KR100325311B1 - 음파를 이용한 작물생육촉진 및 농업해충 발생 억제기술 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특정주파수대의 음파를 이용하여 작물의 생육을 촉진시키고, 농업병해충의 발생을 억제하여 그 밀도를 떨어뜨리는 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 음파를 이용한 작물 생육촉진 및 병해충 발생 억제방법에 의하면, 음파를 2 내지 20㎑ 범위에서 작물에 적용시킴으로써, 경제적으로 작물의 생장을 촉진시키고, 환경오염 및 생태계 파괴없이 병해충의 발생을 억제할 수 있는 것으로 확인되었다.

Description

음파를 이용한 작물 생육촉진 및 농업해충 발생 억제기술

본 발명은 음파를 이용한 작물 생육촉진 및 병해충발생 억제방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 특정주파수대의 음파를 이용하여 작물의 생육을 촉진시키고, 농업 병해충의 발생을 억제하여 그 밀도를 떨어뜨리는 방법에 관한 것이다.

식물에 음파를 들려주어 생육을 촉진하려는 시도는 1860년경 진화론을 주장한 찰스 다윈에 의해 최초로 시도된 이래, 1950년 인도의 싱 교수가 인도의 전통음악인 라가를 벼, 땅콩 및 담배에 들려주어 수확량 증가를 이룬 사례가 있으며, 톰프킨스(Thompkins) 등은 음파를 이용하여 식물의 성장 및 활력을 증진시키는 방법을 제시한 바 있다(참조: P. Thompkins et al., The Secret of Plants, Harper & Low, 1973).

또한, 대한민국 특허공고 제 89-109호에는 식물을 지베렐린 수용액으로 처리하는 동안 음파를 적용시켜 식물의 성장속도를 증진시키는 방법에 대하여 개시되어 있으며, 대한민국 특허 제 131133호에는 주파수 2000Hz 이하의 음악을 이용한 식물의 생육촉진 방법이 개시되어 있다.

이와 같이, 음파에 의하여 식물의 생육을 촉진하는 원리는 음파가 식물세포에 공명현상을 일으켜 신진대사를 자극하고, 음향에너지가 세포분자 및 원형질 운동을 촉진시킴에 기인한 것으로 알려지고 있다.

한편, 현 농업체계에 있어서 생산성 향상을 위한 농약의 과도한 사용으로 생산자와 소비자의 건강을 위협하고, 환경 오염 및 생태계 파괴 등의 문제점을 야기시키고 있음은 주지의 사실이다. 이에, 환경오염 및 생태계 파괴를 최소화할 수 있는 시도 중의 하나로, 음파를 이용하여 농업해충의 밀도를 떨어 뜨리기 위한 연구가 진행되어 왔다.

이와 같이 음파를 농작물에 방출하여 생육을 촉진시키고 농업해충의 발생을 억제시켜 밀도를 떨어뜨리는 방법은, 화학물질을 사용하는 생육방법과는 달리 환경공해를 유발하지 않는다는 장점은 지니고 있지만, 아직 적절한 조건을 찾는 노력이 부족하여 실제적으로 사용되지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 음파를 이용하여 식물의 생육촉진 뿐만 아니라, 병해충 발생을 억제할 수 있는 효과를 동시에 부여할 수 있는 새로운 방법의 개발이 절실히 필요하게 되었다.

이에, 본 발명자들은 음파를 이용하여 작물의 생육을 촉진할 뿐만 아니라, 병해충 발생 억제효과를 동시에 가지는 방법을 개발하고자 예의 연구 노력한 결과, 주파수 2 내지 20㎑의 음파를 작물에 적용함으로써, 경제적으로 작물 생육을 촉진시키고, 환경오염 및 생태계 파괴없이 병해충 발생을 억제할 수 있음을 확인하고,본 발명을 완성하기에 이르렀다.

결국, 본 발명의 주된 목적은 음파를 이용한 작물 생육촉진 및 병해충발생 억제방법을 제공하는데 있다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.

본 발명은 대상작물에 주파수 2 내지 20㎑ 음역대의 음파를 들려주어 작물생육의 촉진 및 병해충 발생을 억제하는 방법에 관한 것이다.

