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농약

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목차

1. 개요

농약은 해충, 잡초, 병원균 등을 방제하기 위해 사용되는 물질로, 기원전부터 무기 화합물과 식물 추출물을 사용하다가 20세기에 유기 화합물 농약이 등장했다. 1962년 레이첼 카슨의 저서 『침묵의 봄』 발간 이후 농약의 유해성에 대한 비판이 제기되었고, DDT를 비롯한 일부 농약은 금지되었다. 농약은 살충제, 제초제, 살균제 등으로 분류되며, 작용 방식, 제형, 화학적 성분에 따라 다양하게 구분된다. 농약 사용은 농작물 수확량 증대에 기여하지만, 환경 및 인체 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며, 약제 저항성 문제를 야기하기도 한다. 국제기구와 각국 정부는 농약의 안전한 사용과 규제를 위해 노력하고 있으며, 생물 농약, 정밀 농업, 유기 농업 등 친환경적인 대안이 모색되고 있다.

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농약
기본 정보
농약 살포
이스라엘에서 농약 살포
정의
설명해충을 죽이는 데 사용되는 물질
유형
종류살충제
살균제
제초제
살조제
살서제
사용법
적용 방법분무
먼지
미끼
규제
기관미국 환경 보호국 (EPA)
위험성
유해성인체 및 환경에 유해할 수 있음
잔류성식품 및 환경에 잔류할 수 있음
기타
산업농업
원예
공중 보건
판매량2012년 기준 470억 달러
주요 용도작물 보호
질병 매개체 제어
해충 관리

2. 역사

농약의 역사는 인류의 농업 역사와 함께 시작되었으며, 초기에는 천연 물질을 이용한 해충 방제가 주를 이루었다. 성경 시대부터 1950년대까지 사용된 살충제는 무기 화합물과 식물 추출물이었다.[11][12] 무기 화합물은 구리, 비소, 수은, 황 등의 유도체였고, 식물 추출물에는 피레트린, 니코틴, 로테논 등이 포함되었다. 이 중 독성이 낮은 것들은 여전히 유기농업에서 사용되고 있다.

1940년대에는 DDT(디디티) 살충제와 2,4-D(2,4-디클로로페녹시아세트산) 제초제가 도입되었다. 이러한 합성 유기 화합물은 널리 사용되었고 매우 수익성이 높았다. 이어 1950년대와 1960년대에는 수많은 다른 합성 살충제가 개발되어 살충제 산업의 성장을 가져왔다.[11][12] 그러나 이 기간 동안 DDT가 식품 사슬에 축적되어 전 세계적인 오염 물질이 된다는 사실이 밝혀졌다. 결국 DDT는 1970년대 여러 국가에서 금지되었고, 그 후 모든 지속성 살충제가 전 세계적으로 금지되었다. 단, 매개체 방제를 위한 내부 벽면 살포는 예외였다.[10]

살충제에 대한 저항성은 1920년대 무기 살충제에서 처음으로 관찰되었고,[11] 나중에 저항성 발달은 예상되는 것이며, 이를 지연시키기 위한 조치가 중요하다는 사실이 밝혀졌다. 통합 해충 관리(IPM)는 1950년대에 도입되었다. 1960년대 녹색혁명에서 다수확 품종이 도입됨에 따라 더 많은 살충제가 사용되었다.[12] 1980년대 이후 유전자 변형 작물이 도입되어 이러한 작물에 사용되는 살충제의 양이 줄어들었다.[12] 합성 살충제를 사용하지 않는 유기농업은 성장하여 2020년에는 전 세계 농경지의 약 1.5%를 차지했다.[12]

살충제는 더욱 효과적으로 되었다. 헥타르당 활성 성분의 적용량은 1950년대 1,000~2,500g/ha에서 2000년대 40~100g/ha로 감소했다.[12] 그럼에도 불구하고 사용량은 증가했다. 고소득 국가의 경우 1990년대부터 2010년대까지 20년 동안 사용량이 20% 증가했고, 저소득 국가의 경우 1623% 증가했다.[12]

농약은 원래 토양이나 종자의 소독과 발아부터 결실까지의 병해충 및 질병 예방을 위한 것을 가리켰지만, 농작물의 병해충 방제 및 식물의 생장 조절 등 「농업 생산성을 높이기 위해 사용되는 약제」로 넓은 의미로 해석되고 있다.[128]

FAO 통계에 따르면, 2021년 각국의 농약 사용량은 다음과 같다.

순위국가사용량 (톤)
1브라질719,507
2미국457,385.42
3인도네시아283,297.13
4중국244,820.82
5아르헨티나241,519.98
6일본48,889



경지 면적 1ha당 농약 사용량은 세이셸이 456.28 kg/ha로 1위이며, 일본은 11.24 kg/ha로 세계 20위이다.[129][130]

2018년 12월 말, 환태평양경제동반자협정(TPP) 발효와 유럽과의 경제연합협정(EPA) 체결(2019년 2월 발효)로 인해 일본은 해외 농산물 수입이 급증할 것으로 예상된다. 특히 유럽은 최신 기술을 사용하여 일본보다 훨씬 효율적이고 친환경적인 농업을 전개하고 있어, 일본 농업의 쇠퇴를 우려하는 목소리도 있다.[131]

2. 1. 고대 및 전근대

기원전부터 해산(강심배당체를 포함)을 이용한 쥐 구제와 유황을 이용한 해충 구제가 행해졌다.[132] 고대 그리스와 고대 로마에서는 파종 전 종자에 식물을 달인 액체나 포도주에 담가 두는 방법이나, 생육 중인 묘목에 바이카우트 등 식물의 침출액을 살포하는 방법이 행해졌다.[133]

17세기에는 담배 가루, 19세기 초에는 피레트럼과 데리스 뿌리(로테논을 함유)를 이용한 살충제가 사용되기 시작했지만, 천연물과 무기 화합물이 중심이었다.[132]

일본에서는 16세기 말 고문서에 나팔꽃 씨앗과 투구꽃 뿌리 등 5종의 물질을 이용한 농약 제조법이 소개되었으며, 1670년에는 고래 기름(鯨油)을 논에 흘려 해충(ウンカ)을 구제하는 방법(주유법)이 발견되었다.[133][135]

2. 2. 근대 농약의 등장

19세기에는 코카서스 지방에서 피레트럼(제충국) 분말이 살충제로 사용되었고, 데리스 뿌리의 살충 효과가 알려졌다.[133] 1824년에는 복숭아 흰가루병에 유황과 석회의 혼합물이 효과적이라는 것이 발견되었다.[133] 그 후, 1851년 프랑스의 그리송이 석회유황합제를 고안했다.

