선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 아울러 최근 광분해 연구에 이용되는 광촉매제인 이산화티탄 수용액에서 자외선을 조사하고 농약의 광분해에 미치는 영향을 검토하였으며 농약의 광분해율을 측정하였다. 또한 농약의 분해과정에 따른 광분해생성물에 대한 확인도 하였다.
- 되리라 기대된다. 아울러, 국내적으로 광분해시험법이 마련되지 않은 상황에서 국제적으로 권장하고 있는 농약의 안전성을 평가하는 시험방법인 EPA guideline 실험 방법에 준용하여 실험함으로써 우리나라의 광분해시험법의 개발을 모색하고 농약의 분해과정에 따른 분해생성물의 연구도 함께 수행함으로써 안전성평가 연구에 도움을 주고자 시도하였다.
제안 방법
- 구한다. 1일(8시간) 햇빛 조사 후 PW와 SHW의 노출 군에서 20% 미만으로 광분해가 일어난 농약은 2일, 4일, 8일, 16일까지 실험을 계속하며, 실험기간은 16일을 초과하지는 않는다. 실험시작 후 16일이 지나도 광분해가 20% 미만인 경우 광분해 작용을 거의 받지 않는 농약으로 간주한다.
- 따랐다. Piperophos를 ethyl acetate 10ml에 녹여 1000 μg/ml 되게 stock solution을 조제한 후 단계별로 희석하여 0.5, 1, 5, 10μg/ml가 되게 표준용액을 조제하였다. 조제된 각 농도별 표준용액을 1μl씩 GC에 주입하여 peak 면적법에의하여 검량선을 작성하였다.
- Piperophos에 대한 광분해 실험을 수행하여 속도상수와 분해생성물을 측정하였다. 햇빛을 이용한 광분해 실험은 2003년 10월 3일부터 10월 22일 까지 하였으며 상당기간 동안 농약이 햇빛에 안정함을 확인할 수 있었고, humic acid의 광관여 효과가 없음을 알 수 있었다.
- 실험시작 후 16일이 지나도 광분해가 20% 미만인 경우 광분해 작용을 거의 받지 않는 농약으로 간주한다. SHW의 노출군에서 1일(8시간) 햇빛 조사 후 80%이상의 광분해가 일어난 농약은 남아 있는 PW와 SHW 대조군으로 PW와 SHW 노출군과 대조군으로 다시 실험조건을 맞춘 후 1, 2, 4, 8시간 햇빛 조사를 한 후 각각의 시점에서 분석을 하고 햇빛에 의한 분해가 20~80% 범위에서 일어난 첫 번째 분석 튜브에서 광분해 속도상수를 구한다. 1시간 햇빛 조사한 튜브에서 80%이상의 광분해가 일어난다면 반감기는 1시간 미만으로 간주하고 모든 실험을 종료하고 광분해반응이 매우 잘 일어나는 농약으로 간주하게 된다.
- 광분해 실험의 농약선정은 진딧물과 담배나 방약으로 사용되는 어독성 1급의 유기인계 농약인 piperophos를 선정3)하여 햇빛을 이용한 광분해 실험을 수행하였다. 아울러 최근 광분해 연구에 이용되는 광촉매제인 이산화티탄 수용액에서 자외선을 조사하고 농약의 광분해에 미치는 영향을 검토하였으며 농약의 광분해율을 측정하였다.
- 농약의 광분해 반응생성물의 확인을 위해 전술한 실험 방법에 의거하여 실험 후 반감기 시점에서 시료 500ml를 채취하고 전술한 추출용매 100 ml로 2회 추출, 농축하였다. 농축잔류물을 ethyl acetate 1 ml에 녹여 Elizabeth와 James의 방법 7)에 따라 tetrabutylammonium hydroxide(TBAH) 40μl로 dialkyl phosphate로 유도체화 한 후 GC/MS로 분석하였다.
- 농약의 광분해실험은 EPA guideline에 의거2)하여 햇빛을 이용한 광분해 실험을 하였다. 아울러 최근 광분해 연구에 이용되는 자외선을 이용하여 자외선 조사, 자외선과 광촉매제인 이산화티탄 수용액에서 자외선을 조사하고 농약의 광분해에 미치는 영향을 검토하였다.
- 5 ml되게 농축시킨 후 마지막 최종액은 질소가스를 불어 넣어 건조시켰다. 농축잔류물을 ethyl acetate에 녹여 표준용액과 같은 방법으로 시료를 조제한 후 GC-FPD로 분석하였다.
