살충제

활성분인 PYRETHRUM 이란 무엇이며, 왜 타 성분에 비해 우수한가.

파이레쓰럼은 기는 해충이나 나는 해충들에 대해 아주 효과적인 퇴치 및 살충력을 가지며 다음의 독특한 성질들이 있다.

- 수년동안 인간의 피부에 달려드는 해충이나 몸에 있는 이를 퇴치하거나 죽이기 위해 사용된 인간에 가장 안전한 물질이다.

- 해충들을 매우 빠르게 퇴치하거나 죽이는 효과.

- 여러 다양한 종류의 해충들을 관리할 수 있음.

- 특히 모기에 대해 아주 효과적임. 암모기의 신경을 마비시켜 피를 빨아먹지 못하도록 함.

- 인간에게 해를 주는 잔류 성분이 전혀 남지 않음.

- 약리상승제 (예, 피페로닐 부톡싸이드) 를 첨가시 효과가 아주 증대됨.

- 자연 식물인 제충국의 하얀 꽃으로부터 얻어지는 자연의 신비.

파이레쓰럼은 유사 화학제품인 파이레쓰로이드 및 기타 화학 해충제 에 비해 다음의 장점을 가진다.

안전성 (Safety) :

인간이나 동물에 가장 안전한것으로 보고되며 혹 삼켰을때 체내에서 재빨리 신진대사되어 전혀 해롭지 않다.

숨어있는 해충을 밖으로 끌어내는 효과 (Flushing Action) :

어두운 곳에 집을 짓고 살거나 서식하는 해충들을 밖으로 끌어내는 효과가 타 유사품에 비해 강력하다.

빠른 살충력 (Fast Knockdown) :

파이레쓰럼이 초기에 해충을 퇴치시키는 동안 해충에게 빠른 신경마비를 일으켜 바로 수초내에 살충하게 된다.

퇴치력 (Repellency) :

파이레쓰럼은 매우 낮은 농도하에서도 해충 퇴치효과가 뛰어나다.

빠른 농도 저하로 인한 잔류 살충약 성분이 거의 없음 (Biodegradable, Non-oillutant) :

햇빛에 의해 2시간내에 농도가 6% 이하로 저하되어 대기에 잔류하는 성분이 거의없다. 반면 밤색병이나 알미늄캔, 스틸캔에 보관시 수년동안 저장이 가능하다.

다양한 해충에 대한 퇴치/살충력 (Broad Spectrum of Activity) :

모기, 파리, 바퀴벌레, 개미 -- 등 다양한 해충에 대해 우수한 퇴치/살충력을 가진다. 따라서 거주지역, 상업지역, 공업지역 등 장소에 불문하고 다양하게 사용된다.

해충에 면역효과가 전혀 없음 (Minimal Insect Resistance) :

그동안 수년동안 사용하였음에도 불구하고 해충에 대한 면역이 거의 없다. 이는 매번 매 수확시마다 다양한 변화된 농도의 스펙트럼을 가지기 때문이다.

해충에 대한 파이레쓰린의 작용

살충제가 해충에 미치는 효과는 2 가지가 있는데 첫째는 해충의 몸으로 들어가는 경로와 해충 몸안에서의 작용이다. 살충제가 해충 몸안으로 들어가는 경로는 표피를 통해서, 구강을 통해서, 호흡기를 통해서 등 3가지가 있다. 일단 해충 몸안으로 들어간 파이레쓰럼은 해충의 신경계통을 자극하게 된다. 자연 성분이 아닌 화학물질의 살충제는 신경계통에 있는 화학물질인 콜린스테라스와 결합하여 콜린스테라스를 무기력하게 할뿐더러 해충의 신경을 죽여 궁극적으로 해충을 죽인다.

인간에게 자연 성분이 아닌 화학물질의 살충제를 사용시 해충의 경우와 마찬가지로 신경내에 있는 콜린스테라스라는 화학물질과 임시 혹은 만성적으로 결합을 하게 되는데 만일 만성적 결합을 하였을시는 그 회복을 위해선 상당한 시간이 소요된다.

