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살충제 사용량을 줄일 수 있는 신기술


 

(The technology adds a thin coating around droplets as they are being sprayed onto a field, greatly reducing their tendency to bounce off leaves and end up wasted on the ground. Credit: Courtesy of the Varanasi Lab)

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전 세계 인구가 80억까지 늘어날 수 있었던 비결 중 하나는 살충제와 제초제 같은 농약의 개발입니다. 만약 살충제를 전혀 사용하지 않을 경우 과일의 78%, 채소의 54%, 주곡 작물의 32%를 잃게 될 것이라는 분석도 있습니다. 무농약 유기농 농사를 짓는 경우에도 사실 해충의 대량 발생을 막는 주변 농지의 농약 살포 없이는 수확량을 유지하기 힘들 것입니다.

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하지만 살충제는 상당한 댓가를 요구하고 있습니다. 우선 비용적인 측면에서 미국에서만 연간 160억 달러가 살충제에 사용됩니다. 하지만 더 큰 것은 환경 비용입니다. 농지에 살포된 살충제는 빗물과 지하수로 흘러들어가 생태계에 광범위한 악영향을 미칩니다.

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그런데 한 가지 아이러니 한 점은 살포되는 살충제 가운데 실제 작물을 보호하는 데 쓰이는 건 얼마되지 않고 상당수는 잎에 부딪친 뒤 땅에 떨어진다는 것입니다. 결국 애꿎은 토양과 지하수만 오염시키기 위해 막대한 양의 살충제가 낭비되고 있는 셈입니다.

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MIT의 크리파 바라나시 교수 (MIT professor of mechanical engineering Kripa Varanasi)가 이끄는 연구팀은 이 문제를 최소화할 수 있는 새로운 농약 살포 기술을 개발했습니다. 바로 기름을 약간 섞어 물과 혼합한 살충제 용액입니다. 이 경우 작은 물방울이 기름에 코팅되어 잎에 더 잘 달라붙기 때문에 살충제 사용량을 30-50% 줄일 수 있습니다. (사진 참조)

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연구팀은 처음에는 기름 1%를 사용해 테스트한 후 0.1%와 0.01%로도 테스트했습니다. 그 결과 0.1%까지 효과가 유지되는 것으로 나타났습니다. 기름 원료는 친환경적인 콩기름을 사용했는데, 농약에 사용하는 계면 활성제나 참가제로도 같은 효과를 낼 수 있다고 합니다.

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다만 효과적인 크기의 물방울을 만들기 위해서는 특수한 노즐과 분사 시스템이 필요합니다. 연구팀은 이 노즐 기술을 상용화 하기 위해 스핀 오프 기업인 AgZen을 세웠습니다. 그리고 이 시스템을 리얼커버리지 (RealCoverage)라고 명명했습니다. 리얼커버리지는 올해부터 캘리포니아, 텍사스, 프랑스, 이탈리아 농지 92,000 에이커에서 사용할 예정입니다.

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상당히 그럴 듯해 보이는데, 농약 사용 절감과 비용 절감의 두 마리 토끼를 잡을 수 있을지 주목됩니다.

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참고

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https://phys.org/news/2025-03-spray-technology-pesticides-polluting-runoff.html

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Vishnu Jayaprakash et al, Enhancing spray retention using cloaked droplets to reduce pesticide pollution, Soft Matter (2025). DOI: 10.1039/D4SM01496K pubs.rsc.org/en/content/articl … g/2025/sm/d4sm01496k

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