- 실험농약의 농도는 초기농도를 각각 10 ppm 기준으로 하여 조제한 후, 자외선을 단독조사 하였을 때와 이산화티탄수용액 내에서 자외선을 조사한 두 가지 조건하에서 실험을 하였다. 자외선 세기를 8W, 24W 및 48W로 변화시켜 각각의 분해율을 측정하였으며, 각 조사당 이산화티탄의 양을 25, 50, 100 및 200mg씩 달리하여 각각의 분해율을 측정하였다.
- 자외선 세기를 8W, 24W 및 48W로 변화시켜 각각의 분해율을 측정하였으며, 각 조사당 이산화티탄의 양을 25, 50, 100 및 200mg씩 달리하여 각각의 분해율을 측정하였다. 실험농약의 추출과 분석은 일정시간 간격으로 채취한 시료 10 ml를 10000 rpm에서 5분간 원심분리 한 후 TiO2 분말을 분리하고 시료용액 5ml를 취하여 전술한 방법으로 추출하여 분석하였다. 실험농약은 각 실험조건에서 3회 반복 실험하고 반응시간에 따른 광분해율의 평균값을 계산하였다.
- 농약의 측정을 위한 GC의 분석조건은 Table 1과 같다. 실험농약의 추출은 일정시간마다 전체 시료 10ml중 5ml를 취하고 hexane : ethyl ether(4 : 1) 혼합용매 5 ml로 3회 추출한 후 무수 Na2SO4 column(내경 20 mm, 높이 50 mm)을 통과시켜 탈수하였다. 다시 column을 n-hexane 2ml로 씻어내고 이것을 35℃에서 회전 증발 농축기로 약 0.
- 실험농약의 햇빛 광분해 속도와 반감기를 구하기 위해 pure waterfPW)와 synthetic humic water(SHW) 두 가지 조건에서 실험농약의 햇빛 광분해 실험을 수행하였다. SHW 시험용액은 SHW stock solution을 0.
- 햇빛의 조사시간은 총 폭로시간을 합하여 산정하였으며 1일을 8시간으로 기준하였다. 실험시작 시점에서 노출 군과 대조군의 각 실험용액을 분석하였고, 실험시작 후 1일(8시간) 노출 후 PW와 SHW의 노출군과 대조군의 실험용액을 각각 2개씩 분석하였다.
- 햇빛을 이용한 광분해 실험을 수행하였다. 아울러 최근 광분해 연구에 이용되는 광촉매제인 이산화티탄 수용액에서 자외선을 조사하고 농약의 광분해에 미치는 영향을 검토하였으며 농약의 광분해율을 측정하였다. 또한 농약의 분해과정에 따른 광분해생성물에 대한 확인도 하였다.
- 광분해 실험을 하였다. 아울러 최근 광분해 연구에 이용되는 자외선을 이용하여 자외선 조사, 자외선과 광촉매제인 이산화티탄 수용액에서 자외선을 조사하고 농약의 광분해에 미치는 영향을 검토하였다.
- 자외선 세기를 8W, 24W 및 48W로 변화시켜 각각의 분해율을 측정하였으며, 각 조사당 이산화티탄의 양을 25, 50, 100 및 200mg씩 달리하여 각각의 분해율을 측정하였다. 실험농약의 추출과 분석은 일정시간 간격으로 채취한 시료 10 ml를 10000 rpm에서 5분간 원심분리 한 후 TiO2 분말을 분리하고 시료용액 5ml를 취하여 전술한 방법으로 추출하여 분석하였다.
- 전술한 방법으로 조제한 PW와 SHW 시험용액 각 10ml 를 borosilicate cap tube(12 mm×l50 mm)에 채워 넣은 후 광분해 실험을 하였다. 조제된 시험용액의 햇빛조사는 사방이 개방된 건물의 옥상에서 2003년 10월 3일부터 10월 22일 까지 하였으며, 햇빛을 향하여 30°정도 경사지게 배치하여 실시하였다.
- 5, 1, 5, 10μg/ml가 되게 표준용액을 조제하였다. 조제된 각 농도별 표준용액을 1μl씩 GC에 주입하여 peak 면적법에의하여 검량선을 작성하였다. 농약의 측정을 위한 GC의 분석조건은 Table 1과 같다.
