KR100329625B1

KR100329625B1 - 공해에 오염된 식물세척제

Info

Publication number: KR100329625B1
Application number: KR1020000005809A
Authority: KR
Inventors: 전부영; 오왕근
Original assignee: 전부영; 가림환경개발
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2002-03-21
Also published as: KR20000024328A

Abstract

본 발명은 공해에 오염된 식물세척제에 관한 것으로서, 상세히 설명하면, 식물의 잎이나, 줄기 등에 쌓인 먼지와 오물을 씻어 내면서 동시에 활력을 회복시키는 영양제를 공급할 수 있는 공해에 오염된 식물세척제에 관한 것이다.

계면활성제 30∼35중량부, 물55∼60중량부, 기타(비료성분 포함)5∼20중량부 및 약간의 미량 식물영양성분으로 조성된 식물세척제를 제조하기 위하여, 계면활성제 30∼35중량부를 사용하여 적당량의 물과 질소질 비료 필요중량부를 넣어 액화시킨 다음, 액에 인산칼리염 또는 칼리염을 넣어 혼합액을 제조한 후에, 적당량의 인산 또는 가성칼리를 넣어 점성을 조절한 다음, 성분별로 전체의 0.01~1.0중량부 농도가 되도록 B, Fe, Zn, Mn, Cu, Ca, Mg(Mo을 넣는 경우는 이보다도 적은 극미량) 미량식물영양소 2∼3성분과 생장 조절제를 넣어 용해시켜 제조함을 특징으로 하는 식물세척제의 제조방법에 관한 것이다.

Description

공해에 오염된 식물세척제{Abluent for plant}

산업이 발달하고 생활이 편이해지면서 생긴 지구의 오염도는 이제 심각한 지경에 이르렀다. 지구를 보호 보전하는 식물생명체인 식물이 지금 자동차의 배기가스와 굴뚝의 매연을 위시한 각종 독성가스와 먼지, 기타 공해물질에 의하여 날로 시들고 죽어가고 있다. 한편 농작물이 풍수의 피해를 입어 흙탕물을 뒤집어쓰는 경우도 적지 않다. 식물도 생물이기 때문에 숨을 쉬어서 생리작용이 원활해야 성장하여 거목이 되고 수량도 올릴 수 있다. 식물이 죽으면 산소와 물이 생길 수 없을 뿐 아니라 그들이 정화도 되지 않아서 사람을 포함한 모든 생물은 생명을 보전할 수가 없다.

생명체가 살고 번성하는데는 먹이 이전에 환경조건 즉 생활조건 (Infrastructure)이 적절히 구축되어야 한다. 식물의 생육과 번성에서도 마찬가지이다. 물이 있고 온도가 적합하며 맑은 공기가 있어서 숨쉬기가 용이한 후에 먹이가 풍부해야 한다. 그러나 오늘의 가로수와 도로변의 화목류는 물론 공원녹지의 초목은 어떤가? 먼지로 뒤덮이고, 공해가스에 찌들어 식물은 죽어가고 있다. 정도의 차이가 있을 뿐 일반 농작물과 임지의 수목도 같은 피해를 입고 있다. 산성비라는 신 빗물이 쏟아져서 모든 것을 철저히 씻고 녹여내며 그 밑의 흙까지 용탈하여 더 강한 산성토양으로 만들고 있다. 피해는 여기서 끝나지 않는다. 일년에도 몇 차례씩 내리는 홍수는 토사와 오물을 실어다가 농작물과 저지의 초목을 덮어 버린다.

먼지로 뒤덮이고 공해물질로 오염된 식물은 호흡이 곤란해지고 동화작용이 억제되어 생육이 부진할 뿐 아니라 마침내는 고사해 버리기도 한다. 가로수나 도로가의 화목류는 교목일 경우가 많아서 쉽게 이식이나 보식을 할 수도 없다. 게다가 고가(高價)이어서 이것의 훼손은 경제적으로도 큰 손실이 아닐 수 없다.

