농약의 제제 1

농약의 제제

 

 현재 개발되어 사용되는 농약은 10a당 살포량이 유효성분으로 수 g~수백 g 정도의 소량이므로 이를 1,000m2의 방대한

면적에 균일하게 살포하는 것은 불가능에 가깝습니다.

 따라서 농약의 유효성분을 적당한 희석제로 희석하고 살포하기 쉬운 형태로 제조하고 있습니다. 이처럼 농약 원제에 적당한 보조제를 첨가하여 완전한 제품의 형태로 만드는 작업을 제제라 합니다. 하나의 새로운 농약 성분이 유효성분으로 개발되었다고 하더라도 이를 실제로 농가에 사용하기 위해서는 실용적인 적합한 형태, 즉 제형으로 제조되어야 합니다. 즉,

생산 공정 중 유효성분의 합성산물인 원제는 대부분 직접 사용하기 어려운 형태이므로 적절한 보조제를 첨가하여 실용적으로 유통 및 살포 작업이 가능한 물리적 형태로 제제가 되어야 합니다.

 

 이러한 제제과정을 거치는 가장 중요한 목적은 소량의 유효성분을 넓은 지역에 균일하게 살포하기 위한 것입니다. 그리고 농약 살포자에 대한 편이성을 위한 것입니다. 농약 유효성분의 대부분은 물에 잘 녹지 않았습니다. 이를 농가에서 사용이 가능한 희석용수에 손쉽게 분산될 수 있는 형태로 조제하거나 직접 살포할 수 있는 형태로 변형시켜야 합니다.

 

 또한, 최적의 약효가 유지되어야 하며, 최소의 약해 발생을 위한 것이며, 이는 유효성분의 특성에 가장 적합한 살포 형태로 조제하고 적절한 보조제를 첨가함으로써 가능합니다. 또한 유효성분의 물리화학적 안정성을 향상시켜 유통기간을 연장하거나 보다 안전한 형태로 살포자에 대한 안전성을 향상시키고자 하는 데에도 제제의 중요한 목적입니다.

 

 농약의 제제에는 최적의 제형화를 위하여 다양한 보조제가 사용되고 있으며, 또한 정밀한 제조 및 가공 기술이 요구되므로 상품화를 위한 제제기술을 확보하는 것은 새로운 농약 화합물을 개발하는 것 못지않게 매우 중요합니다. 농약의 유효성분 및 제형에 따라 제조 방법과 사용되는 보조제의 종류가 상이합니다. 또한 동일한 유효성분을 함유하고 있다 하더라도 두

가지 이상의 제형으로 제제되는 부분이 있으며, 제형에 따라서 약효, 약해 및 안전성 등의 특성이 크게 나타납니다.

 

 현재 사용되고 있는 제형별로 각각 장단점이 있으므로 방제하고자 하는 병해충, 작물의 종류, 영농 환경 및 시기 등을 고려하여 가장 알맞은 제형을 선택하여야 합니다.

 

 

1. 농약 제형 개발의 역사

 

 1940년대 이전은 분제 또는 농약의 원제를 기름 등에 녹여 쓰는 형태로 사용하였고 제2차 세계대전 이후 유기화학 기술의 발전에 따라 DDT, BHC 등 많은 농약 원제가 합성되었으며, 계면활성제 및 유기용제, 증량제에 대한 연구개발의 가속화와 더불어 제형이라는 개념의 초기 형태로서 유제, 수화제가 개발되었습니다.

 

 1960년대에는 유제의 단점을 보완한 유탁제가 개발되어 시장에 등장하였으며, 수도용 논농사를 위한 입제가 개발되었습니다. 1970년대에는 수화제를 대체하기 위한 액상수화제와 과립 수화제가 개발되었으며, 서방형 농약 제형으로 캡슐제가 개발되었습니다.