- borosilicate cap tube(12 mm×l50 mm)에 채워 넣은 후 광분해 실험을 하였다. 조제된 시험용액의 햇빛조사는 사방이 개방된 건물의 옥상에서 2003년 10월 3일부터 10월 22일 까지 하였으며, 햇빛을 향하여 30°정도 경사지게 배치하여 실시하였다. 햇빛의 조사시간은 총 폭로시간을 합하여 산정하였으며 1일을 8시간으로 기준하였다.
- 조제된 시험용액의 햇빛조사는 사방이 개방된 건물의 옥상에서 2003년 10월 3일부터 10월 22일 까지 하였으며, 햇빛을 향하여 30°정도 경사지게 배치하여 실시하였다. 햇빛의 조사시간은 총 폭로시간을 합하여 산정하였으며 1일을 8시간으로 기준하였다. 실험시작 시점에서 노출 군과 대조군의 각 실험용액을 분석하였고, 실험시작 후 1일(8시간) 노출 후 PW와 SHW의 노출군과 대조군의 실험용액을 각각 2개씩 분석하였다.
대상 데이터
- 하였다. 광촉매로는 TiCO2분말을 사용하였고 광원으로는 자외선 램프(8W×6, 254 nm, Sankyo denki, Japan)를 구입하여 사용하였다. 실험장치는 알루미늄 반응용기(직경 120 mm, 높이 300 mm)에 파이렉스 재질의 유리반응기(직경 95 mm, 높이 290 mm, 용량 2L)를 내부에 장착하고 농약의 광분해에 의한 휘발을 막기 위해 유리반응기의 상부를 고무 덮개로 덮었다.
- 사용하였다. 사용된 시약으로는 humic acid와 titanium (IV) oxide 는 Aldrich사(미국), anhydrous sodium sulfate, hydrochloric acid 및 sulfuric acid는 Junsei사(일본), sodium hydroxide는 Kantc사(일본), ethyl acetate, ethyl ether 및 n-hexanee Wako사(일본)에서 구입하여 사용하였다. 탈 이온수로는 MILLI-Q-PLUS(Millipore) 순수제조장치를 이용하여 실험시 제조하여 사용하였다.
- 실험농약은 현재 국내에서 시판되는 유기인계 농약인 piperophos [S-2-methyl piperidino-carbonyl-methyl 0, 0- dipropyl phosphorodithioate, 95%, (주)경농]을 사용하였다.
- 실험에 사용한 기기로는 gas chromatograph(Shimadzu, GC-14A), 회전증발농축기(Rikakikai, NE-IS), pH meter (TOA, HM-20S), 화학천칭 (Chyo, JL-180), 자외선 램프(8W, 254 nm, Sankyo denki) 및 그 외 실험실에서 사용하는 일반기기를 사용하였다. 사용된 시약으로는 humic acid와 titanium (IV) oxide 는 Aldrich사(미국), anhydrous sodium sulfate, hydrochloric acid 및 sulfuric acid는 Junsei사(일본), sodium hydroxide는 Kantc사(일본), ethyl acetate, ethyl ether 및 n-hexanee Wako사(일본)에서 구입하여 사용하였다.
- 햇빛을 이용한 광분해 실험을 위해 synthetic humic waters(SHW) stock solution을 제조하였다. 즉 synthetic humic acid 20g을 2l용량 삼각플라스크에 넣고 0.
데이터처리
- 실험농약의 추출과 분석은 일정시간 간격으로 채취한 시료 10 ml를 10000 rpm에서 5분간 원심분리 한 후 TiO2 분말을 분리하고 시료용액 5ml를 취하여 전술한 방법으로 추출하여 분석하였다. 실험농약은 각 실험조건에서 3회 반복 실험하고 반응시간에 따른 광분해율의 평균값을 계산하였다.
이론/모형
- 전술한 추출용매 100 ml로 2회 추출, 농축하였다. 농축잔류물을 ethyl acetate 1 ml에 녹여 Elizabeth와 James의 방법 7)에 따라 tetrabutylammonium hydroxide(TBAH) 40μl로 dialkyl phosphate로 유도체화 한 후 GC/MS로 분석하였다. GC/MS의 분석조건은 Table 1과 같다.
- 실험농약의 표준용액 조제와 검량선 작성 및 GC의 조건은 일본위생시험법 주해4)와 RAM(Pesticide analytical manual)5)에 따랐다. Piperophos를 ethyl acetate 10ml에 녹여 1000 μg/ml 되게 stock solution을 조제한 후 단계별로 희석하여 0.