18세기 후반에는 목재 방부제로 사용되던 황산구리(II)가 종자 살균에도 사용되기 시작했지만, 1873년 보르도 대학교의 미야르데 교수가 포도 노균병에 황산구리와 석회의 혼합물이 효과적이라는 것을 발견했다.[133] 1882년 이후 보르도액으로서 농약에 이용되게 되었다.[133]

1924년, 헤르만 슈타우딩거 등에 의해 피레트럼의 주성분이 피레트린이라는 화학물질이라는 것이 밝혀졌다. 1932년에는 일본의 무이 삼키치 등에 의해 데리스 뿌리의 유효 성분이 로테논이라는 화학물질이라는 것도 판명되었다.

2. 3. 화학 합성 농약의 등장과 발전

제2차 세계 대전 이후, 화학 합성 농약이 본격적으로 사용되기 시작했다.

1938년 게이기(Geigy)사의 파울 헤르만 뮐러(Paul Hermann Müller)는 DDT에 살충 활성이 있음을 발견하여 농업 및 방역에 응용했다. DDT는 인간이 대량으로 합성 가능한 유기 화합물을 살충제로 실용화한 최초의 사례이며, 뮐러는 이 공적으로 1948년 노벨 생리학·의학상을 수상했다.

DDT의 발견에 자극받아 1940년대에는 세계 각국에서 살충제 연구가 시작되어, 1941년경 프랑스에서 벤젠헥사클로리드가, 1944년경 독일에서 파라치온이, 미국에서 딜드린이 각각 발명되었다. 이들은 모두 높은 살충 효과가 있어 순식간에 선진국을 중심으로 세계로 퍼져나갔다. 일부 살충제는 제2차 세계 대전에 사용된 독가스 연구에서 파생된 것이라고 알려져 있다.[134]

1962년 레이첼 카슨(Rachel Carson)이 『침묵의 봄(Silent Spring)』을 발표하면서 환경운동이 세계적인 관심을 끌게 된 이후, 농약의 과다 사용에 대한 비판이 제기되기 시작했다.

2. 4. 한국 농약의 역사

1930년대에 일본을 통해 농약이 본격적으로 보급되기 시작했다.[133][135] 1948년에는 농약규제법이 공포되었다.[128] 1950년에는 산림병해충등방제법과 식물방역법이 공포되었다. 1951년, 후생성은 사과에서 DDT의 잔류 농약 기준을 7ppm으로 하는 지도 통지를 실시했으나, 법적 구속력은 없었다.[136]

1958년에는 가나가와현에서 국내 최초로 항공기를 이용한 농약 살포가 실시되었다. 1971년, 농약규제법이 개정되어 독성이 강한 유기합성농약 대부분이 등록 실효되고, 보다 안전한 유기합성살충제로 대체되었다.[128]

2000년에는 일본농림규격등에관한법률(JAS법)에 따라 「유기농산물 인증제도」가 시작되었다. 2021년 10월부터는 등록된 농약의 유효성분 전체에 대해 정부가 정기적으로 안전성을 확인하는 「농약재평가제도」가 시행되었다.[137]

3. 분류

농약은 사용 목적, 제형, 화학적 성분 등에 따라 다양하게 분류된다.

농약은 대상 생물체에 따라 제초제, 살충제, 살균제, 살서제 등으로 분류할 수 있다.[6] 국제연합 식량농업기구(FAO)는 농약을 "사람이나 동물 질병의 매개체를 포함하여 식량, 농산물, 목재 및 목재 제품 또는 동물 사료의 생산, 가공, 저장, 운송 또는 마케팅 중에 피해를 주거나 방해하는 해충, 원치 않는 식물이나 동물 종을 예방, 파괴 또는 구제하기 위한 물질 또는 물질 혼합물"로 정의한다.[105]

농약은 화학 구조에 따라 분류할 수도 있으며, 각 대상 생물체에 대해 많은 구조적 분류가 개발되었다. 구조적 분류는 일반적으로 단일 작용 방식과 관련이 있는 반면, 작용 방식은 두 개 이상의 구조적 분류를 포함할 수 있다.

살충 성분을 가진 화학물질(유효 성분)은 다른 성분과 혼합되어(제형화) 판매되며, 다양한 방식으로 살포된다. 농약은 작용 방식을 기준으로 분류할 수 있으며, 이는 농약이 방해하는 정확한 생물학적 메커니즘을 나타낸다.

농약은 체내 흡수형 또는 비체내 흡수형(접촉성 농약)으로 나뉜다.[8][9] 체내 흡수형 농약은 식물 내부로 이동하며, 비체내 흡수형 농약은 표면에 남아 대상 생물체와 직접 접촉하여 작용한다.

농약은 잔류성(비생분해성) 또는 비잔류성(생분해성)으로 분류할 수도 있다.

3. 1. 기능(목적)에 따른 분류

농약은 사용 목적에 따라 다양하게 분류된다. 주요 분류는 다음과 같다.

종류대상설명
살충제곤충해충을 방제한다.
살균제세균, 진균류세균, 진균 등으로 인한 병원균을 방제한다.
제초제잡초잡초를 제거한다.
살서제설치류쥐 등 설치류를 방제한다.
생장조절제식물식물의 생장을 촉진하거나 억제한다.
기타유인제, 전착제, 천적, 미생물제 등해충을 유인하거나 농약의 부착성을 높이고, 천적이나 미생물을 이용해 해충을 방제한다.



해충의 천적이나 미생물(미생물제)을 이용하는 방제법을 생물적 방제라고 하며, 사용되는 생물을 생물농약이라고 한다.[128] 생물농약은 화학농약(화학적 방제)에 비해 독성이나 약제 저항성 면에서 장점이 있어 보급되고 있지만, 해충을 전멸시킬 수 없거나 효과가 느리게 나타나는 등의 단점도 있다.

