KR100856757B1 - 김양식용 유기산 고염처리제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 김양식용 유기산 고염처리제에 관한 것으로, 유기산 고염처리제 중 무기산인 염산의 사용을 줄이고 이를 소금으로 대체함으로써, 무기산의 사용량을 줄여 친환경적인 양식을 할 수 있도록 하고, 소량의 유기산 고염처리제의 사용만으로 김의 품질 향상시킬 수 있는 것이다.

본 발명의 김양식용 유기산 고염처리제는, 유기산, 인, 염소이온 및 물을 포함하여 이루어지는 김양식용 유기산 처리제에 있어서, 상기 인은 인산을 투입하여 이루어지고, 상기 염소이온은 소금 및 염산을 투입하여 이루어지되, 상기 유기산 20∼30중량%, 인산 1∼5중량%, 소금 10∼20중량% 및 농도 35중량%의 염산 10∼20중량%, 아미노산 0.1∼5중량%와 나머지는 물로 되는 것을 특징으로 한다.

유기산, 인, 염소이온, 소금

Description

김양식용 유기산 고염처리제{Acidic agent for use in a laver farm}

본 발명은 김양식용 유기산 고염처리제에 관한 것으로, 유기산 처리제 중 무기산인 염산의 사용을 줄이고 이를 소금으로 대체함으로써, 무기산인 염산의 사용량을 줄여 친환경적인 양식을 할 수 있도록 하고, 소량의 유기산 고염처리제의 사용만으로 김 양식장의 잡초 및 이물질이 충분히 제거하여 김의 품질 향상시킬 수 있는 것이다.

김양식은 인공채묘기술 개발을 바탕으로 외연어장 진출과 가공의 기계화를 통해 양적 성장을 거듭하였고, 이렇게 생산된 김은 어촌경제를 활성화시켜 외화획득 및 국민건강 식품으로 자리매김하여 왔으나, 근래 생산의 불안정과 품질저하, 불건전한 산처리로 인한 소비둔화, 인건비 상승과 수출부진 등으로 인해 김 가격은 10년 이상 제자리를 맴돌고 있는 실정이다.

또한 지난 2005년 6월 2일, 중국 롄윈강에서는 일본이 한국산에 한정했던 수입쿼터 물량을 중국에도 할당키로 하고 첫 입찰회가 열렸는 바, 현재까지 우리는 중국의 김 품질에 대해 반신반의 해온 것이 사실이나 품질이 우리의 것과 큰 차이 가 없다는 입찰결과가 나옴에 따라 더욱 긴장하지 않으면 안되게 되었다.

한편, 국내에서는 김의 품질 향상을 위하여 산처리 방법을 사용하였는 바, 김 양식어장에서 무기산처리제의 사용은 생태계에 미치는 영양 등의 문제가 수반되었고 천연 식품인 김 이미지를 훼손시켜 김의 소비량이 감소하는 등의 문제가 야기되었다.

따라서 지난 1994년에 산처리제 성분, 공급절차, 적정사용기준 등을 규정한 '김양식장산처리제사용기준'을 고시하였고, 1995년부터 김 유기산 처리제 사용어업인에게 정부지원을 실시해오고 있으며, 2004년에는 유기산 처리제 중 무기산의 사용 즉, 염소, 황산, 질소이온 함량을 5.0중량%에서 9.5중량% 이하로 상향 조정하여 고시한 바 있다. 그러나 상기 유기산 처리제는 주로 작업여건이 좋지 않은 시기인 겨울철에 사용되고, 특히 산처리에 소요되는 시간이 오래 걸리는 등의 특수성으로 인해 어업인들이 그 사용을 기피하고 35중량%의 염산을 그대로 사용하여 적발되기도 하는 등, 아직도 유기산 사용이 온전히 정착되지 못하였다.

비록 무기성분 함량조정에 따라 정부의 유기산 처리제 지원물량이 종전 소요량에 비해 크게 확대되고 어업인 부담액 역시 큰 폭으로 감소하였으나 여전히 무기산을 불법사용하는 사례가 많고, 함량의 상향조정으로 인한 생태계 영향이 의문시되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 종래의 유기산 처리제가 갖는 비용, 효과, 무기산 사용량 등의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래의 유기산 처리제 중 무기산인 염산의 사용을 줄이고 이를 소금으로 대체함으로써, 소금으로 부터 유리되는 염소이온과 무기산에서 유리되는 염소이온을 함께 이용하게 되므로, 무기산의 사용량을 줄여 친환경적인 양식을 할 수 있도록 하고, 염소이온의 함유량을 높여 소량의 유기산 고염처리제 사용만으로 김의 품질 향상시킬 수 있어 어업인의 비용부담을 줄일 수 있도록 하는 김양식용 유기산 고염처리제를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 김양식용 유기산 고염처리제는, 유기산, 인, 염소이온 및 물을 포함하여 이루어지는 김양식용 유기산 처리제에 있어서, 상기 인은 인산을 투입하여 이루어지고, 상기 염소이온은 소금 및 염산을 투입하여 이루어지되, 상기 유기산 20∼30중량%, 인산 1∼5중량%, 소금 10∼20중량% 및 농도 35중량%의 염산 10∼20중량%, 아미노산 0.1∼5중량%와 나머지는 물로 되는 것을 특징으로 한다.

