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네오니코티노이드, 야생벌에 위해 가한다

꿀벌에는 영향 없어…유충독성시험법 도입

2013년 유럽연합에서 꿀벌을 폐사시키는 살충제를 2년간 한시적으로 사용을 금지시키기로 함에 따라서 국내에서도 해당 농약의 꿀벌에 대한 독성 재평가와 신규 및 변경등록 농약은 등록을 한시적으로 제한하되 종자처리, 수간주사용 농약처럼 꿀벌에 노출되지 않는 농약의 경우 기존과 같이 평가하도록 규제를 강화하였다. 본고에서는 국내 농약의 꿀벌 위해평가 내용, 최근 연구동향과 현재 추진되고 있는 국내 꿀벌 연구내용을 간략히 소개하고자 한다.


국내 꿀벌에 사용하는 농약의 평가는 단계적으로 평가하는데, 제1단계는 접촉과 섭식 급성독성시험, 제2단계에서는 엽상잔류독성시험을, 제3단계에서는 야외시험을 하도록 규정하고 있다. 그림에서와 같이 우선 꿀벌에 농약이 노출이 되지 않는다면 위해평가를 생략하고 그렇지 않으면 위해한지를 평가한다.


엽상잔류독성 시험은 1ha에서의 농약사용량을 반수치사농도로 나눈 값인 위해지수(HQ, Hazard Quient)가 50보다 클 경우에는 수행하며, 엽상잔류독성 시험결과 약제를 살포한 후 25%이하의 영향이 나타나는 기간(RT25 : Residual Time to 25 bee mortality)이  21일보다 클 경우에는 위해하다고 판정하고 야외영향을 최종적으로 평가한다. 야외영향시험에서 꿀벌에 영향이 나타날 경우에는 해당하는 작물에 농약을 사용하지 못하도록 규제하고 있다. 금년 5월초 학술잡지 네이처(vol. 521. pp , 2015)에 꿀벌과 농약에 대한 2편의 논문이 실렸는데, 현재 사용되고 있는 네오니코티노이드계 농약을 꿀벌이 더 선호하며, 이들 농약이 야생벌에 나쁜 영향을 미친다는 내용이었다.   


이들 농약이 침투이행성이어서 벌들에게 위해성이 크기 때문에 유럽연합에서 규제조치를 했는데 반론으로 인공적으로 이들 농약을 섭식으로 처리하였을 때 나타난 것이기 때문에 증거가 부족하다는 비판을 받았다. 논문에서는 실제 농경지인 스웨덴에서 지리적으로 4km 이상 떨어진 16군데 지역을 선정하여 이들 농약을 종자에 코팅하여 살포였을 때 꿀벌이나 야생벌에 어떤 영향을 끼치는지 조사하여 발표하였다. 클로티아니딘(Clothianidin)과 비침투성인 베타-사이플루트린(b-cyfluthrin) 합제를 유채에 살포하였을 때 야생벌(bumblebees and solitary bees)의 밀도가 대조군보다 50% 감소하였고 단독 생활하는 벌(solitary bees, O. bicornis)의 집짓기(nesting)가 감소하였으며 뒤영벌에서 여왕벌 생산이 85%나 감소하는 등 군집 성장과 번식율이 감소함을 관찰하였다.


따라서 이들 농약의 사용은 야생벌에게 실제적인 위해가 되고 전 지구적으로 일어나는 야생벌의 감소에 기여한다고 하였다. 그렇지만 꿀벌의 군집에는 이들 농약을 처리하지 않은 대조군과 차이가 없었으며 이러한 결과는 꿀벌로 항상 모든 야생벌의 영향을 추정할 수 없다는 것을 나타낸다고 하였다.


아치사(亞致死) 농도는 사회성이 있는 벌들의 행동을 바꾸며 전체 벌 군집의 생존율을 감소시킨다고 주장하였으나 이런 부정적인 영향은 실제 농약이 처리된 식물에 존재하는 농도보다 훨씬 높은 농도의 실험에서만 일어나며, 더욱이 벌들은 이용 가능한 다른 꽃에서 먹이를 구할 수 있으므로 이들 농약이 들어있는 먹이를 회피하거나 약간만 이용하므로 노출이 희석된다는 반론이 있었다.


그러나 앞서 제시된 논문에서 꿀벌이나 뒤영벌이 이들 세 가지 네오니코티노이드 농약(clothianidin, imidacloprid, thiamethoxam)이 들어있는 식물의 꿀을 회피하지 못한다는 것을 보여주었다.


꿀벌과 뒤영벌은 자당에 네오니코티노이드 농약을 첨가한 먹이(1~10nM 용액)를 자당 단독으로 들어있는 먹이보다 더 좋아한다는 것을 입증하였다. 벌들이 먹이를 선택할때는 두가지 뉴런이 관여하는데, 첫째 미각뉴런(gustatory neurons)는 네오니코티노이드 농약의 역겨운 자극을 구별하지 못하였고, 둘째 자당에 민감하게 반응하는 뉴런(sucrose-sensitive neurons)의 반응을 네오니코티노이드 농약이 억제하지도 않아 이들 농약을 꿀벌이 회피할 것이라는 것은 사실이 아님을 입증하였다.


또 이들 농약이 들어간 꿀을 더 선호한 벌들은 전반적으로 먹이를 적게 섭취하였기 때문에 벌들에게 위해가 있을 것으로 암시하였다. 결론적으로 네오니코티노이드계 농약을 종자에 코팅하여 유채밭에 뿌렸을 때 벌들은 이들 농약이 함유된 유채의 꿀(nectar)과 꽃가루의 유혹을 뿌리치지 못하여 노출되며 야생벌들에게 커다란 위해가 된다는 내용이었다.



국립농업과학원에서는 네오니코티노이드 농약의 위해성을 좀더 이해하고 적절한 평가방법을 마련하기 위하여 원내 꿀벌 육종연구실, 농약등록시험기관과 협력하여 꿀벌 유충독성시험법을 확립하기 위한 연구를 시작하였고 이어서 농약처리시 야외에서의 꿀벌 영향도 조사할 예정이다.


꿀벌 유충독성시험은 최근 2005년부터 3년간에 걸쳐서 유럽에서 개발된 방법으로 단회 노출에 의한 유충의 영향을 72시간에 걸쳐 조사하여 LD50 값을 얻어 독성을 평가하는 방법이다. 유충이 부화한 후 8일 즉 알에서 깨어난 후 5일째 농약을 처리하고 그 후 3일간의 유충 치사율로서 독성을 평가하는데, 시험에 사용하는 유충은 여왕벌을 격리하여 알을 낳게 한 후 부화된 상태의 알을 시험실로 옮겨 인공적으로 사육하여 이용한다.


최종 독성은 알에서 깨어난 5일째 유충에게 농약을 처리하여 72시간의 반수치사량을 구하여 평가하며, 농약을 처리하지 않고 사육한 유충의 치사율이 15%이상이 넘어서지 않아야 한다. 이 연구로서 국내에서도 현재 유럽연합에서 문제되는 농약의 위해성을 좀 더 이해하고 합리적인 평가에 보탬이 되기 바란다.








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