3. 2. 제형에 따른 분류

농약은 사용 목적, 제형, 성분에 따라 종류가 나뉜다. 제형에 따른 분류는 다음과 같다.

  • '''유제''': 물에 잘 녹지 않는 유효성분을 유기용매에 녹이고, 계면활성제를 첨가하여 물에 잘 섞이도록 만든다. 사용 시 물로 희석하면 에멀션이 된다.
  • '''수화제''': 물에 잘 녹지 않는 유효성분을 광물 등에 섞어 미세한 분말로 만들고, 물에 잘 섞이도록 만든다. 물로 희석하여 사용한다. 바람에 날리지 않도록 과립 형태로 만든 것은 과립수화제 또는 드라이플로어블이라고 부르며, 그 중에서 논용 제초제는 과립이라고도 불린다.
  • '''수용제''': 수용성 유효성분을 물에 녹여 희석하여 사용한다.
  • '''액제''': 유효성분의 수용액으로, 그대로 사용하는 것과 물로 희석하여 사용하는 것이 있다.
  • '''입제''': 유효성분을 광물 분말 등에 섞어 입자 형태로 만든다. 물에 녹이지 않고 그대로 살포하며, 입자 크기에 따라 미립제, 세립제 등으로 나뉜다.
  • '''분제''': 유효성분을 광물 분말 등에 섞어 분말 형태로 만든다. 물에 녹이지 않고 그대로 살포하며, 입자 크기와 비율에 따라 미분제, DL분제, 플로우더스트제 등으로 나뉜다.
  • '''마이크로캡슐제''': 유효성분을 고분자 막으로 감싸 수 μm - 수백 μm 정도의 마이크로캡슐 형태로 만든다.
  • '''훈증제''': 상온 또는 물을 넣어 유효성분을 기화시켜 사용한다.
  • '''훈연제''': 점화 또는 가열하여 유효성분을 기화시켜 사용한다.
  • '''에어졸제''': 케로신이나 아세톤에 유효성분을 녹여 액화가스의 압력으로 스프레이할 수 있는 용기(스프레이캔)에 넣은 것이다.
  • '''플로어블제''': 졸제라고도 한다. 용매에 잘 녹지 않는 고체 유효성분을 수화제보다 더 미세한 입자로 만들어 물에 섞어 액체로 만든다(등록상 분류는 수화제).
  • '''EW제''': 물에 잘 녹지 않는 유효성분을 고분자 막이나 계면활성제 등으로 감싸 물에 섞어 액체로 만든다. 유기용매를 사용하지 않아 위험물에 해당되지 않는 장점이 있다(등록상 분류는 유제).
  • '''마이크로에멀션제''': 물에 잘 녹지 않는 유효성분을 최소한의 유기용매에 녹여 계면활성제로 물에 섞어 액체로 만든다(등록상 분류는 액제).
  • '''페이스트제''': 유효성분을 광물 분말 등에 섞어 풀 형태로 만든다. 도포하여 사용한다.
  • '''정제''': 수용제나 수화제를 정제 형태로 만든다. 현장에서 계량하는 수고를 덜 수 있다. 물로 희석하여 사용한다.
  • '''도포제''': 주로 도포하여 사용하는 것으로, 다른 어떤 제형에도 해당되지 않는다.
  • '''분말제''': 분말 형태로, 다른 어떤 제형에도 해당되지 않는다.
  • '''미량살포용제''': 공중살포에서 미량살포(ULV) 전용으로 유효성분을 유기용매에 고농도로 녹인다.
  • '''유제''': 물에 잘 녹지 않는 유효성분을 유기용매에 녹인 유상(油狀)의 액체이다.
  • '''팩제''': 수도용 살충제, 살균제의 입제를 수용성 필름으로 포장한 것으로, 논둑에서 던져 넣어 사용한다. 살포기가 필요 없고, 비산이 없다.
  • '''ジャン보제''': 둑에서 던져 넣어 사용하는 정제 또는 수용성 필름 포장의 입제 수도용 제초제이다(등록상 분류는 정제 또는 입제).
  • '''WSB제''': 수화제나 수용제를 수용성 필름으로 포장한 것으로, 봉투째 물에 녹여 사용한다. 조제 시 분진이 없어 사용자에게 안전하다.
  • '''복합비료''': 유효성분을 비료에 섞은 것이다.
  • '''제''': 다른 어떤 제형에도 해당되지 않는다.

3. 3. 화학적 성분에 따른 분류

농약은 쓰이는 성분에 따라 종류가 달라진다. 20세기 이후 유기 화합물 농약이 등장했다. source영어 문서에 따르면 디엘드린, DDT, 라운드업(글리포세이트), 클로르덴 등이 유기 화합물 농약의 예시이다.

요약에 제시된 유기인계, 카바메이트계, 피레스로이드계, 네오니코티노이드계 농약에 대한 구체적인 정보는 source영어 문서에 없으므로, 이 부분은 작성할 수 없다.

3. 4. 생물 농약

생물농약은 동물, 식물, 박테리아 및 특정 광물과 같은 천연 물질에서 유래한 특정 유형의 농약이다. 예를 들어, 카놀라유와 베이킹소다는 살충 효과가 있으며 생물농약으로 간주된다. 화학 농약에 비해 인체 및 환경에 대한 영향이 적어, 최근 사용이 증가하고 있다.

생물농약은 크게 세 가지 종류로 나뉜다.[94][95][96]

  • 미생물 농약: 박테리아, 병원성 곰팡이 또는 바이러스 (때때로 박테리아 또는 곰팡이가 생성하는 대사산물 포함)로 구성된다. 선충은 다세포 생물이지만 종종 미생물 농약으로 분류된다.
  • 생화학적 농약 (천연 농약): 해충과 미생물 질병을 방제(또는 페로몬의 경우 모니터링)하는 천연 물질이다.
  • 식물체 내 보호제(PIPs): 다른 종의 유전 물질이 유전 물질에 통합된 것이다(즉, 유전자변형 농작물). 특히 많은 유럽 국가에서 그 사용은 논란의 여지가 있다.[97]


해충의 천적이나 미생물(미생물제)을 이용하는 방제법을 생물적 방제라고 하며, 사용되는 생물을 생물농약이라고 한다.[128] 생물농약은 업체에서 처방하여 제품으로 등록된 것으로, 천적제제라고 불린다.[128] 생물농약은 화학농약(화학적 방제)에 비해 독성이나 약제 저항성 면에서 장점이 있어 보급되고 있지만, 해충을 전멸시킬 수 없거나 효과 발휘가 느리다는 등의 단점도 있다.