먼지나 오염물질을 뒤집어쓰고 오염가스로 숨을 쉬기 어렵게 된 생물은 우선 깨끗이 씻은 다음 영양 강장물질을 주사 혹은 섭취하게 해 주어야한다. 식물에서도 마찬가지이다. 깨끗이 세척하고 영양제를 흡수시켜야 하는 것이다. 이 경우 이제까지는 물로 씻은 연후에 별도로 영양제를 엽면시비하거나 토양 시비하는 두 단계의 작업을 해야했다.

한시가 바쁜 질식 지경의 식물을 수세한 후 2차로 영양제를 시비한다는 것은 수난기간의 연장으로 생육의 회복이 늦을 뿐 아니라, 작업상의 어려움도 많다. 우선 인력과 기기동원이 어려울 뿐 아니라 일시에 넓은 면적, 많은 식물을 처리할 수가 없다. 특히 농작물과 같이 다수확과 동시에 좋은 품질을 목표로 하는 식물재배에서는 이 기간이 길면 길수록 피해가 크다. 기간이 길 수록 품질이 저하되고 수량도 떨어지는 것이다. 심한 경우는 품질저하 또는 수량감소로 한해 농사를 페할 수도 있다.

먼지나 배기가스로 오염된 도로가의 수목이나 공원 녹지의 초화류는 물 세척만으로 수세(樹勢)가 회복되지 않는다. 또 도시근교나 도로가에서 농약으로 오염된 과실이나 채소를 물 세척했으니 안전하다고 할 수는 없다. 세제로 씻는 다고 백% 안전할 수 없는 경우도 있지만 적절한 세제가 있어서 충분히 세척한다면 그 효과는 크게 거둘 수 있는 것이다. 사정이 이랬음에도 불구하고 지금까지는 오염된 초목이나 작물을 세척할 적절한 세제가 개발되지 못했다. 다만 영양제로 제4종 복합비료가 개발되어 수많은 액체복비가 옆면시비용으로 국내외에 유통되고 있을 뿐이다.

농약을 살포하다가 지친 사람에게는 먼저 비눗물로 몸을 씻긴 다음 피로회복제를 먹여야 하듯이 공해로 찌들고 쇠약해진 식물에게는 먼저 공해물질을 씻어낸 다음 영양제를 먹여야 한다. 때문에 공해에 찌들러 쇠약해진 식물을 제4종복비의 시비만으로 초세, 수세를 회복시키기는 어려운 문제점이 있어 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명에서는 피해수목이나 피해 작물이 가능한 최단 시일 내에 피해요인에서 벗어나 생기를 회복하게 하려는 것이다. 그 방법이 지엽을 덮어 숨을 막는 먼지와 오물을 씻어 내면서 동시에 활력을 회복시키는 영양제를 공급하는 물질을 생산하여 식물의 생육을 정상화하는 한편, 재차 스며드는 공해가스나 산성비에 대한 식물의 회복시 공급하는 공해에 오염된 식물세척제를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 환경 오염성이 없는 무공해 계면활성제를 기초물질로 염농도가 낮은 수용성 식물영양성분 염을 용입(溶入)하여 고농도의 2∼3대 식물영양소를 함유하는 세제이면서 영양제(영양세제)가 되는 물질, 식물세척제를 제조하는 것이다. 여기에 붕소, 아연, 기타 필수 미량 식물 영양소와 식물 생장활성제(식물 생장홀몬 등)를 수용성의 형태로 가입하여 오염으로 쇠약해진 식물의 활기회복을 촉진 할 수 있도록 공해에 오염된 식물세척제에 관한 것이다.

좀더 구체적으로 말하면 무공해 계면활성제(기초제) 30-35중량부에 수용성 비료 약 10중량부가 포함되도록 필요량을 용해하고 이 용해로 묽어진 기초제에 인산칼리 또는 칼리움염을 가하면서 필요한 인산과 칼리의 농도및 점성을 조절, 회복한다.

