[논문]배부식 분무기 노즐이 들깻잎의 농약잔류에 미치는 영향

손경애; 강태경; 박병준; 진용덕; 길근환; 김찬섭; 김진배; 임건재; 이기운

doi:10.7585/kjps.2012.16.4.282

배부식 분무기 노즐이 들깻잎의 농약잔류에 미치는 영향
Effect of Pesticide Residues on Perilla Leaf by Nozzle Types of Knapsack Sprayers 원문보기

농약과학회지 = The Korean journal of pesticide science, v.16 no.4, 2012년, pp.282 - 287

손경애 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 강태경 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 박병준 (농촌진흥청 국제협력과) , 진용덕 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 길근환 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 김찬섭 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 김진배 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 임건재 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 이기운 (경북대학교 농업생명과학대학)

초록
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본 실험은 배부식 분무기 노즐 종류를 달리하여 농약을 살포하였을 경우 작물 중 농약잔류량에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행하였다. 배부식 인력분무기의 2구 디스크형 노즐과 배부식 동력분무기의 2구 선형노즐을 분구형상에 따라 I형은 분구가 하나, II형은 분구가 둘, III형은 분구가 셋으로 3가지 유형으로 구분하여 분무입경과 시간당 분무량을 조사하였다. 선형노즐 II형(상표명: D-3)이 압력 $1.1{\pm}0.2$ MPa에서 분무입경 $76{\mu}m$, 단위 시간당 약제 살포량 2.4 L/min.으로, 선형노즐 II형 (상표명: D-35)가 압력 $1.0{\pm}0.2$ MPa에서 분무입경 $90{\mu}m$, 단위 시간당 약제 살포량 2.6 L/min.으로 적정하다고 판단되었다. D-3의 분구 크기는 0.65 mm length ${\times}$ 0.45 mm width이고 D-35의 분구 크기는 0.62 mm length ${\times}$ 0.46 mm width 이였다. 들깻잎을 대상으로 노즐별 imidacloprid의 잔류량 차이를 비교하여 유의수준 5%에서 잔류량의 차이가 있었다. 디스크형 노즐과 선형노즐 I형이 $3.76{\sim}3.92mg\;kg^{-1}$으로 선형노즐 II형과 III형의 $4.52{\sim}4.92mg\;kg^{-1}$보다 잔류량이 적었다. 분무 노즐을 달리하여 농약살포시 들깻잎 중 잔류량의 차이가 있다고 판단되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out to clarify the effects of the application of pesticide by different spray nozzle types on pesticide residues. The average droplet size and discharge rate were investigated when the manual compressed sprayer with two head disk type nozzle and the knapsack engine powered sprayer with two head fan shape nozzles were used. The fan type nozzles were classified into three types by the number of orifice in the nozzle. Three type nozzles tested were fan with one orifice, fan with two orifices and fan with three orifices. Fan (trade name : D-3) with 2.4 L/min. of the discharge rate and $76{\mu}m$ of the average droplet size while maintaining constant pressure $1.1{\pm}0.2$ MPa, and fan D-35 with 2.6 L/min. and $90{\mu}m$ while maintaining constant pressure $1.0{\pm}0.2$ MPa were appropriate. The orifice size of D-3 was 0.65 mm length ${\times}$ 0.45 mm width and the orifice size of D-35 was 0.62 mm length ${\times}$ 0.46 mm width. The residue levels of imidacloprid on perilla leaves among four applications by four different nozzles show significantly difference with 5% significance level. The residue levels $3.76{\sim}3.92mg\;kg^{-1}$ by fan or disk type is smaller than $4.52{\sim}4.92mg\;kg^{-1}$ by fan II or fan III. The residue levels of imidacloprid on perilla leaf were different depend on the spray nozzles type.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

작물별 농약 살포액의 약량은 작물의 생육정도에 따라 달라져 채소류는 어릴 때 60~90 L/10a이지만 생육왕성기에는 180~270 L/10 a이 소요된다고 알려져 있다(Jeong 등, 2004). 위와 같이 분무법은 가장 보편적인 농약 살포 방법이지만 노즐의 종류 및 압력에 따라 살포시 작물별로 농약 잔류량에 미치는 영향이 있을 것으로 생각되어 본 연구는 배부식 분무기의 노즐 종류가 분무입자의 크기, 시간당 분무량 및 작물 중 농약잔류량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행하였다.