파이레쓰린은 해충의 몸에 침투되었을때 해충 신경세포막의 용해도를 변화시키므로써 신경계통에 영향을 미치되 콜린스테라스와는 결코 결합을 하지 않으며 대신 메세지를 전달시키는 신경세포의 능력을 변화시킨다. 이는 대단히 중요한것으로 파이레쓰린은 인간에게 거의 무해하며 혹 영향을 미쳤다 하더라도 회복 또한 대단히 빠르다.

해충에 대한 파이레쓰린의 큰 효과는 퇴치로써 기타 화학 살충제의 경우 해충을 죽이므로써 죽은 해충들이 집안 및 때론 음식물위에 떨어진다는 것이다. 따라서 죽은 해충을 버리기 위해 집안을 청소하여야만 하는 불편함과 메스꺼움이 없다는 것이다.

약리상승제

파이레쓰린의 약리 상승 목적 (해충 퇴치 및 살충) 으로 피퍼로닐 부톡싸이드와 MGK264 를 첨가하기도 한다. 이들 약리상승제들은 약리상승제만을 사용시는 살충 효과가 전혀 없다.

살충에 대한 파이레쓰린의 영향

대부분의 해충들이 음식물이나 먹이를 찿아 오다가 파이레쓰럼의 증발 냄새를 맡고 자기들이 좋아하지 않는 냄새임을 알고 U-turn 하여 도망을 하는 것들은 우리가 육안으로 알 수 있을 것이다. 파이레쓰린은 증기압이 낮아서 휘발하지 않으며 따라서 정상조건들에선 파이레쓰린은 냄새가없다. 파이레쓰럼 추출물의 약한 냄새는 자연 파이레쓰럼 꽃 오일로 부터 오는것이며 살충을 위한 실제 활성분인 파이레쓰린으로 부터 오는것이 아니다.

파이레쓰린은 1차적으로 초기에 해충의 신경계통에 작용하며 어느 일정의 량을 초과시 궁극적으로는 전 신경을 마비시키게 되는데 이때 해충은 죽게된다. 해충 퇴치는 파이레쓰린이 해충에 닿으면 해충의 신경계통을 자극할때 이때 해충은 도망하게 되는데 이는 해충의 기본 본능이다. 그러나 비록 작은 양이더라도 한번 파이레쓰린이 해충에게 닿으면 해충은 혼동을 일으키며 방향 감각을 잃게된다. 화학 유사품인 파이레쓰로이드를 비롯 일반 시중 합성제의 해충 퇴치효과는 천연 파이레쓰린과 다르다.

여기서는 기는 곤충으로 바퀴벌레와 나는 해충으로 모기에 대해 검토해 보고자 한다.

바퀴벌레에 대한 파이레쓰린의 효과는 퇴치작용으로 파이레쓰린의 농도가 0.01-0.05% 정도에서 퇴치효과를 보였는데 농도가 0.01-0.05% 범위내에서 농도가 증가할 수록 퇴치력이 증가하였으며 0.05% 이상에선 퇴치효과가 오히려 감소하였다.

약리상승제인 페퍼로닐 부톡싸이드를 첨가시 해충의 퇴치효과엔 영향을 주지 않았다. 반면 해충을 죽이는 효과를 가지고 있다. 파이레쓰린과 12가지의 상용 화학 합성 파이레쓰로이드에 대해 실험결과 가장 생명력이 강하다는 독일 바퀴벌레에 대해서 파이레쓰린이 가장 퇴치효과가 큰것으로 나타났다.

모기에 대한 파이레쓰린의 효과는 바퀴벌레와는 다소 다르다. 신경계통의 자극및 마비는 기본적으로 같다. 한 예로 암모기를 볼때 암모기는 알을 낳기 위해서는 포유동물의 피를 빨아 먹어야만 한다. 따라서 포유동물의 피를 찾게되는데 이를 위해 감각기관들을 동원시키며 수증기 및 이산화탄소 같은 열이나 화학물질들을 검출하기 위한 기관들을 사용한다. 이와같이 자극물을 검출하기 위한 열 및 화학 검출기등을 발동하게 되는데 열을 감지하기 위해선 3 번째의 다리 한쌍을 이용하고 수증기나 이산화탄소의 검출을 위해선 안테나를 이용한다. 파이레쓰린이 모기에 살포되면 3 번째 다리 쌍과 안테나가 제기능을 발휘하지 못하여 포유동물의 피를 찾지 못하며 따라서 기관의 기능을 다시 회복하기 위하여 파이레쓰린이 없는 곳으로 도망가게 된다.

