다성분잔류분석법 (multi-residue analysis method)
쉽게 풀면
한 번의 분석으로 수백 가지 농약 성분을 한꺼번에 찾아낼 수 있는 검사 방법이다.
왜 중요한가
작물마다 사용되는 농약의 종류가 매우 다양해 개별 성분을 하나씩 분석하기에는 비효율적이므로, 여러 성분을 동시에 검출하는 다성분 분석법이 수입농산물 안전관리와 같은 대량 시료 검사에서 필수적으로 활용됩니다. 이 분석법으로 한 번에 검사할 수 있는 농약 항목 수는 분석기관의 장비와 표준품 보유 현황에 따라 달라져, 기관마다 스크리닝 가능한 성분의 범위에 차이가 있을 수 있습니다.
어떤 절차인가
다성분잔류분석법은 하나의 시료 전처리와 하나의 기기 분석 흐름으로 수십~수백 종의 농약을 함께 확인하고 정량하려는 접근입니다. 개별 성분마다 따로 분석하지 않고 화학적 성질이 비슷한 성분들을 묶어 처리한다는 점이 특징입니다. 대표적인 전처리법은 QuEChERS(Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe)로, Anastassiades 외(2003)가 제안했습니다. 개념적 흐름은 다음과 같습니다(퀘처스법).
- 시료를 균질화하고 유기용매로 농약을 추출한 뒤 염을 넣어 수층과 분리합니다.
- 추출액에 정제용 흡착제를 섞어 색소·지방 같은 방해 성분을 덜어 냅니다(분산 고체상 정제).
- 가스 또는 액체 크로마토그래피와 질량분석기를 결합한 장비로 성분을 분리·검출합니다.
- 표준품과 비교해 정성·정량하고, 시료 성분이 신호에 주는 영향(매트릭스 효과)을 보정합니다.
언제 쓰고 무엇을 얻나
많은 시료를 빠르게 선별해야 하는 식품 안전 검사에 적합합니다. Lehotay 외(2005)는 과일·채소에서 229종의 농약을 이 방식으로 분석하는 방법을 검증해 보고했습니다. 얻는 것은 ‘검출 여부와 농도’이며, 판정은 별도로 잔류허용기준과 비교합니다.
방법을 검증할 때는 선택성, 직선성, 검출한계와 정량한계, 회수율, 정밀도, 매트릭스 효과를 확인합니다. 유럽연합의 분석 품질관리 지침(European Commission, 2019)은 평균 회수율이 70~120% 범위이고 반복 측정의 상대표준편차가 20% 이하인 것을 일반적 적합 기준으로 제시합니다(기관이 정한 관례이며 모든 규제의 보편적 한계는 아닙니다).
한계도 분명합니다. 극성이 매우 큰 일부 농약처럼 이 전처리 조건과 맞지 않는 성분은 별도의 개별 분석이 필요하고, 표준품과 분석 조건에 포함되지 않은 성분은 검출할 수 없습니다. 따라서 “불검출”은 “검사 항목 중에서는 검출한계 아래”라는 뜻으로 읽어야 합니다.
논문에는 이렇게 적는다
- 전처리 방법(QuEChERS 변형 여부), 사용한 기기(GC-MS/MS, LC-MS/MS 등)와 분석 대상 성분 수
- 검증 결과: 검출한계·정량한계, 회수율과 정밀도, 매트릭스 효과 보정 방식
- 시료의 종류와 수, 표준품 출처, 정도관리(공시료, 첨가 회수 시료)
- 분석 대상에 포함되지 않은 농약이 있다는 한계 서술
예: 다성분 분석법으로 N종의 농약 성분을 동시에 분석하였고, 검증 결과 회수율과 상대표준편차는 모두 기준 범위 이내였다(가상의 문장).
논문에서는 이렇게 쓰입니다
실제 논문에서
이 용어를 직접 쓴 국내 논문 문장을 아직 수집하지 못했습니다. 수집되는 대로 출처와 함께 싣겠습니다.
예시 문장
아래는 용어의 쓰임을 보여 주려고 만든 예시로, 실제 논문에서 가져온 문장이 아닙니다.
단일 전처리 과정으로 대규모 성분을 동시 검출하는 분석법의 적용 가능성을 검증하는 연구 설계이다.
하나의 전처리 과정으로 다수의 농약 성분을 동시에 검출하는 다성분잔류분석법의 효율성을 보여준다.
조금 더 깊게 보면
다성분 분석법이 커버하는 농약 종류는 한정적이어서 모든 농약을 다 검출할 수 있는 것은 아니며, 특정 계열의 농약은 별도의 개별분석법이 추가로 필요한 경우도 있습니다.
다성분잔류분석법은 QuEChERS 같은 간편 전처리법과 결합해 짧은 시간에 많은 시료를 스크리닝할 수 있게 하여, 수입 농산물 검역처럼 대량 시료를 신속히 처리해야 하는 현장에서 특히 중요하게 활용됩니다. 이 분석법의 검출한계는 항목에 따라 달라, 일부 극미량 농약은 별도의 고감도 분석법이 추가로 필요할 수 있습니다.
이 분석법은 신규 농약이 등록될 때마다 표준품과 분석조건을 추가해야 해 지속적인 방법 갱신과 검증이 필요합니다.
주의할 점
다성분잔류분석법은 분석 효율은 높지만 일부 특수 농약은 표준화된 전처리 조건과 맞지 않아 별도 개별 분석이 필요할 수 있다.
동시분석 항목 수가 많을수록 개별 성분의 검출 정확도가 다소 떨어질 수 있어, 정밀한 확인이 필요한 경우 개별 정밀분석으로 재검증합니다. 분석 결과에서 불검출로 나왔다고 해서 검사 대상에 포함되지 않은 성분까지 없다고 단정할 수는 없습니다.
헷갈리기 쉬운 용어
분석법, 전처리법, 검사, 기준은 서로 다른 층위입니다.
| 용어 | 무엇인가 | 다성분잔류분석법과의 관계 |
|---|---|---|
| 퀘처스법 | 추출과 정제를 간편하게 묶은 전처리 방법 | 다성분 분석에서 가장 널리 쓰이는 전처리 방식의 하나 |
| 식품잔류농약검사 | 식품 속 잔류 농약을 확인하는 검사 전체 | 다성분잔류분석법은 이 검사에 쓰이는 분석 방식의 하나 |
| 잔류허용기준 | 식품 중 잔류량의 상한 | 분석 결과를 판정하는 기준. 분석법은 기준과 비교할 수치를 제공 |
| 농약잔류물 | 분석 대상이 되는 물질 | 이 분석법이 찾아내려는 대상 |
참고 문헌
- Anastassiades, M., Lehotay, S. J., Štajnbaher, D., & Schenck, F. J. (2003). Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and “dispersive solid-phase extraction” for the determination of pesticide residues in produce. Journal of AOAC International, 86(2), 412–431.
- Lehotay, S. J., de Kok, A., Hiemstra, M., & van Bodegraven, P. (2005). Validation of a fast and easy method for the determination of residues from 229 pesticides in fruits and vegetables using gas and liquid chromatography and mass spectrometric detection. Journal of AOAC International, 88(2), 595–614.
- European Commission, Directorate-General for Health and Food Safety. (2019). Analytical quality control and method validation procedures for pesticide residues analysis in food and feed (SANTE/12682/2019).
표의 기준값은 위 문헌에 근거한 관례이며, 분야·학술지마다 다른 기준을 쓸 수 있습니다.