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농약의 감지와 소멸을 위한 나노물질

전문가 제언: ○ 가장 위험한 농약은 카바민산염, 쿠마린, 유기염소화물, 유기인산염, 비소와 수은 유도체 등이고, 모든 것들은 주로 중추신경계(CNS)에 영향을 미침으로 인체에 대단히 유독하다. 농약의 높은 독성 때문에 환경청은 음료와 표면 수에서 그 오염도에 대한 최대치를 규정했다. 농약은 수용성 용해도에 따라서 토양에 남아있거나 표면수와 지하수에 들어간다. 농약분해로 유래된 화합물들은 동물, 채소 및 수원에 남아있을 수 있고, 먹이사슬에서 상승하여 더욱 농축될 수도 있다.

○ 최근에 나노물질은 센서와 바이오센서 응용에서 탁월한 진전이 이루어졌다. 이 분야연구의 급격한 증가는 금속나노입자, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀, 자기나노입자, 양자점 등 나노물질들은 농약의 검출, 분해, 소멸, 제거 등에 활용되고 있다. 나노입자들의 독특한 표면적과 표면 활성도는 유순한 생성물형성으로 농약을 퇴화시키기 위해 사용되는 촉매반응에서 결정적인 역할을 한다.

○ 국내의 대학과 연구소 등에서 농약연구가 진행됐다. 전 화학연구원 조광연 박사팀의 연구실에서 다양한 신농약의 개발 합성되었지만, 농약의 감지, 분해, 소멸, 제거 등에 나노물질들을 활용한 연구는 전혀 없는 상태이다. 따라서 국내에서도 이 리뷰와 유사한 연구를 활성화해 환경으로부터 농약과 그것의 유도체를 제거하는 방법이 절실히 요구된다. 특히 균류/박테리아는 어떤 농약들을 식품소재로써 사용하여 독성을 무독성 농약으로 분해 또는 제거할 수도 있다.

○ “농약의 감지와 소멸을 위한 나노물질”, 연구는 농약검출에 유용하고 환경오염을 개선하기 위한 농약제거와 분해전략에도 유망하다. 농약무기질화의 진전된 산화과정(AOP), 활성탄소 흡착제, 자기흡착체, 자기 Fe3O4나노입자, MHNT, 나노여과막, AuNP, AChE의 효소억제, 바이오폴리머 등이 이 분야의 도전 대상이다. 나노물질 흡착제는 단위질량당 더 많은 흡착제원자의 존재로 표적오염물의 더욱 대량/신속 제거에 고 성능이다. 차세대에는 일시적 농약성능의 발휘 후 단기간 내에 자동 분해, 퇴화, 소멸 및 제거되는 고성능 농약개발의 수반이 필수적이다.

저자: G, Aragay et al.
자료유형: 학술정보