파이레쓰린은 모든 해충에 대해 신경계통을 자극하나 모든 해충이 바퀴벌레나 모기와 같은 퇴치효과가 있는것은 아니며 기타 해충들은 오히려 각 해충에 따라 치사량이 다르지만 치사량이 되면 도망가지 못하고 죽게된다.

파이레쓰린은 인간이나 동물에게 오랫동안 사용된것으로 지시서대로 사용시 대중 보건에 전혀 무해하다.

다음은 계산의 한 예임.

디스펜서를 일반적인 셋팅방법인 매 7분 간격, 매 30 mg 으로 분사할경우, 30 mg 의 0.9% 만이 파이레쓰린 성분이고 나머지는 용매제와 플로펠런트 들임. 따라서 매 7분마다 대기중에 분사되는 파리레쓰린의 양은

30/1000 x 0.9/100 = 2.7 x 10^-4 g / 매 7분

따라서 2.7 x 10^-4 g / 7 분 x 60 분 = 2.314 x 10^-3 g / 시간

가장 최악의 조건으로 약 60 m³(약 4 m x 4 m x 4 m) 규모이며 모두 밀폐된 공간이고 1 시간 동안 분사한다 할때,

2.314 x 10^-3 g / 60 m³ = 3.857 x 10^-5 g / m³ / 시간

대부분 국가의 자연 파이레쓰린 규정 농도는 본 디스펜서에서 분사되는 양보다 2000 배 이상 임. 따라서 본 분사기에 의한 분사시 대단히 안전함.

더해서 자연 파이레쓰린은 2시간내에 농도가 6% 이하로 저하되므로 잔류농도가 거의 없음.

기존 살충제를 수동으로 분사시 보통 약 5초 정도 분사시킴. 수동 분사로 약 5초간 분사하는 양은 바이오미스트 디스펜서가 이상문제가 발생하여 1.3일간 분사하는 양과 동일함.

따라서 컴퓨터 자동 디스펜서의 장점은 일정 극소 미량을 일정 간격으로 24시간 분사시킨다는 것이며 이로 인해 우리는 1 년 365일 1 일 24시간 완전히 해충으로 부터 자유를 얻는다는 것이다.

바이오미스트 디스펜서의 장점

분사시 분사되는 입자의 크기가 5 - 20 마이크론 정도일때 가장 살충효과가 큰것으로 보고되고 있다. 입자 크기가 5 마이크론 이하일때는 대기에서 부유하는 시간이 별로없이 바로 증발 혹은 다른곳으로 날라가기 쉽고 25 마이크론 이상일때는 입자가 너무 무거워 쉽게 바닥에 떨어져 공중에 부유하는 시간이 거의 없어 역시 해충을 퇴치 혹은 살충하는 효과가 없게된다. 바이오미스트 디스펜서에서 분사되는 입자크기는 약 5 - 20 마이크론으로 가장 최적의 입자 크기로 분사한다. 기존 수동 분사기에 의한 분사시 입자 크기는 약 20 - 30 마이크론 정도이다.

파이레쓰럼 (Pyrethrum) 구조 결정, 물리 화학적 성질

파이레쓰럼 꽃에 대한 살충 성분들의 총체적인 이름은 파이레쓰린 (pyrethrin) 으로, 화학적으로 파이레쓰린은 2 개의 카보씰릭 산 (carboxylic acid) 과 3 개의 케토 알콜 (keto alcohol) 의 혼합으로 구성된 유기 에스테르 (organic ester) 임.