가설 설정

Fan I has one orifice; Fan II has two orifices; Fan III has three orifices in nozzle. (b) Orifice size of fan nozzle is measured by length and width. The unit is mm.
분무입자의 부피는 구의 부피를 구하는 공식 4/3 × πr³= (π × (2r)³)/6에 대입하였다. 여기에 비중을 1로 가정하여 분무입자들의 무게를 비교하였다. 부피를 통해 일정 약량에 입자 수를 계산하였다.

제안 방법

아직 국내에서 노즐 분구 크기에 관한 규격이 없고, 장기간 사용된 노즐은 분구 크기가 커지는 경향이 있어 실험에 사용된 선형 노즐 뒷부분의 분구 크기를 Nikon measuring microscope MM-60(Nikon, 일본)으로 측정하였다. Digimatic caliper(Mitutoyo, 일본)를 이용하여 디스크형 노즐의 분구 직경을 측정하였다(Fig. 1).
엽채류와 과채류에 많이 사용되는 2구 노즐이 부착된 배부식 동력분무기MS597H(Maruyama, 일본)와 압축식 인력분무기 KSP-1(광성, 한국)를 대상으로 하였다. 노즐의 종류는 인력분무기는 디스크형 노즐을 배부식 동력분무기는 선형 노즐을 분구 수에 따라 I형(분구 단공형), II형(분구 2공형), III형(분구 3공형)으로 나누어 실험하였다(Fig. 1). 상표명은 노즐에 표시된 대로 기록하였다.
여기에 비중을 1로 가정하여 분무입자들의 무게를 비교하였다. 부피를 통해 일정 약량에 입자 수를 계산하였다. 200 µm 분무입자 하나는 75 µm 입자 19개, 90 입자 10개, 125 입자 4개와 같은 약량이다.
분무 입경 측정시험과 동일한 노즐과 분무기를 이용하여 살포압력, 농약 사용량 및 소요시간에 따른 들깻잎에 부착된 농약잔류량을 조사하였다. 시료는 길이 15 m, 이랑 폭 140 cm로 재식면적 21 m²인 처리구당 5반복으로 반복당 들깻잎 30매씩 채취하여 조제하였다.
분무기 노즐 종류별 분무입자의 크기와 시간당 분무량을 조사하였다. 엽채류와 과채류에 많이 사용되는 2구 노즐이 부착된 배부식 동력분무기MS597H(Maruyama, 일본)와 압축식 인력분무기 KSP-1(광성, 한국)를 대상으로 하였다.
분무입경은 자동입자측정기(Malvern Mastersizer-S', 영국)로 분무입경이 형성된 노즐 끝에서부터 30 cm 거리의 분무 중심부에서 측정하였으며, 체적평균직경(volume mean diameter; VMD)으로 나타내었다.
2와 같이 분무입자들이 laser beam을 가로질러 통과하게 되면 이 분무입자들에 의해 laser beam이 간섭을 일으키게 되어 밝은 부분과 어두운 부분의 무늬가 생긴다. 분무입자크기 분포는 대수정규분포(log-normal distribution)와 Rosin-Rammler 분포를 이용하여 검증한다. (Kang, 2004).
살포 압력은 방제기 노즐대에 압력계(협성계공, 한국)를 연결하여 측정하였다. 배부식 압축식 인력분무기는 상용 압력 0.
상표명은 노즐에 표시된 대로 기록하였다. 아직 국내에서 노즐 분구 크기에 관한 규격이 없고, 장기간 사용된 노즐은 분구 크기가 커지는 경향이 있어 실험에 사용된 선형 노즐 뒷부분의 분구 크기를 Nikon measuring microscope MM-60(Nikon, 일본)으로 측정하였다. Digimatic caliper(Mitutoyo, 일본)를 이용하여 디스크형 노즐의 분구 직경을 측정하였다(Fig.