4. 농약의 영향과 위험성

농약은 농작물 생산성을 높이기 위해 사용되지만, 인체와 환경에 미치는 영향으로 인해 사용 물질과 양이 법률 등으로 제한된다.[128] 농약은 해충, 병원균, 잡초 방제를 통해 농작물 수확량 증가에 기여하지만,[34][35][40] 농약 오용으로부터 대중을 보호하기 위해 농약 안전 교육과 농약 살포자 규제가 마련되어 있다. 농약 사용량을 줄이고 독성이 덜한 농약을 선택하면 사회와 환경에 대한 농약 사용 위험을 줄일 수 있다.[25]

농약은 노출 빈도와 정도에 따라 인간에게 독성 영향을 미칠 수 있다.[62][63][64] 파라쿼트처럼 사람에게 독성을 가진 농약은 농업 종사자의 건강 피해와 농작물 잔류 농약 문제를 일으키기도 한다. 각 농약 및 농산물별로 허용되는 최대 잔류 농도[144]가 정해져 있다.

농약 사용은 여러 환경 문제를 야기한다. 살포된 살충제의 98% 이상과 제초제의 95% 이상이 표적 종이 아닌 다른 곳으로 이동한다. 농약 유실은 바람에 의해 농약이 다른 지역으로 이동하여 오염시키는 현상이며, 농약은 수질 오염의 원인이 된다. 일부 농약은 잔류성 유기 오염 물질(현재는 금지됨)이었는데, 이는 토양 및 꽃 오염에 기여한다.[69] 농약 사용은 생물 다양성을 감소시키고, 수분 매개자 감소에 기여하며,[71][72][73] 멸종 위기종을 위협한다.

해충은 농약에 대한 저항성(농약 저항성)을 가질 수 있는데, 이는 새로운 농약의 필요나 더 많은 양의 농약 사용으로 이어져 주변 오염 문제를 악화시킨다. 스톡홀름 잔류성 유기 오염물질 협약은 DDT 및 기타 유기염소계 농약 등 모든 잔류성 농약을 금지했다.[75][76] 이러한 농약은 생물 축적[77]이 체내 및 먹이 사슬에서 일어날 수 있으며, 전 세계로 확산되었다.[78][79]

현재 농약은 환경에서 분해 가능해야 한다.[82] 환경 내 농약 오염은 벌 수분 매개자와 같은 생물 지표를 통해 모니터링할 수 있다.[69]

미국의 농약으로 인한 인체 건강 및 환경 비용은 96억달러로 추산되었으며, 이는 농업 생산량 증가로 인한 약 400억달러의 이익으로 상쇄되었다.[85]

피해연간 미국 비용
공중 보건11억달러
해충의 농약 저항성15억달러
농약으로 인한 작물 손실14억달러
농약으로 인한 조류 폐사22억달러
지하수 오염20억달러
기타 비용14억달러
총 비용96억달러



살충제나 살균제를 살포하면 생태계가 단순화되고 토양의 비옥도가 저하된다. 제초제 살포 또한 탄소 고정 능력과 토양의 비옥도를 저하시킨다. 1990년대부터 전 세계적으로 꿀벌이 대량으로 죽는 꿀벌 군집 붕괴 현상이 발생했는데, 그 원인 중 하나로 네오니코티노이드가 지목되고 있다. 농약 사용은 저항성 발생 위험을 수반하며, 해충이 오히려 증가하는 경우가 있는데, 그 원인으로 저항성, 천적 감소, 급증(Resurgence)을 들 수 있으며, 이를 "3R"이라고 부른다.

4. 1. 농작물 및 농업 종사자에 대한 영향

농약은 해충, 병원균, 잡초 방제를 통해 농작물 수확량 증가에 기여한다.[34][35][40] 한 연구에 따르면 농약을 사용하지 않으면 농작물 수확량이 약 10% 감소한다.[35] 농민들은 작물 수확량 증가와 연중 다양한 작물 재배의 이점을 누리며, 소비자는 연중 내내 풍부한 농산물을 저렴하게 구입할 수 있다.[40]

농약 사용에는 환경 비용과 인체 건강 비용이 수반된다.[41] 농약 안전 교육과 농약 살포자 규제는 대중을 농약 오용으로부터 보호하기 위해 마련되었지만, 모든 오용을 막을 수는 없다. 농약 사용량을 줄이고 독성이 덜한 농약을 선택하면 사회와 환경에 대한 농약 사용 위험을 줄일 수 있다.[25]

농약은 노출 빈도와 정도에 따라 인간과 다른 비표적 종에 독성 영향을 미칠 수 있다. 유기인산염과 카바메이트계 농약은 아세틸콜린에스터레이스 활성을 억제하여 신경 시냅스에서 아세틸콜린 분해를 막는다. 과량의 아세틸콜린은 근육 경련, 진전, 혼란, 어지러움, 메스꺼움 등의 증상을 유발할 수 있다.[62][63][64] 농작물에 농약을 살포하는 농업 노동자들의 호흡 기능 저하에 대한 연구 결과도 있다.[65] 농업 노동자는 들판을 걷거나 제품을 살포할 때 피부 흡수와 흡입 등 다양한 경로로 농약에 노출되어 중독 위험이 커진다.

파라쿼트처럼 농약은 사람에게 독성을 가질 수 있어 농업 종사자의 건강 피해와 농작물 잔류 농약 문제가 자주 발생한다. 각 농약 및 농산물별로 허용되는 최대 잔류 농도[144]가 정해져 있으며, 이를 충족하는 농약 사용법이 등록된 후 사용이 가능하다.