본 발명자들은 이미 주파수 2000Hz 이하의 음악을 이용하면 식물의 생육이 촉진된다는 사실을 알아내었으므로(참조: 대한민국 특허 제 131133호), 이에 기술하여 각 주파수 음역대의 음악을 작물의 병해충에 들려준 결과, 주파수 2 내지 20㎑ 음역대, 보다 바람직하게는 10 내지 20㎑의 음역대를 지닌 음파로서, 음파 발생장치로 부터의 제한 음역대를 지닌 연주음, 자연음, 또는 전기의 음역대를 지닌 초음파가 작물의 병해충을 효과적으로 억제한다는 사실을 지득하게 되었다. 이러한 연주음으로는 전원을 연상하도록, 재미있고 경쾌한 음향을 발생하는 목관악기의 음향을 주선율로 사용하면서 은은하고 우아한 음향을 발생하는 현악기와 작물에게 자극을 주어 생장감을 고취하도록 웅장하고 힘찬 음향을 발생하는 금관악기의 음향을 사용하는 것이 바람직하고, 드럼, 기타, 하프, 피아노 및 하모니카 등의 연주음이 추가로 사용될 수 있으며, 음악의 형식은 A-B-A를 지니도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 자연음으로는 물 흐르는 소리, 바람소리, 새소리 및 가축의 울음소리 등의 단순하고 명랑한 느낌을 주는 음향을 자연에서 녹취하여 사용하는 것이 바람직하다. 아울러, 전기의 연주음과 자연음은 물론, 전기 범위의 주파수 2 내지 20㎑ 음역대를 지니는 초음파 모두를 포함한다.

본 발명에서 작물에 들려주는 음파의 음량은 스피커 등의 음원으로부터 2m의 거리에서 측정시 60 내지 80 데시벨인 것이 바람직하고, 음파를 대상작물에 들려주는 시간은 하루에 적어도 1시간, 바람직하게는 1 내지 3시간이며, 하루 중 오전 6시 내지 9시경에 들려주는 것이 효과적이다.

본 발명의 생육촉진 및 병해충 발생 억제방법의 적용 작물로는 어떠한 작물도 적용가능하나, 호박이나 고추 등의 농작물 및 화훼가 포함되며, 또한 병해충발생의 억제방법의 적용 병해충으로는 파리목, 나비목, 매미목 등의 곤충과 목화진딧물 등을 비롯한 여러 병해충을 포함한다.

이와 같이, 본 발명에서는 특정 범위의 초음파나 연주음, 또는 자연음을 사용함으로써, 소음에 의한 작물의 스트레스를 완화시키면서 생육을 촉진시키는 동시에 작물에 병해를 유발시키는 병해충의 밀도 증가를 억제시킬 뿐만 아니라, 특히, 연주음이나 자연음을 사용하는 경우에는 재배자에게 전원 분위기를 느끼도록 하여 작업능률을 향상시킬 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게서 자명할 것이다.

실시예 1: 곤충에 대한 음파의 영향

자연조건하에서 발생하는 곤충에 미치는 음파의 영향을 알기 위하여, 48㎠면적의 비닐하우스에 4개의 트랩(trap)을 설치하여 주기적으로 트랩에 걸린 곤충의 수를 조사하였다. 즉, 2 내지 20㎑의 음파를 들려주고 트랩을 설치한 다음, 자연발생하는 곤충 목별 누적 밀도를 비교하였다(참조: 표 1). 그 결과, 하기 표 1에서 보듯이, 음파는 파리목, 나비목, 매미목 등의 곤충에 영향을 미쳐, 무처리구에 비해 36%의 발생억제 효과를 나타내었다.

[표 1]

실시예 2: 목화진딧물에 대한 음파의 영향

실시예 2-1: 오이에 있어서의 목화진딧물 억제효과

제한공간에서 목화진딧물에 대한 음파의 영향을 구명하기 위하여, 계대로 실내에서 사육한 목화진딧물 10 마리씩을 오이에 접종, 15회 반복하여 처리하였다. 즉, 크기 Φ7.5cm, 높이 60cm의 직육면체 상자의 망실 케이지에 2 내지 20㎑대의 음파를 방출하면서 무처리구에 대한 오이에 접종한 목화진딧물의 밀도를 목화진딧물 접종후 각각 3일, 10일, 17일, 25일 및 29일 경과후 조사하였다(참조: 표 2). 그 결과, 하기 표 2에서 보듯이, 망실케이지 내의 음파처리는 25일이 경과하면서 목화진딧물의 밀도 억제효과가 나타났으며, 처리 29일째는 무처리구에 비해 31%의 밀도 억제효과를 보였다.