이렇게 제조된 2차 기초물질에 식물에 필요한 또 다른 미량원소(B, Zn, Fe, Mn, Cu, Ca, Mo, Mg등)와/또는 생장조절제를 수용성으로 하여 혼합한다(완제품).

이들 미량원소는 제제에 투입된 후에도 수용성을 유지해야 한다.

자연에 대한 공해는 하루밤 사이에 식물이 고사한다든지 잠시동안에 먼지나 오물로 뒤덮이는 등의 급성적인 것과 서서히 식물이 죽어 간다든지 생육에 활기가 없고 보기에 까칠하여 개화도 결실도 못하는 만성적인 것으로 분류할 수 있다.

전자는 누가 보아도 쉽게 알 수 있어서 바로 대처할 수 있지만 후자는 눈에잘 띄지 않아서 무심히 넘기고 대처하지 못하는 경우가 대부분이다. 그러나 사실은 후자가 더 무서운 것이다. 눈에 띄어 처리를 해야겠다고 생각했을 때는 이미 늦기 때문이다. 그리고 후자의 피해는 일반적으로 광범하여 일부생물 또는 모든 생물을 멸종으로 이끌어 갈 수도 있다. 특히 도로변이나 공원녹지, 위락 지에서의 오염은 멈춤이 없다.

본 발명의 식물세척제는 피해가 인정되는 식물에 대하여는 언제라도 산포하여 무방하다. 물질 자체가 무해한 세제이고 영양제이어서 과잉으로 뿌려진 액체는 줄기를 흘러내려 땅속으로 스며들고 흙에서 분해되며 영양소는 식물에 흡수되고 토양에 저장되기 때문이다. 오염되지 않은 경우에 뿌려wu도 무해일 뿐 아니라 영양제로서 식물의 생육을 돕고 흙을 비옥하게 한다.

본 물질은 인체나 가축에 무해하여 피부나 피복에 묻었을 때는 물로 씻어내면 된다. 작업 후 더러워진 수족을 씻는데 사용할 수도 있으며 이때의 폐수는 수목이나 녹지에 뿌려도 무방하다.

본 발명의 공정도를 간단히 설명하면 다음과 같다.

원료 계면활성제(기초제)
	↓	+ 물과 질소비료
	액화
	↓	+ 인산칼리(1 또는 2염) 또는 칼리염(P, K 또는 K 농도 조절)
	1차 기초제
	↓	+ 산 또는 '알카리'
	점성조절
	↓	+ 미량원소 2∼3성분 및/또는 식물생장촉진제
	용해
	↓
	완제품

본 발명에서 사용되는 계면활성제는

[(CH₃)₃SiO]₃Si(CH₂)₃NH(CH₂)₃NH(CH₂)₂NH₂, [(RNR`R')aSi)(R```)a(4-a)Cl,

(C₂H₅)₃Si(CH₂)nCOOH, C₆H₆(CH₃)₂Si(CH₂)COOH, HOOCC₂C₂H₄Si(CH₃)₂SiC₂H4COOH,

[(CH₃)₃SiO]₂Si(CH₃)(CH₂)₃OSO₃H, 라우릴 아미노프로필렌산메틸, 라우릴황산나트륨, 알킬에스테르슬폰산염, 알킬아미드슬폰산염, Igepon T,지방산 칼륨

HO(CH₂H₄O)SiC₂H₄COO(C₂H₄O)₃H, 및 (CH₃)₃SiC₆H₄(OC₂H₄)nOH 포함하며,

질소비료는 황산암모늄, 질산암모늄, 염화암모늄, 인산암모늄, 질산소오다 석회질소, 요소를 사용하고,

인산칼리 또는 칼리염은 인산칼리, 인산암모늄, 인산칼슘, 인산나트륨(이상은 1 또는 2염), 황산칼리, 질산칼륨, 염화칼리, 과인산석회, 를 사용하고

산은 HCl, H₃PO₄, 폴리인산, CH₃COOH, 알카리는 NaOH, KOH, Ca(OH)₂,

미량원소로 B는 붕사 또는 붕산등을 사용하며, Zn은 Zn(OH)_2,ZnSO₄, ZnCl₂,중에서, Fe는 Fe(OH)_2,Fe(OH)_3,FeCl₂, FeCl₃, FeSO_4,중Mn은 Mn(OH)_2,MnCl_2,MnSO₄,중에서 Cu는 Cu(OH)_2,CuCl₂, CuSO₄,중에서 선택한다

이하 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다

실시예 1

계면활성제로서, 알킬에스테르슬폰산나트륨30중량부를 사용하여 물55중량부과 질소비료로 질산소오다 10중량부를 넣어 액화시킨다.