대상 데이터

들깨의 목화진딧물 방제 약제로 등록된 이미다클로프리드 수화제 (imidacloprid 10%, 상표명: 코니도)를 2,000배로 희석하여 사용하였다.
들깻잎에 부착된 imidacloprid 잔류량 분석을 위하여 순도 98% 표준품을 Dr. Ehrenstoper GmbH사(Germany)에서 구입하여 사용하였다.
분무 입경 측정시험과 동일한 노즐과 분무기를 이용하여 살포압력, 농약 사용량 및 소요시간에 따른 들깻잎에 부착된 농약잔류량을 조사하였다. 시료는 길이 15 m, 이랑 폭 140 cm로 재식면적 21 m²인 처리구당 5반복으로 반복당 들깻잎 30매씩 채취하여 조제하였다.
특성상 잎이 수평으로 펼쳐져 있고 초장이 짧아 과수나 토마토와 고추 같은 가지과 채소보다 약제 살포가 용이한 잎들깨(품종: 남천들깨)를 대상으로 정하였다. 시험장소는 잎들깨의 주산지로 알려진 경남 밀양시 상동면 안인리 시설재배 농가에서 2009년 12월 8일에 수행하였다. 시험포장은 시설하우스 10a 기준으로 실제 잎들깨가 심겨진 이랑은 길이 90 m, 5이랑이며 한 이랑의 폭은 140 cm로 재식면적은 630 m²이었다.
시험장소는 잎들깨의 주산지로 알려진 경남 밀양시 상동면 안인리 시설재배 농가에서 2009년 12월 8일에 수행하였다. 시험포장은 시설하우스 10a 기준으로 실제 잎들깨가 심겨진 이랑은 길이 90 m, 5이랑이며 한 이랑의 폭은 140 cm로 재식면적은 630 m²이었다.
분무기 노즐 종류별 분무입자의 크기와 시간당 분무량을 조사하였다. 엽채류와 과채류에 많이 사용되는 2구 노즐이 부착된 배부식 동력분무기MS597H(Maruyama, 일본)와 압축식 인력분무기 KSP-1(광성, 한국)를 대상으로 하였다. 노즐의 종류는 인력분무기는 디스크형 노즐을 배부식 동력분무기는 선형 노즐을 분구 수에 따라 I형(분구 단공형), II형(분구 2공형), III형(분구 3공형)으로 나누어 실험하였다(Fig.
특성상 잎이 수평으로 펼쳐져 있고 초장이 짧아 과수나 토마토와 고추 같은 가지과 채소보다 약제 살포가 용이한 잎들깨(품종: 남천들깨)를 대상으로 정하였다. 시험장소는 잎들깨의 주산지로 알려진 경남 밀양시 상동면 안인리 시설재배 농가에서 2009년 12월 8일에 수행하였다.

데이터처리

분무 노즐종류 차이에 따른 농약잔류량의 차이를 밝히기 위해 통계분석은 SAS 9.2(SAS Institure) software를 사용하였으며, 완전임의배치 일요인 분산분석 후 Duncan’s Multiple Range Test(DMRT)로 유의수준 5%에서 6가지 처리간 imidacloprid 잔류량 차이를 비교하였다.