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또한 아미노산 0.2∼5중량% 및 목초액 5∼15중량%가 추가로 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 종래의 유기산 처리제 중 무기산인 염산의 사용을 소금으로 대체함으로써, 무기산의 사용량을 줄여 친환경적인 양식을 할 수 있도록 하고, 염소이온의 함유량을 높여 소량의 유기산 고염처리제 사용만으로 김의 품질 향상시킬 수 있어 어업인의 비용부담을 줄일 수 있도록 하며, 가격경쟁력과 김의 품질 향상으로 인해 수출을 극대화하여 부가가치를 상승시키는 등의 유용한 효과를 제공한다.

이하 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 김양식용 유기산 고염처리제는 유기산, 인, 염소이온 및 물을 포함하여 이루어진다.

상기 유기산은 산성을 띠는 것으로, 김엽체 표면의 잡조, 잡균 등의 이물질을 제거하는 것은 물론, 조해성이 강해 해수와의 접촉에서 빠르게 분해됨으로써 해저에 침적되거나 부유된 상태로 존재하지 않아 해수의 오염을 야기시키지 않는 것인 바, 본 발명에서는 자연식물체로부터 추출한 구연산(citric acid)을 사용한다.

그리고 인(P)은 세포의 원형질을 구성하는 성분이며, 염소이온(Cl^-)은 산도를 증가시켜 살균작용을 하는 것으로, 통상 염산(HCl)(농도:35중량%)를 사용하여 왔다. 그러나 상기 염산은 생태환경에 좋지 않은 영향을 미치는 것으로, 본 발명에서는 염산을 대신하여 소금(NaCl)을 사용하는 것이다. 즉, 상기 소금은 무기산의 사용량을 줄이면서도 염소이온을 함량을 높일 수 있는 것으로 친환경적인 구성성분일 뿐만 아니라 그 사용량에 제한이 없어 염산을 사용하는 것에 비해 우수한 효과를 나타낼 수 있는 것이다. 이때 상기 소금의 종류로는 천일염, 기계염 등을 모두 사용할 수 있는 것으로 그 종류를 제한하지 않는다.

또한 상기 소금과 함께 염산(농도:35중량%)을 사용하더라도, 상기 염산의 사용량을 현저히 줄일 수 있으며, 그 효과는 더욱 극대화시킬 수 있는 것이다.

그리고 본 발명의 김양식용 유기산 고염처리제의 효과를 더욱 극대화하기 위하여 이에 아미노산 및 목초액을 혼합할 수도 있는 바, 상기 아미노산은 김 성장을 촉진시키는 데 필요한 필수 영양제를 공급하는 역할을 하는 것으로, 다양한 종류의 것을 사용할 수 있다. 그 예로서는 일반적으로 가장 많이 사용되는 히스티딘(histidine), 아르기닌(arginine), 글루타메이트(glutamate), 아스파테이트(aspartate) 등이 있다.

더욱이 별도의 설명은 하지 않았지만 통상적으로 유기산 처리제에 많이 사용되는 질소(N), 질산이온(NO₃ ^-) 등을 추가로 포함할 수도 있는 것으로, 그 사용을 제한하지 않는다.

본 발명의 배합비를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 김양식용 유기산 고염처리제는 상기 유기산 20∼30중량%, 인산 1∼5중량%, 소금 10∼20중량% 및 염산 10∼20중량%를 포함하여 이루어진다. 그리고 그 나머지는 물로 된다.

상기 유기산이 20중량% 미만이되면 김엽체 표면의 잡조, 잡균 등의 이물질이 충분히 제거되지 못하고 30중량%를 초과하면 제조원가가 상승되게 되며, 인산이 1중량% 미만이되면 그 효과가 미미하고 5중량%를 초과하면 과량이 되므로, 유기산 20∼30중량%, 인산 1∼5중량%를 포함하여 된다.

또한 상기 소금은 10중량% 미만이 되면 소량이 되여 염소이온을 충분히 내지 못하게 되어 그 산도가 충분히 증가되지 못하고, 20중량%를 초과하게 되면 과량이 되어 유기산 고염처리제가 포화상태가 됨으로써 용해되지 못하는 등의 문제점이 있기 때문이다.

그리고 상기 염산이 10중량% 미만이 되면 염산의 투입효과가 미미하게 되고 20중량%를 초과하면 과량이 되어 무기산의 사용량 감소에 따른 효과가 미미하게 될 수 있기 때문이다.