[표 2]

실시예 2-2: 호박에 있어서의 목화진딧물 억제효과

호박을 모판에 파종한 후 노지에 정식하고, 2 내지 20㎑ 음파를 방출하면서 모종후 각각 3일, 7일, 10일, 14일, 17일, 22일, 25일, 29일 및 32일 경과후 자연발생한 목화진딧물의 밀도를 측정하였다. 그리고, 무처리구에 대한 음파 처리구에서의 목화진딧물의 밀도 변동을 조사한 결과, 하기 표 3에서 보듯이, 개방공간에서의 음파처리는 22일이 경과하면서 목화진딧물의 밀도 억제효과가 나타났으며, 처리 32일째는 무처리구에 비해 263마리, 31%의 밀도 억제효과를 보였다.

[표 3]

실시예 3: 고추의 병해충에 미치는 음파의 영향

2 내지 20㎑의 음파를 고추에 처리하면서, 모종후 각각 7일, 14일, 21일, 28일 및 35일 경과후 플라보노이드(flavonoid) 계통의 물질인 루틴(rutin)을 UV/Vis detector, Symmetry^tmC18 column을 사용하여 HPLC 분석하였다. 이때, 표준시료는 서울대학교 천연물과학연구소에서 분양 받아 사용하였으며, 처리 작물당 3반복으로 채취하여 3회 반복 분석하였다. 그 결과, 하기 표 4에서 보듯이, 음파는 작물체내의 곤충 섭식반응에 악영향을 미치는 루틴을 무처리구에 비해 14 내지 41% 많이 함유하고 있었다.

[표 4]

실시예 4: 호박 생육에 대한 음파의 영향

호박의 생육조사 실험은 호박을 모판에 파종한 후 노지에서 정식하여 2 ∼ 20㎑의 음파를 방출하면서 재배하였다. 그리고, 호박의 초장은 줄기하부의 뿌리 경계선에서 시작하여 줄기의 최상단까지 모종후 각각 30일, 37일, 44일 및 51일 경과 후에 3회 반복하여 측정하였으며, 또한 엽수를 장/주 단위로 세어 무처리구에 대비 호박의 초장과 엽수를 표 5에 나타내었다. 그 결과, 하기 표 5에서 보듯이, 초장은 최대 49cm, 엽수는 평균 3장, 즉 15 내지 26%까지 생육이 증가된 것으로 나타났다.

[표 5]

이상에서 상세히 설명하고 입증한 바와 같이, 본 발명은 음파를 이용한 작물의 생육촉진 및 병해충 발생을 억제하는 방법을 제공한다. 본 발명의 음파를 이용한 작물 생육촉진 및 병해충발생 억제방법에 의하면, 음파를 2 내지 20㎑ 범위에서 작물에 적용시킴으로써, 경제적으로 작물의 생장을 촉진시키고, 환경오염 및 생태계 파괴없이 병해충의 발생을 억제할 수 있는 것으로 확인되었다.

Claims (7)

1. 대상작물에 주파수 10 내지 20㎑ 음역대의 음파를 들려주는 단계를 포함하는 병해충 발생의 억제방법.
2. 제 1항에 있어서,

   전기 음파는 음파 발생장치를 이용하여 제한 음역대에서 나오는 연주음, 자연음 및 초음파로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종인 것임을 특징으로 하는

   병해충 발생의 억제방법.
3. 제 2항에 있어서,

   연주음으로는 목관악기, 현악기 및 금관악기를 사용하는 것을 특징으로 하는 병해충 발생의 억제방법.
4. 제 3항에 있어서,

   연주음으로는 드럼, 기타, 하프, 피아노 및 하모니카로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 악기음을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는

   병해충 발생의 억제방법.
5. 제 2항에 있어서,

   자연음으로는 물 흐르는 소리, 바람소리, 새소리 및 가축의 울음소리로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는

   병해충 발생의 억제방법.
6. 제 2항 내지 제 4항의 어느 한 항에 있어서,

   연주음의 형식은 A-B-A인 것을 특징으로 하는 병해충 발생의 억제방법.
7. 제 1항에 있어서,

   음파의 음량은 60 내지 80 데시벨인 것을 특징으로 하는

   병해충 발생의 억제방법.