실시예2

상기 실시예1에서 제조된 액에 인산칼리 또는 인산암모늄 5중량부를 넣어 혼합액을 제조한다.

실시예 3

상기 실시예2에서 제조된 혼합액에 적당량의 인산 또는 가성칼리를 넣어 점성을 조절한다.

실시예 4

상기 실시예3에서 제조된 액에 미량의 붕산, 황산아연, 황산철, 황산망간, 황산구리, 황산칼리 중 2~3성분을 미량 넣어 용해시켜 식물세척제를 제조한다.

이때 미량원소(B, Zn, Fe, Mn, Cu등)는 전체의 0.01~0.2중량부 함유되도록 한다.

상기와 같이 제조된 액은 알킬에스테르 슬폰산나트륨 30~35중량부, 물55~60중량부, 기타(비료성분 포함) 15~20중량부 및 0.01~1.0중량부의 미량성분으로 조성된 식물세척제인 것이다.

상기 기타 성분은 N:P₂O₅:K₂0을 4~8:1~2:4~5의 비율로 한다.

실험 1 식물세척제의 세제로서의 효과시험

- 오염된 솔잎과 솔가지에 대한 세척 효과

본 발명의 식물세척제의 세척효과를 밝히기 위하여 올림픽대로 잠실 쪽 가로공원에서 소나무 가지 시료를 채취하여 솔잎과 솔가지를 1cm 내외로 잘라 식물세척제 희석 액이 들은 병(약 250㎖들리)에 넣어 분당 40-50회 전,후진하는 진탕기에서 30분간 흔든 다음 공시료를 꺼낸 오수의 혼탁도를 사진으로 표시하고 고형물을 여과 건조하여 그 무게를 쟀다. 결과는 아래와 같다.

사진1 : 솔잎을 세척한 오수의 혼탁도

세제의 희석도 - 무처리(수도수), 500:1, 200:1, 100:1, 50:1

수돗물로는 세척이 거의 되지 않아서 세척액이 투명에 가깝다. 500배 희석 액에서부터 희석 율이 낮을(희석배율이 적음)수록 세척수의 탁도는 더 하다. 특히200배액부터는 검은 색이며 그 탁도는 희석배율이 낮을 수록 현저하다.

사진2 : 솔가지를 씻은 오수의 혼탁도

세제의 희석도 - 무처리(수도수), 500:1, 200:1, 100:1, 50:1

사진2에서도 사진-1에서와 유사한 탁도를 보였다. 수돗물로는 거의 세척되지 않았고 200배 이상의 희석 액에서는 모두 잘 세척되었다.

솔가지에서 보다 솔잎에서 더 많은 오니가 씻겨 내렸다. 솔잎의 표면적이 솔가지 보다 커서 많은 먼지와 매연를 뒤집어 쓴 것이다. 세척되는 고형물량은 세제의 희석도가 높아질 수록 적어져서 그림에서 보는 것과 같은 상관관계를 보였다.

표면적이 넓을 수록 먼지와 오니의 부착량이 많은 것은 당연하다. 피해목이나 피해초화의 잎이 침엽이며 미세 잎일수록 옆 면적은 넓어진다. 많이 혹은 두껍게 쌓인 먼지와 오니는 양이 많을수록, 쌓이는 기간이 길수록, 더 굳어서 세척하기가 어렵다. 이런 경우는 오적물(汚積物)을 미리 팽윤 시키거나 다른 물리적 방법을 강구할 수 있다.