4. 2. 생태계에 대한 영향

농약 사용은 여러 환경 문제를 야기한다. 살포된 살충제의 98% 이상과 제초제의 95% 이상이 표적 종이 아닌 다른 곳, 즉 비표적 종, 대기, 물, 토양에 도달한다. 농약 유실은 입자 형태로 공기 중에 부유하는 농약이 바람에 실려 다른 지역으로 이동하여 오염시킬 수 있는 현상이다. 농약은 수질 오염의 원인 중 하나이며, 일부 농약은 잔류성 유기 오염 물질(현재는 금지됨)이었는데, 이는 토양 및 꽃(꽃가루, 꿀) 오염에 기여한다.[69] 게다가 농약 사용은 인근 농업 활동에 악영향을 미칠 수 있는데, 해충 자체가 인근 작물로 이동하여 농약을 사용하지 않은 작물에 피해를 주기 때문이다.[70]

또한, 농약 사용은 생물 다양성을 감소시키고, 수분 매개자 감소에 기여하며,[71][72][73] 서식지를 파괴하고(특히 조류의 경우),[74] 멸종 위기종을 위협한다. 해충은 농약에 대한 저항성을 개발할 수 있는데( 농약 저항성), 이로 인해 새로운 농약이 필요하게 된다. 또는 저항성을 상쇄하기 위해 더 많은 양의 농약을 사용할 수 있지만, 이는 주변 오염 문제를 악화시킨다.

스톡홀름 잔류성 유기 오염물질 협약은 모든 잔류성 농약,[75][76] 특히 DDT 및 기타 유기염소계 농약을 금지했다. 이러한 농약은 안정적이고 지용성이 높아 생물 축적[77]이 체내 및 먹이 사슬에서 일어날 수 있으며, 전 세계로 확산되었다.[78][79] 잔류성 농약은 더 이상 농업에 사용되지 않으며, 당국에 의해 승인되지 않을 것이다.[18][19] 토양에서의 반감기가 길기 때문에(DDT의 경우 2~15년[80]), 1970년대 수치보다 5~10배 낮은 수준이지만 여전히 인체에서 잔류물이 검출될 수 있다.[81]

현재 농약은 환경에서 분해 가능해야 한다. 이러한 농약의 분해는 화합물의 고유한 화학적 특성과 환경적 과정 또는 조건 모두에 기인한다.[82] 예를 들어, 화학 구조 내에 할로겐이 존재하면 호기성 환경에서 분해 속도가 느려지는 경우가 많다.[83] 흡착은 토양 내 농약 이동을 지연시킬 수 있지만, 미생물 분해제에 대한 생물 이용률을 감소시킬 수도 있다.[84]

환경 내 농약 오염은 벌 수분 매개자와 같은 생물 지표를 통해 모니터링할 수 있다.[69]

피해연간 미국 비용
공중 보건11억달러
해충의 농약 저항성15억달러
농약으로 인한 작물 손실14억달러
농약으로 인한 조류 폐사22억달러
지하수 오염20억달러
기타 비용14억달러
총 비용96억달러



한 연구에 따르면, 미국의 농약으로 인한 인체 건강 및 환경 비용은 96억달러로 추산되었으며, 이는 농업 생산량 증가로 인한 약 400억달러의 이익으로 상쇄되었다.[85] 추가 비용으로는 등록 절차와 농약 구매 비용이 있으며, 이는 일반적으로 농약 회사와 농민이 각각 부담한다. 등록 절차는 몇 년이 걸릴 수 있으며(70가지가 넘는 현장 시험이 필요함), 단일 농약에 대해 5000만달러~7000만달러가 소요될 수 있다.[85] 21세기 초, 미국은 농약에 연간 약 100억달러를 지출했다.[85]

살충제나 살균제를 살포하면 생태계가 단순화되고, 질소 고정 능력, 작물 뿌리 주변으로의 인산 공급량, 공생 미생물의 서식 밀도, 가용태 인산과 가용태 질소의 기초가 되는 토양 동물이나 그 유체·배설물 등의 양이 감소하여 토양의 비옥도가 저하된다. 또한 제초제를 살포하면 탄소 고정 능력과 토양의 비옥도가 저하된다. 1990년대부터 전 세계적으로 꿀벌이 대량으로 죽는 현상이 잇따랐는데, 이는 꿀벌 군집 붕괴 현상이라고 불리며, 그 원인 중 하나로 네오니코티노이드가 지목되고 있다.

4. 3. 저항성 문제

농약 사용은 필연적으로 저항성 발생 위험을 수반한다. 다양한 농약 살포 기술과 절차는 저항성 발달을 늦출 수 있으며, 대상 집단과 주변 환경의 일부 자연적 특징도 저항성 발달을 늦출 수 있다.[4] 살충제를 살포하면 해충이 오히려 증가하는 경우가 있는데, 그 원인으로 저항성(Resistance: 해충의 살충제 또는 잡초의 제초제에 대한 약제 저항성 획득), 천적 감소(Reduction of natural enemies), 급증(Resurgence: 산란 수 증가)을 들 수 있으며, 이를 "3R"이라고 부른다.

5. 농약 규제

농약 사용은 여러 환경 문제를 야기한다. 살포된 살충제의 98% 이상과 제초제의 95% 이상이 표적 종이 아닌 다른 곳(비표적 종, 대기, 물, 토양)에 도달한다. 농약 유실은 농약이 입자 형태로 공기 중에 부유하다 바람에 실려 다른 지역으로 이동하여 오염시키는 현상이다. 농약은 수질 오염의 원인 중 하나이며, 일부 농약은 잔류성 유기 오염 물질(현재는 금지됨)로, 토양 및 꽃(꽃가루, 꿀) 오염에 기여한다.[69] 농약 사용은 인근 농업 활동에 악영향을 미칠 수 있는데, 해충 자체가 인근 작물로 이동하여 농약을 사용하지 않은 작물에 피해를 주기 때문이다.[70]

또한, 농약 사용은 생물 다양성을 감소시키고, 수분 매개자 감소에 기여하며,[71][72][73] 서식지를 파괴하고(특히 조류),[74] 멸종 위기종을 위협한다. 해충은 농약 저항성을 가질 수 있는데, 이는 새로운 농약 개발을 필요하게 한다. 저항성을 상쇄하기 위해 더 많은 양의 농약을 사용할 수 있지만, 이는 주변 오염 문제를 악화시킨다.

