Kim ),아불카심모하메드마이둘이슬람 ( Abul Kasem Mohammad Mydul Islam ) 한국환경농학회 2012 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2012 No.-

고감도 신속 다종농약다성분 검색/검사법 개발 연구 - LC-MS/MS법

김장억 ( Jang-eok Kim ),황정인 ( Jeong-in Hwang ),이상협 ( Sang-hyeob Lee ),강민수 ( Min-su Kang ),정혜현 ( Hye-hyun Jung ),류준상 ( Jun-sang Ryu ),홍성현 ( Sung-hyun Hong ),곽세연 ( Se-yeon Kwak ),강자군 ( Ja-gun Kang ) 한국환경농학회 2016 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2016 No.-

현재 우리나라는 세계 여러 나라와 자유무역협정(FTA : Free Trade Agreement)을 체결하여 수입농산물이 지속적으로 증가하고 있다. 이에 따라, 우리나라는 자국 농산물 및 소비자를 보호하기 위하여 자국기준이 설정되지 않은 농약들에 대하여 0.01 mg/kg 이상 잔류하는 농산물에 대해 규제를 하는 Positive List System (PLS)의 도입이 시급하다. 따라서 PLS 체계 운용 시 잔류최소기준을 실질적으로 적용할 수 있는 국가 공정잔류분석법의 확립이 필수적으로 요구된다. 본 연구는 선행연구에서 개발된 Korea Pesticide Residue Analysis-Positive List System (KOPRA-PLS)방법을 적용하여, 적합한 PLS 체계용 고감도 신속 잔류 다종농약다성분 분석법을 개발하고자 한다. 분석대상 농약은 식품공전 다종농약다성분 분석법-제 1법에 등록된 농약 및 국내 미등록 농약 중 liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS)로 분석 가능한 농약인 61종을 선정하였으며, 대표시료는 현미를 선정하여 사용하였다. KOPRA-PLS 방법에서 추출 및 액액분배 방법은 균질화된 시료를 acetonitrile로 첨가하여 homogenizer로 추출 후, sodium citrate, sodium chloride 및 anhydrous sodium sulfate를 첨가하여 액액분배하였다. 정제방법은 primary secondary amine 및 anhydrous magnesium sulfate를 첨가하여 dispersive solid phase extraction 방법으로 정제하였다. LC-MS/MS로 분석 가능한 61종 농약에 대한 validation test를 실시한 결과, 분석대상농약의 정량한계는 모두 0.01 mg/kg 이하로 나타났으며, matrix-matched standard calibration의 상관계수가 모두 0.99 이상으로 나타나 직선성이 양호한 것으로 나타났다. LC-MS/MS로 분석 가능한 61종 농약중에서 52종의 농약이 회수율 70∼120%, 변이계수 20% 이하를 만족하였다. 따라서 본 시험에 의해 확립된 52종의 농약은 screening method로 사용하기에 적절한 것으로 판단되었으며, 추후PLS체계를 위한 다성분분석법 연구가 지속적으로 수행되어야 할 것으로 생각된다.