실험 2 식물세척제의 영양재로서의 효과시험Ⅰ

-'식물세척제' 엽면시비를 통한 Primula(꽃)잎의 인(P) 흡수량

생물은 진한 염용액에 접하면 원형질분리를 일으켜서 고사(枯死)한다. 식물세척제는 일종의 염용액이다. 이 용액이 식물-Primula잎에 접촉했을 때의 위조(萎凋)와 영양분의 흡수양상을 밝히고자 시험하였다.

'비닐' Pot에 한 포기씩 심어 개화한 Primula에서 이웃하는 비슷한 크기의 잎을 골라 식물세척제를 희석도(稀釋度)별로 붓에 찍어 도포(塗布)하고 그 중 한 잎은 액이 말은 직후, 다른 한 잎은 24시간 후에 절단하여 따로따로 증류수 50cc에 흔들어 세척하고 그 세척수에 씻겨 나온 인(P)을 측정하여 양 잎에서 세탈된 인의 차이를 Primula 가 24시간 동안에 흡수한 인으로 하였으며 그 결과는 아래 표와 같다.

표1. Primula 잎이 24시간 동안에 흡수한 P (mg/gDM/24hr)
희 석 률	흡 수 량
희 석 률	식물세척제 A	식물세척제 B
원 액x 10x 50x 100x 200	0.743.14Tr0.00.0	0.981.922.13Tr0.0

도포하는 본 발명의 식물세척제의 농도가 높으면 Primula는 흡수장에를 받을 것이다. 사실 원액을 그대로 도포했을 때는 점차 시들어서 24시간 후에는 그 잎이 Pot벽에 누웠다.

그러나 희석된 식물세척제를 도포했을 때는 잎이 싱싱했으며 표에 보면 농도가 높았던 식물세척제 A (EC:17.1mS/cm)에서는 ×10배, 농도가 낮았진 식물세척제 B (EC:19.0mS/cm)에서는 ×50배 희석액에서 최대의 흡수량을 보였다. 그 이상의 희석 액에서는 희석 율이 너무 높아서 도포액의 P농도가 따라서 낮아진 것이다. 다시 말하면 이 경우는 도포액 자체에 P가 없거나 아주 적어서 세척액에서도 P가 검출되지 않았거나 검출되어도 미량에 불과했던 것이다.

위에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 식물세척제는 영양제로서의 기능을 충분히 나타내었다.

실험 3 '식물세척제'의 영양재로서의 효과시험Ⅱ

-'식물세척제가 열무의 초기 생육에 준 영향

'후라워-박스'(50x30x5cm³)와 '포트'(와그나 폿대의 푸라스틱 포트)에 흙을 담고 무비로 열무를 파종하였다. '후라워-박스'에서는 자엽이 전개되고 본엽이 아직 나오기 전부터 3회, '포트'에서는 본엽이 2매 나왔을 때부터 3회, 각각 2-4일 간격으로 본 발명의 식물세척제의 400배 희석액을 산포했다. 첫 산포 20일 후에 무작위로 10개체를 뽑아 뿌리의 흙을 수세하고 계량(지상+지하)한 결과(2반복)는 표2.과 같다.

표 2. 열무의 수량에 준 본발명의 식물세척제의 효과
시 험 구	처 리	수 량 (g/10개체)	증 체 율(%)
'후라워-박스'시험	무처리	3.886	100.0
'후라워-박스'시험	식물세척제	10.117	260.3
'폿트'시험	무처리	9.331	100.0
'폿트'시험	식물세척제	19.361	207.5

두 시험에서 본 발명의 식물세척제의 효과는 현저하다. 3회의 산포로 '후라워-박스' 시험에서는 260여%, '폿'시험에서는 207%의 증수를 거둔 것이다. 식물세척제는 영양제의 역활을 충분히 한것이다.