국제연합식량농업기구(FAO) 통계(2021년)에 따르면, 각국의 농약 사용량은 브라질이 719,507톤으로 1위이고, 미국(457,385.42톤), 인도네시아(283,297.13톤), 중국(244,820.82톤), 아르헨티나(241,519.98톤) 순이다. 일본은 48,889톤이다.[129]

경지 면적 1ha당 농약 사용량은 세이셸(456.28 kg/ha)이 1위이고, 쿠웨이트(108.07 kg/ha), 몰디브(63.26 kg/ha), 카타르(44.69 kg/ha), 앤티가 바부다(43.21 kg/ha) 순이다. 일본은 11.24 kg/ha로 세계 20위이다.[129][130] 단, 이 수치는 재배 농산물, 토지 기후 등 여러 요소를 고려해야 한다.

2018년 12월 말, 환태평양경제동반자협정(TPP) 발효로 태평양 주변 11개국(오스트레일리아, 브루나이, 캐나다, 칠레, 일본, 말레이시아, 멕시코, 뉴질랜드, 페루, 싱가포르, 베트남) 간 관세가 철폐되어 일본에 해외 농산물 수입이 급증했다. TPP와 별도로 유럽과 경제연합협정(EPA)이 체결(2019년 2월 발효)되어 유럽과 일본 간 관세 및 관세 외 장벽이 제거되어 무역이 자유화되었다. 유럽으로부터 채소와 과일 수입 급증이 예상되지만, 포스트하베스트 기술이 사용되어 원거리 수입이 가능하다. 유럽은 최신 기술로 일본보다 효율적인 농법을 사용하고 농약 사용량도 줄여, 안전하고 환경 친화적인 농업을 전개하고 있다. 다케시타(竹下)는 세계와 일본의 격차가 커져 일본 농업이 쇠퇴할 것이라고 경고한다.[131]

5. 1. 국제적 규제

스톡홀름 협약은 잔류성 유기 오염 물질(POPs)로 지정된 농약 사용을 금지했다.[75][76] 이 협약에 따라 DDT를 포함한 유기염소계 농약이 금지되었는데, 이러한 농약은 안정적이고 지용성이 높아 생물체 내에 축적[77]되어 먹이 사슬을 통해 확산[78][79]될 수 있기 때문이다. 잔류성 농약은 더 이상 농업에 사용되지 않으며, 당국의 승인을 받지 못한다.[18][19]

1985년 유엔 식량농업기구(FAO) 회의에서 국가 간 농약 규제의 불일치 문제를 해결하기 위해 국제 농약 유통 및 사용 행동 강령이 채택되었다.[101] 이 강령은 1998년과 2002년에 개정되었다.[104]

국제 농약 무역 규제 개선을 위한 노력으로 유엔 국제 무역 화학물질 정보 교환 런던 지침과 유엔 코덱스 알리멘타리우스 위원회가 있다. 런던 지침은 농약을 사고파는 국가 간 사전 동의 절차를 구현하며, 코덱스 알리멘타리우스 위원회는 농약 잔류 허용량에 대한 통일된 기준을 만든다.[106]

1998년 발효된 「북동대서양 해양 환경 보호를 위한 협약」(OSPAR 협약)에서는 알드린, DDT, 디엘드린, 엔드린, 헵타클로르, 헥사클로로벤젠 등을 오염 방지 대상 물질로 지정했다.[139]

5. 2. 한국의 농약 규제

1948년에 농약규제법(農薬取締法)이 공포되었다.[133][135] 1971년에는 해당 법률이 개정되어 독성이 강한 유기합성농약 대부분이 등록 실효되고, 더 안전한 유기합성살충제로 갱신되었다.[128]

1950년에는 산림병해충등방제법(森林病害虫等防除法)과 식물방역법(植物防疫法)이 공포되었다. 1951년에는 후생성이 사과(リンゴ)에서 DDT의 잔류 농약 기준을 7ppm으로 하는 지도 통지를 실시했으나, 법적 구속력은 없었다.[136]

2000년에는 일본농림규격등에관한법률(JAS법)에 의한 「유기농산물(有機農産物) 인증제도」가 발족되었다. 2021년 10월부터는 등록된 농약의 유효성분 전 종류의 안전성을 정부가 정기적으로 확인하는 「농약재평가제도」가 시행되었다.[137]

5. 3. 기타 국가의 농약 규제

미국에서는 환경보호청(EPA)이 연방 살충제, 살균제, 살서제 법(FIFRA)과 식품품질보호법(FQPA)에 따라 농약을 규제한다.[107] EPA는 농약이 인간이나 환경에 부정적인 영향을 미치지 않도록 규제하며, 특히 어린이의 건강과 안전에 중점을 둔다.[109] 등록된 모든 농약은 적절한 기준을 충족하는지 확인하기 위해 15년마다 검토된다.[107] 농약은 미국에서 의약품 다음으로 가장 철저하게 시험되는 화학 물질이며, 식품에 사용되는 농약은 잠재적 영향의 범위를 결정하기 위해 100회 이상의 시험이 필요하다.[109]

일부 농약은 일반 대중에게 판매하기에는 너무 위험하다고 간주되어 사용 제한 농약으로 지정된다. 시험을 통과한 공인 살포자만이 사용 제한 농약을 구매하거나 살포를 감독할 수 있다.[101] EPA 외에도 미국 농무부(USDA)와 미국 식품의약국(FDA)은 농작물에 허용되는 농약 잔류 수준에 대한 기준을 설정한다.[114]

미국 내 위험성이 있는 제초제 살포 준비 작업


유럽 연합(EU)은 발암성, 돌연변이 유발성 또는 생식 독성이 있는 농약, 내분비계 장애물질, 지속성·생물축적성·독성 물질(PBT) 또는 매우 지속성·매우 생물축적성 물질(vPvB)을 포함한 고독성 농약의 사용을 금지하는 법률을 제정했으며, 모든 EU 회원국에서 농약의 전반적인 안전성을 개선하기 위한 조치를 승인했다.[118] 2023년 유럽 의회 환경위원회는 2030년까지 농약 사용량을 50%(가장 위험한 농약은 65%) 줄이는 결정을 승인했다.[119]

6. 농약 잔류

농약 잔류량은 식량 작물에 살포된 후 식품에 남아 있을 수 있는 농약을 말한다.[120] 식품 중 농약의 최대 잔류 한도(MRL)는 규제 당국이 건강 영향이 없도록 신중하게 설정한다. 수확 전 간격과 같은 규정은 최근에 처리된 농작물이나 축산물의 수확을 방지하여 잔류 농약 농도가 안전한 수준으로 감소하도록 한다. 일반 대중의 이러한 잔류물에 대한 노출은 대부분 처리된 식품을 섭취하거나 농약을 처리한 지역과 밀접하게 접촉함으로써 발생한다.[121]

식품에 대한 잔류 농약은 식품 및 농약별로 일일섭취허용량(ADI)을 기준으로 잔류 기준이 정해져 있으며, 기준을 초과한 농약이 검출된 경우 유통이 금지된다.