에스테르의 한 그룹은 파이레쓰린 그룹으로 알려지는데 즉, 파이레쓰린 I [파이레쓰로론 (pyrethrolone) 을 함유한 크리쎈쓰믹 산 (chrysanthemic acid)] 과 파이레쓰린 II [파이레쓰로론 (pyrethrolone) 을 함유한 파이레쓰릭 산 (pyrethric acid)] 임.

두번째 그룹은 씨네린 에스테르 (cinerin ester) 로 이들은 씨네린 I 과 씨네린 II 로 구성되며, 이것 역시 각각 크리쎈쓰믹 산 (chrysanthemic acid) 과 파이레쓰릭 산 (pyrethric acid) 의 혼합으로 구성됨.

세번째 그룹은 1964 년도에 발견된것으로 쟈스몰린 (jasmolin) 그룹으로 알려진것으로, 이것은 쟈스몰린 I [크리쎈쓰믹 산 (chrysanthemic acid) 과 쟈스몰로론 (jasmololone)] 과 쟈스몰린 II [파이레쓰릭 산 (pyrethric acid) 과 쟈스몰로론 (jasmololone)] 의 혼합임.

크리쎈쓰믹 산 (chrysanthemic acid) (파이레쓰린 I, 씨네린 I, 쟈스몰린 I) 으로 구성된 성분들은 총체적으로 파이레쓰린 I 으로 불리며, 반면 파이레쓰릭 산 (pyrethric acid) (파이레쓰린 II, 씨네린 II, 쟈스몰린 II) 을 가진 에스테르 (ester) 는 파이레쓰린 II 로 통칭 불림.

파이레쓰럼 (pyrethrum) 추출물의 상업적 분석은 항상 파이레쓰린 I 과 파이레쓰린 II 로 표현됨.

파이레쓰럼 추출물의 6가지 활성분들의 비율은 가스-액체 색층분석법 (gas-liquid

chromatography) 법으로 정밀 분석할 수 있음.

파이레쓰럼은 3 가지 [페일(Pale), 부분 정제(Partially refined), 올레오 레진(Oleo-resin)] 가 있음.

파이레쓰린 (Pyrethrin)

기본 사용 : 살충제

부차적 사용 : 해충 퇴치

화학 그룹 : 크리쎈쓰뮤믹 산 에스테르 (chrysanthemumic acid ester)

파이레쓰럼 꽃으로 부터 추출한 혼합 활성분으로 20-25% 의 파이레쓰린을 함유하며, 파이레쓰린의 주요 활성분들은 파이레쓰린 I 과 파이레쓰린 II 및 기타 씨네린 과 쟈스몰린을 함유함.

본 살충제에 사용되는 파이레쓰린은 파이레쓰린 I 및 II 로 파이레쓰럼 페일 추출물임.

함량 구성은

: 파이레쓰린 I

: 파이레쓰린 II

색깔은 창백하고 비점성을 가짐.

발화(인화)점 : 섭씨 50도 이상.

파이레쓰린 I ; 0.1 mm Hg 에서 비등점 섭씨 170 도

파이레쓰린 II ; 0.1 mm Hg 에서 비등점 섭씨 200 도

섭씨 20 도의 물에서 용해가 안됨.

하이드로 카본 (hydrocarbon) 과 기타 많은 유기 용매제에서 용해.

케로신 등유 및 후레온 (Freon) 에서 용해가 안되는 정도 : 최대 0.08% w/w.

물 함량 : 최대 0.08% w/w

기본 용매 솔벤트 : 무향 무취의 이소파라핀 (isoparaffin)

햇빛에 급히 산화되며 활성 및 살충 효과를 잃음. 알카리에 급히 가수분해됨.

증기압은 아직 문헌 보고가 없으나 상온에서 휘발 안됨.

살충력을 위한 대부분의 상용 성분들은 약리 상승제로 피퍼로닐 부톡싸이드 및 안정제를 포함. 모기, 파리, 바퀴벌레, 이 벼룩, 기타 인간 건강을 해치는 해충에 효과적이며 더해서 농작물, 원예 식물, 삼림등에 있는 대부분의 해충 살충에도 아주 효과적임

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