상기와 같은 본원 발명은 염농도가 낮은 수용성 식물영양소를 함유하는 세제이면서 영양제(영양세제)가 되는 물질이며, 붕소, 아연, 기타 필수 미량 식물 영양소 중 필요한 2∼3종류와 식물 생장촉진제(식물 생장호르몬 등)를 수용성으로 함유하여 오염으로 쇠약해진 식물의 활기회복과 생장을 저해하는 공해에 오염된 식물을 세척하는 효과가 있으며, 환경 오염성이 없는 무공해인 장점이 있는 것이다.

Claims

식물세척제의 제조방법에 있어서, 계면활성제 30∼35중량부, 물50∼60중량부, 기타(비료성분 포함)5∼20중량부 및 약간의 미량 식물영양성분으로 조성된 식물세척제를 제조하기 위하여, 계면활성제 30∼35중량부를 사용하여 적당량의 물과 질소질 비료 필요중량부를 넣어 액화시킨 다음, 액에 인산칼리염 또는 칼리염을 넣어 혼합액을 제조한 후에, 적당량의 인산 또는 가성칼리를 넣어 점성을 조절한 다음, 성분별로 전체의 0.05~1.0중량부 농도가 되도록 B,Fe,Zn, Mn,Cu,Ca,Mg(Mo을 넣는 경우는 이보다도 적은 극미량) 미량식물영양소 2∼3성분과 생장조절제를 넣어 용해시켜 제조함을 특징으로 하는 식물세척제의 제조방법.
식물세척제에 있어서, 계면활성제 30∼35중량부,3대 식불영양소,2∼3성분의 합계 5∼15중량부, 기타, 미량식물영양성분(B, Zn, Fe, Mn, Cu, Ca, Mg,Mo등) 중 2∼3종이 성분별로 0.01~1.0%중량부와 약간량의 식물생장촉진제와 물로 조성됨을 특징으로 하는 공해에 오염된 식물세척제.
제2항에 있어서, 상기 3대 식물영양소 중 N:P₂O₅:K₂0을 2~8:1~2:3~6의 비율로 조성됨을 특징으로 하는 공해에 오염된 식물(농작물포함) 세척제
제2항에 있어서, 계면활성제는

[(CH₃)₃SiO]₃Si(CH₂)₃NH(CH₂)₃NH(CH₂)₂NH₂, [(RNR`R')aSi)(R```)a(4-a)Cl,

(C₂H₅)₃Si(CH₂)nCOOH, C₆H₆(CH₃)₂Si(CH₂)COOH, HOOCC₂C₂H₄Si(CH₃)₂SiC₂H4COOH,

[(CH₃)SiO]₂Si(CH₃)(CH₂)₃OSO₃H, 라우릴 아미노프로필렌산메틸, 라우릴황산나트륨, 알킬에스테르슬폰산염, 알킬아미드슬폰산염, Igepon T,지방산 칼륨HO(CH₂H₄O)SiC₂H₄COO(C₂H₄O)₃H, 및 (CH₃)₃SiC₆H₄(OC₂H₄)nOH에서 선택된 어느 하나이며,

질소비료는 황산암모늄, 질산암모늄, 염화암모늄, 인산암모늄, 질산소오다 석회질소, 요소에서 선택된 어느 하나이고,

인산칼리 또는 칼리염은 인산칼리, 인산암모늄, 인산칼슘, 인산나트륨(이상은 1 또는 2염), 황산칼리, 질산칼륨, 염화칼리, 과인산석회에서 선택된 어느 하나이며,

산은 HCl, H₃PO₄, 폴리인산, CH₃COOH, 알카리는 NaOH, KOH, Ca(OH)₂에서 선택된 어느 하나이고,

미량원소로 B는 붕사 또는 붕산 등을 사용하며,

Zn은 Zn(OH)_2,ZnSO₄, ZnCl₂,중에서, Fe는 Fe(OH)_2,Fe(OH)_3,FeCl₂, FeCl₃, FeSO_4,중Mn은 Mn(OH)_2,MnCl_2,MnSO₄,중에서 Cu는 Cu(OH)_2,CuCl₂, CuSO₄중에서 선택된 어느 하나임을 특징으로 하는 공해에 오염된 식물세척제.