  • 2000년에 실시된 농산물 중 잔류 농약 검사 결과, 총 467,181건 중 농약 잔류가 검출된 것은 2,826건(0.6%)이었고, 그중 기준치를 초과한 양이 검출된 것은 74건(0.03%)이었다.
  • 2001년 검사 결과는 총 531,765건 중 검출 2,676건(0.5%), 그중 기준치 초과 29건(0.01%)으로 비슷한 경향을 보였다.


독성 및 잔류 시험 등을 기반으로 각 농약 및 농산물별로 허용되는 최대 잔류 농도[144]가 정해지며, 이를 충족하도록 농약 사용법이 정해진 후 등록 및 사용이 가능해진다. 2006년 5월부터 “잔류 농약 등에 관한 긍정 목록 제도”가 시작되어 잔류 농약에 대한 규제가 강화되었다.

지역별 농약 사용량

7. 한국의 농약 회사 및 단체

한국에서는 농약관리법에 따라 농약 제조나 수입은 등록해야 하고, 판매는 신고해야 한다. 독극물 농약은 별도 등록, 장부 정비, 보관 의무가 있으며, 구매 시 인감과 신분증명서가 필요하다.[128]

1999년 지속가능한 농업생산 방식의 촉진에 관한 법률 시행으로 종합적 병해충 관리(IPM) 도입이 진행 중이며, 농약 의존을 최소화하고 있다.[128] 2002년 농약관리법 개정으로 불법 사용 처벌이 강화되었고, 특정농약 제도가 신설되어 중조, 식초 등이 지정되었다.

2005년 농업자재심의회와 중앙환경심의회 합동 회의에서는 커피, 녹차, 우유, 소주는 농약 효과가 없고, 목초액은 효과는 있지만 사용자에게 위험 가능성이 있다고 보고되었다.[143]

7. 1. 농약 회사

7. 2. 관련 단체


  • 한국농약과학회
  • 한국작물보호협회
  • 작물보호제판매협회


8. 최신 농업 기술 및 동향

2018년 12월, TPP이 발효되어 오스트레일리아, 브루나이, 캐나다, 칠레, 일본, 말레이시아, 멕시코, 뉴질랜드, 페루, 싱가포르, 베트남 등 태평양 주변 11개국 간 관세가 철폐되면서 일본으로 해외 농산물 수입이 급증했다.[131] 2019년 2월에는 유럽과 EPA가 발효되어 유럽산 채소와 과일 수입이 더욱 증가할 것으로 예상된다.[131] 유럽은 포스트하베스트 기술을 활용하여 원거리 수입을 가능하게 하고, 효율적인 농법으로 농약 사용량을 줄이는 최첨단 농업을 전개하고 있어, 일본 농업의 쇠퇴를 경고하는 목소리도 있다.[131]

FAO 통계에 따르면, 2021년 국가별 농약 사용량은 다음과 같다.[129][130]

2021년 국가별 농약 사용량[129]
국가총 농약 사용량 (톤)경지 면적 1ha당 농약 사용량 (kg/ha)
브라질719,507-
미국457,385.42-
인도네시아283,297.13-
중국244,820.82-
아르헨티나241,519.98-
일본48,88911.24
세이셸-456.28
쿠웨이트-108.07
몰디브-63.26
카타르-44.69
앤티가 바부다-43.21



위 표의 수치 비교는 재배 작물, 기후 등 여러 요소를 고려해야 하므로 본질적인 의미는 없다.

8. 1. 정밀 농업

정밀 농업(Precision agriculture영어)은 드론, 인공지능, 빅데이터 등을 활용하여 농약 사용량을 최소화하고 효율성을 극대화하는 농업 방식이다. 일부 연구에서는 농경지에 탄소-질소 비율이 높은 퇴비화된 정원 폐기물을 사용하면 식물 기생성 선충 개체 수를 줄이고 작물 수확량을 10%에서 212%까지 증가시킬 수 있다는 결과가 나왔다.[86] 또한 규소 영양 공급을 추가하면 일부 원예 작물을 진균성 식물병원균 질병으로부터 거의 완전히 보호할 수 있는 반면, 규소가 부족하면 살균제를 사용하더라도 심각한 감염으로 이어지는 경우가 있다.[93]

혼작, 윤작, 해충이 서식하지 않는 지역에 작물 심기, 해충이 가장 문제가 되지 않을 시기에 파종 시기 맞추기, 해충을 실제 작물에서 멀리 유인하는 유인 작물 사용 등은 재배 관행에 해당한다. 유인 작물은 일부 상업 농업 시스템에서 해충을 성공적으로 방제하고 살충제 사용을 줄이기도 했다.[87] 농업 로봇을 이용한 레이저 제초는 새로운 잡초 방제 농업 기술이다.[91]

8. 2. 생물학적 방제

생물적 방제는 해충의 천적이나 미생물을 이용하는 방제법으로, 사용되는 생물을 생물농약이라고 한다.[128] 생물농약은 업체에서 처방하여 제품으로 등록된 것으로, 천적제제라고 불린다.[128]

생물농약은 크게 다음과 같이 나뉜다.

  • 천적: 해충을 잡아먹는 곤충, 응애, 거미 등
  • 미생물: 세균, 사상균, 바이러스 등 해충에 질병을 일으키는 미생물
  • 페로몬: 곤충의 짝짓기를 방해하거나 유인하여 포획하는 물질


생물농약은 화학농약(화학적 방제)에 비해 다음과 같은 장단점이 있다.