- 자외선을 이용한 농약의 광분해 실험은 김등의 방법6)에 따라 하였다. 광촉매로는 TiCO2분말을 사용하였고 광원으로는 자외선 램프(8W×6, 254 nm, Sankyo denki, Japan)를 구입하여 사용하였다.
성능/효과
- 자외선 8W의 경우에는 50분 이내에, 24W의 경우에는 20분 이내에, 48W의 경우에는 10분 이내에 100% 분해되었다. Piperophos는 자외선만 단독조사하였을 때 자외선의 세기가 클수록 빠르게 분해되었으며, TiO2를 첨가하였을 경우에는 자외선만 단독으로 조사한 경우보다 상대적으로 느리게 분해되었다.
- TiO2분말촉매 25, 50, 100 및 200 mg을 첨가하여 자외선 8W를 조사하였을 때 광분해 속도상수는 3.014, 2.994, 2.996 및 2.919이었고, 반감기는 13.8, 13.9, 13.9 및 14.2 분으로 측정되었고, 자외선 24W를 조사하였을 때 광분해 속도상수는 0.0749, 0.0771, 0.0859 및 0.08263이었고, 반감기는 4.5, 4.6 5.2 및 5.02분으로 측정되었고, 자외선 48W를 조사하였을 때 광분해 속도상수는 0.0312, 0.0390, 0.0420 및 0.0427이었고, 반감기는 1.9, 2.3, 2.5 및 2.6분으로 측정되었다. 자외선 8W의 경우에는 50분 이내에, 24W의 경우에는 20분 이내에, 48W의 경우에는 10분 이내에 100% 분해되었다.
- 5와 같다. 광분해 실험 후 분해생성물은 16.1 분에서 peak를 확인할 수 있었다. Fig.
- 햇빛을 이용한 광분해 실험은 2003년 10월 3일부터 10월 22일 까지 하였으며 상당기간 동안 농약이 햇빛에 안정함을 확인할 수 있었고, humic acid의 광관여 효과가 없음을 알 수 있었다. 자외선을 이용한 광분해 실험에서 piperophos는 자외선을 단독조사하였을 때 자외선의 세기가 클수록 상대적으로 빠르게 분해되었으며, 광분해 촉매제인 TiO2를 첨가하였을 경우에는 첨가하지 않고 자외선만 조사한 경우보다 상대적으로 느리게 분해되었다. 또, TiO2의 양을 증가시켜도 별 차이가 없었다.
- 이는 실험농약이 상당기간동안 햇빛 조건에서 안정함을 확인할 수 있었다. 즉, piperophos의 분해는 PW와 SHW의 대조군에서 실험농약의 농도가 감소하는 것으로 보아 햇빛보다는 가수분해에 의한 영향을 크게 받는 것을 알 수 있었고, 대조군의 농도 변화도 일정하였다. 이런 이유로 piperophos의 햇빛에 의한 광분해 속도상수를 구할 수 없었다.
- Piperophos에 대한 광분해 실험을 수행하여 속도상수와 분해생성물을 측정하였다. 햇빛을 이용한 광분해 실험은 2003년 10월 3일부터 10월 22일 까지 하였으며 상당기간 동안 농약이 햇빛에 안정함을 확인할 수 있었고, humic acid의 광관여 효과가 없음을 알 수 있었다. 자외선을 이용한 광분해 실험에서 piperophos는 자외선을 단독조사하였을 때 자외선의 세기가 클수록 상대적으로 빠르게 분해되었으며, 광분해 촉매제인 TiO2를 첨가하였을 경우에는 첨가하지 않고 자외선만 조사한 경우보다 상대적으로 느리게 분해되었다.
후속연구
- 이 연구는 광분해시험에 의해 농약에 대한 환경에서의 신속한 분해 방안들에 대한 정보를 얻을 수 있으리라 기대되며, 국내외적으로 농약의 광분해산물에 대한 연구도 매우 부족한 실정에서 유기인계농약의 분해생성물의 확인 및 분해생성물에 대한 실험방법의 모색 등 연구기반조성에 많은 도움이 되리라 기대된다. 아울러, 국내적으로 광분해시험법이 마련되지 않은 상황에서 국제적으로 권장하고 있는 농약의 안전성을 평가하는 시험방법인 EPA guideline 실험 방법에 준용하여 실험함으로써 우리나라의 광분해시험법의 개발을 모색하고 농약의 분해과정에 따른 분해생성물의 연구도 함께 수행함으로써 안전성평가 연구에 도움을 주고자 시도하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.