 

 1980년대와 1990년대에는 정부 당국과 소비자의 규제 및 요구로 훨씬 안전하고 사용하기에 편리하고 훨씬 적은 양으로 더 효과적이며 비표적종에 대한 독성이 적고 보다 환경친화적인 제품 및 제제에 대한 필요성이 강조되는 시기로 입제의

사용을 편리하게 하기 위해 수용성 팩을 이용한 수면부상성입제 및 기존입제의 사용량을 줄인 1kg 입제가 개발되었고

저독성인 생물 농약 제품의 개발이 시작되었습니다.

 

 2000년대에 이르러 유효성분을 효과적으로 캡슐화, 보호, 방출 및 전달하여 목표를 정하고 통제된 방식으로 전달하여

이를 최대한 활용하는 방법으로 캡슐 현탁제가 개발되었습니다. 사용 안전성과 환경오염의 최소화를 위한 신제형의 기술개발이 진행 중입니다.

 

 2000년대를 전후로 제형 개발에 있어서 큰 변화가 있었으므로 이 시기 전후에 개발된 농약 제형의 특성을 비교해 보겠습니다.

 

 

<2000년대 이전>

 

 우리나라에서 사용되는 제형의 95%는 아직도 이 시기에 개발된 수화제, 유제, 입제, 분제의 네 가지 제형으로 이러한 제형들은 생산 공정이 편리하고 가격이 저렴하기 때문에 아직도 대중화되어 사용하고 있습니다. 하지만 분진 발생으로 인한

생산자 및 사용자에 대한 위해성, 유기용제의 사용에 따른 환경오염 문제 등에 의해 선진국에서는 그 사용량이 점차 줄어드는 추세입니다.

 

 

<2000년대 이후>

 

  환경라운드에 대비하여 환경오염이 적고 최소 약량으로 효과를 발현할 수 있는 새로운 제형의 농약 개발이 필요하게 되었으며, 환경에 대한 관심이 높은 북유럽 국가에서는 농약 사용량을 현 사용량의 1/2 수준까지 감소할 계획입니다. 기존의 농약이 가지는 유기용제에 의한 독성, 작업 시 분진의 발생 등으로 인한 인축 독성 문제를 해결하기 위해 유기용제 대신 물을 증량제로 하는 제형, 분진 발생이 없는 제형 등의 개발과 함께 주성분 자체의 독성을 경감시킬 수 있는 제형 개발의 필요성이 나타났으며, 국내 농가인구의 감소, 고령화, 부녀자화 등의 문제를 해결하기 위해 노동력 투입을 최소화할 수 있고 쉽게 사용할 수 있는 제형 개발이 필요합니다.

 

 현재에 이르러 농약 제형 기술의 흐름은 농약 시장의 환경변화로 인한 분진 발생으로 취급이 불편한 수화제나 분제에서 취급이 편리한 과립 수화제나 액상수화제로, 환경오염의 위험성이 있는 유제로부터 유기용제의 사용량을 줄이고 물을 증량제로 사용하는 유탁제나 캡슐제로, 또는 기존 3kg 입제에서 노동 절약이 가능한 1kg 입제나 수면부상성 입제로 변화하고 있습니다. 많은 연구 인력과 비용을 투자하여 기존 제형의 문제점을 해결함으로써 개발된 신규제형의 농약들은 사용자

측면에서의 물리성이 매우 뛰어난 환경 친화성 제형이라고 할 수 있으며, 주된 특징은 사용자의 편리성을 증대시켰으며

농약 살포자의 노출 기회를 감소시켜 안전성을 증대하였고 최소한의 약량 사용으로 환경오염을 감소시키고 유기용제의

사용량을 줄여 취급자의 위험성을 감소하고 살포 횟수와 살포 방법의 변경으로 노동력 및 살포 시간을 절감시키는 효과를 가져왔습니다.

 

 농약 제형은 사용 전 희석과정을 요구하는 고농도 제형과 직접 살포할 수 있는 직접 살포용 제형으로 크게 구분되며, 그 외 종자 처리용 제형 및 특수한 목적으로 고안 제조된 특수 제형 등이 있습니다.