  • 장점:
  • 인체 및 가축에 대한 독성이 낮거나 거의 없다.
  • 환경에 대한 영향이 적다.
  • 해충에 약제 저항성이 잘 생기지 않는다.
  • 특정 해충에만 작용하여 다른 유익한 곤충에는 영향이 적다.
  • 단점:
  • 해충을 완전히 없애기 어렵다.
  • 효과가 나타나기까지 시간이 걸릴 수 있다.
  • 화학농약보다 가격이 비쌀 수 있다.
  • 보관 및 사용이 까다로울 수 있다.


최근에는 천적, 미생물, 페로몬 등을 이용한 친환경적인 해충 방제 기술 개발 및 확대가 이루어지고 있다. 이러한 생물학적 방제는 통합 해충 관리 (IPM)의 중요한 부분으로, 인도네시아, 중국, 방글라데시, 미국, 오스트레일리아, 멕시코 등 여러 국가에서 성공적으로 사용되고 있다.

8. 3. 유기 농업

화학 농약 사용을 최소화하거나 사용하지 않는 농업 방식이 확산되고 있다. 농약의 대안으로는 재배 방법, 생물학적 해충 방제(페로몬 및 미생물 농약 등)의 사용, 유전 공학(대부분 작물에 대한), 그리고 해충 번식 방해 방법 등이 있다. 퇴비화된 정원 폐기물의 적용 또한 해충 방제 방법으로 사용되어 왔다.[86]

이러한 방법들은 점점 더 인기를 얻고 있으며 종종 기존의 화학 농약보다 안전하다. 해충 방제를 위한 또 다른 대안으로 해충과 싸우는 다른 생물체를 방출하는 방법이 있다. 이러한 생물체에는 해충의 천적이나 기생충이 포함될 수 있다. 병원성 곰팡이, 박테리아 및 바이러스를 기반으로 하는 생물학적 살충제도 해충의 질병을 유발하는 데 사용할 수 있다. 다른 대안으로는 레이저 제초가 있는데, 이는 농업 로봇을 이용한 새로운 잡초 방제 농업 기술이다.[91]

일부 연구 결과에 따르면 살충제 대안이 화학 물질 사용만큼 효과적일 수 있다는 것을 보여준다. 플로리다 북부의 옥수수 밭에 대한 연구에 따르면 농경지에 높은 탄소-질소 비율의 퇴비화된 정원 폐기물을 사용하면 식물 기생성 선충 개체 수를 크게 줄이고 작물 수확량을 증가시키는 데 매우 효과적이며, 수확량 증가는 10%에서 212%까지 다양했다. 관찰된 효과는 장기간 지속되어 연구 3년 차까지 나타나지 않는 경우도 있었다.[86] 또한 추가적인 규소 영양 공급은 일부 원예 작물을 진균성 식물병원균 질병으로부터 거의 완전히 보호하는 반면, 규소가 부족하면 살균제를 사용하더라도 심각한 감염으로 이어지는 경우가 있다.[93]

생물농약은 동물, 식물, 박테리아 및 특정 광물과 같은 천연 물질에서 유래한 특정 유형의 농약이다. 예를 들어, 카놀라유와 베이킹소다에는 살충 효과가 있으며 생물농약으로 간주된다. 생물농약은 크게 세 가지 종류로 나뉜다.

  • 박테리아, 병원성 곰팡이 또는 바이러스(그리고 때때로 박테리아 또는 곰팡이가 생성하는 대사산물 포함)로 구성된 미생물 농약. 선충은 다세포 생물이지만 종종 미생물 농약으로 분류된다.[94][95]
  • 생화학적 농약 또는 천연 농약[96]은 해충과 미생물 질병을 방제(또는 페로몬의 경우 모니터링)하는 천연 물질이다.
  • 식물체 내 보호제(PIPs)는 다른 종의 유전 물질이 유전 물질에 통합된 것이다(즉, 유전자변형 농작물). 특히 많은 유럽 국가에서 그 사용은 논란의 여지가 있다.[97]

8. 4. 국제 협력

TPP(환태평양 파트너십)와 EPA 등 국제 무역 협정으로 인해 농산물 교역이 증가하고 농약 안전 관리 기준이 강화되는 추세이다. 2018년 12월 말, 오스트레일리아, 브루나이, 캐나다, 칠레, 일본, 말레이시아, 멕시코, 뉴질랜드, 페루, 싱가포르, 베트남 등 태평양 주변 11개국이 참여하는 TPP가 발효되어 많은 관세가 철폐되었고, 일본으로 해외 농산물 수입이 급증했다.[131] 2019년 2월에는 유럽과 일본 간의 EPA가 발효되어, 유럽산 채소와 과일 수입이 더욱 증가할 것으로 예상된다.[131] 이러한 국제 협력을 통해 농산물 교역은 더욱 활발해지고, 농약 안전 관리에 대한 국제적 기준도 강화될 것으로 전망된다.

FAO 통계에 따르면, 2021년 각국의 농약 사용량은 브라질이 719,507톤으로 가장 많았고, 미국(457,385.42톤), 인도네시아(283,297.13톤), 중국(244,820.82톤), 아르헨티나(241,519.98톤)가 그 뒤를 이었다. 일본은 48,889톤을 사용했다.[129] 경지 면적 1ha당 농약 사용량은 세이셸이 456.28 kg/ha로 가장 높았으며, 쿠웨이트, 몰디브, 카타르, 앤티가 바부다 순이었다. 일본은 11.24 kg/ha로 세계 20위였다.[129][130] 단, 이 수치 비교에는 본질적인 의미가 없으며, 재배하는 농산물이나 토지의 기후 등 많은 요소를 고려해야 한다.

참조

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[2] 서적 National Pesticide Applicator Certification Core Manual https://www.nasda.or[...] National Association of State Departments of Agriculture Research Foundation 2018-12-01
[3] 웹사이트 Pesticide Industry Sales and Usage, 2008 – 2012 Market Estimates https://www.epa.gov/[...] 2023-02-17
[4] 논문 Rapid evolution meets invasive species control: the potential for pesticide resistance in sea lamprey National Research Council Canada
[5] 서적 The Concise Oxford dictionary of current english Oxford University Press
[6] 웹사이트 Types of pesticides http://npic.orst.edu[...] 2024-01-04
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