성능/효과

들깻잎 중 이미다클로프리드 잔류분석법의 회수율은 시료 10 g에 0.2, 2.0 mg kg−1 수준으로 첨가하여 평균 84.4~87.6%가 회수되었고 정량한계는 0.1 mg kg−1으로 분석방법으로 적합하였다(Table 5).
92 mg kg⁻¹보다는 적어 노즐에 따른 들깻잎 중 농약 잔류량의 차이가 있었다. 살포자에 따라 10a 당 204 L와 111 L를 살포한 선형 노즐 III형 B-7와 108 L와 63 L를 살포한 노즐 II형 D-35의 농약잔류량은 차이가 없어 선형 노즐 III형 B-7 보다는 II형 D-35가 소요 약량 대비 부착효율이 높았다.
평균분무입경 143 µm의 fine spray와 493 µm의 coarse spray 간의 잔류량을 비교한 결과 thiophanate-methyl 잔류량은 처리간 차이가 없었지만 대사물 carbendazim의 잔류량은 분무입경이 작은 fine spray에서 높게 나타났다.
에서 평균분무입경 123 µm이었다. 평균분무입경과 분무량은 노즐에 따라 달랐으며, 동일 노즐에 일정 압력을 유지하여 분무량이 일정하면 분무입경도 일정한 것으로 조사되었다. 선형 노즐 단공형에 속한 D-8(Yamaho, 일본)은 분구 크기가 0.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	농약의 살포방법 중 가장 보편화된 방법은 무엇인가?	농약의 살포방법 중 분무법은 가장 보편화된 방법으로 압력을 가하여 미세한 출구를 통해 희석된 약액이 분사되도록 하는 방법이다. 자동화 설비를 갖춘 온실에서는 레일식 무인방제기, 고농도 소량살포 연무기, 인력 수레식 방제기 등 다양한 기기들을 사용하여 병해충 방제를 하고 있으며, 이 방제기들은 압력과 노즐 등 사용 조건에 따라 농약 소요량과 잔류량이 달라질 수 있다(Cho 등, 2000; Eun, 2011; Sanchez-Hermosilla 등, 2012).
	분무법이란?	농약의 살포방법 중 분무법은 가장 보편화된 방법으로 압력을 가하여 미세한 출구를 통해 희석된 약액이 분사되도록 하는 방법이다. 자동화 설비를 갖춘 온실에서는 레일식 무인방제기, 고농도 소량살포 연무기, 인력 수레식 방제기 등 다양한 기기들을 사용하여 병해충 방제를 하고 있으며, 이 방제기들은 압력과 노즐 등 사용 조건에 따라 농약 소요량과 잔류량이 달라질 수 있다(Cho 등, 2000; Eun, 2011; Sanchez-Hermosilla 등, 2012).
	평균분무입경 143 µm의 fine spray와 493 µm의 coarse spray 간의 잔류량을 비교한 결과, 대사물 carbendazim의 잔류량은 분무입경이 작은 fine spray에서 높게 나타났는데 그 이유는?	평균분무입경 143 µm의 fine spray와 493 µm의 coarse spray 간의 잔류량을 비교한 결과 thiophanate-methyl 잔류량은 처리간 차이가 없었지만 대사물 carbendazim의 잔류량은 분무입경이 작은 fine spray에서 높게 나타났다. 이는 분무 입자가 작아지면 표면적이 넓어져 햇볕에 농약이 분해되기 쉬워 대사물의 생성이 많았기 때문이다. 두 성분의 잔류량 합으로 살포에 따른 부착량을 평가해 보면 fine spray가 coarse spray 보다 부착량이 많다고 판단된다.

참고문헌 (10)

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상세보기
Cho, M. R., H. Y. Jeon and S. Y. Na (2000) Occurrence of Frankliniella occidentalis and Tereanychus urticae in rose greenhouse and effectiveness of different control methods. Journal of Bio-Environment Control. 9:179-184.
Eun, S-W. (2011) Characteristics of pesticide residues in Paprika by different application methods. Kyungpook National University.
Holland, J. H., P. C. Jepson, E. C. Jones and C. Turner (1997) A comparison of spinning disc atomisers and flat fan pressure nozzles in terms of pesticide deposition and biological efficacy within cereal crops. Crop protection. 16:179-185.

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Maclachlan, D. J. and D. Hamilton (2009) A new tool for the evaluation of crop residue trial data (day-zero-plus decline). Food Additives and Contaminants. 1-18 iFirst.
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Jeong, Y.-H., J.-E. Kim, J.-H. Kim, Y.-D. Lee, C.-H. Lim, J.-H. Hur (2004) The latest Pesticide Science (Revised). Sigma Press. p.87-95, p.154.

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