또한 이에 아미노산과 목초액이 추가될 경우, 물의 배합량을 조정하여 아미노산 0.1∼5중량% 및 목초액 5∼15중량%로 혼합되는 바, 상기 아미노산이 0.1중량% 미만이면 그 효과가 미미하게 되고 5중량%를 초과하면 그 제조원가가 상승되어 경제적이지 못하고, 목초액이 5중량% 미만이되면 산도증가 효과가 미미하게 되고 15중량% 미만이되면 과량이 되어 오히려 유기산 고염처리제의 품질이 저하될 우려가 있기 때문이다.

이하, 본 발명을 실험을 통하여 그 효과를 살펴보았다.

현장실험은 고흥군 시사면 앞 김양식어장에서 실시하였으며 실내실험은 전남대학교 여수캠퍼스 수산해양대학 해조류양식학 연구실에서 실시하였고, 그 실시기간은 2007년 11월 부터 2008년 3월까지 실시하였다.

하기 실험에 사용된 본 발명의 유기산 고염처리제는 물 35.97중량%, 소금 14.97중량%, 구연산 29.94중량%, 염산(농도: 35중량%) 14.13중량% 및 인산 4.99중량%로 혼합하여 사용하였다.

먼저 상기와 같이 조성되는 유기산 고염처리제의 염소이온의 포함정도를 한국화학시험연구원에 의뢰하여 검사한 결과, 13.5중량%의 염소이온을 포함하고 있는 것으로 검사되었다.

그리고 그 비교예로서 물 35.97중량%, 구연산 29.94중량%, 염산(농도: 35중량%) 14.13중량% 및 인산 4.99중량%를 혼합하여 염소이온의 포함정도를 측정한 결과, 8.22중량%의 염소이온을 포함하고 있는 것으로 검사되었다.

따라서 상기 소금으로 부터 해리되는 염소이온이 약 5중량%를 차지함으로서 기존 무기산인 염산을 사용하여 발생되는 염소이온은 현행기준인 9.5중량%.이하로 사용하면서 염소이온의 증가효과를 나타냄을 알 수 있었다.

김과 파래를 대상으로 현장실험은 희석비율 10, 20배로 침지시간은 10∼20초로 하여, 처리 전, 처리 직후와 72시간 후의 변화를 비교, 조사하였다. 그리고 실 내실험은 희석비율을 5, 10, 20 및 40배로 하여 침지처리시간은 5, 10, 20초로 하여 처리전, 처리직후와 72시간 후의 변화를 비교, 조사하였다.

상기와 같이 실시한 산처리 시험구별로 에리트로신(Erytrhrosin)으로 염색하여 사세포를 현미경으로 관찰하고 비율을 구한 후, 그 결과를 하기의 표 1 및 표 2에 나타내었다.

현장실험의 김, 파래 사세포율(단위 %)

구분	침지직후				72시간 경과후
	10초		15초		10초		15초
	김	파래	김	파래	김	파래	김	파래
10배희석	3.43	41.33	4.00	48.49	3.58	52.38	4.17	64.33
20배희석	3.00	31.08	3.18	43.30	3.74	49.18	3.57	53.29

실내실험의 김, 파래 사세포율(단위 %)

구분	침지직후						72시간 경과후
	5초		10초		20초		5초		10초		20초
	김	파래	김	파래	김	파래	김	파래	김	파래	김	파래
5배희석	4.20	64.36	5.17	65.76	6.07	67.45	4.24	68.11	5.27	70.23	5.87	74.57
10배희석	3.35	59.24	3.97	63.15	4.20	64.17	3.17	64.47	3.56	65.90	4.24	68.40
20배희석	3.12	51.35	3.51	51.39	3.97	57.05	2.35	59.35	3.25	60.14	4.11	66.14
40배희석	2.00	50.97	3.00	50.33	3.10	55.54	2.18	55.38	2.87	57.24	2.42	62.57

상기 표 1 및 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 김과 파래의 사세포율은 침지시간과 희석배율에 따라 달랐으며, 침지시간이 길고 희석배율이 낮을 수록 사세포율이 증가함을 알 수 있었다.

또한 유기산 고염처리제 처리 후 부착 규조류의 탈락률을 조사하고 그 결과를 하기 표 3에 나타냈다.

부착구조류 탈락률(단위 %)

구분	5초	10초	20초
5배	75.65	81.05	86.28
10배	73.37	78.20	82.50
20배	71.18	77.25	77.62
40배	60.05	67.25	69.96

상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이 유기산 고염처리제 처리 후 5배 희석 구간에서 75.65∼86.28%, 10배 구간에서는 73.37∼82.50%, 20배 구간에서는 71.18∼77.62%이며, 40배 구간에서는 60.05∼69.96%로 나타났다. 상기와 같이 부착규조류 탈락율은 침지시간이 길고 희석비율이 낮을수록 높았다.

그리고 상기 산처리 실험구별로 김과 파래 엽체에 대하여 유도분석에 의한 광합성 활성을 측정하여, 그 결과를 하기 표 4 및 표 5에 나타냈다.

현장실험의 김, 파래 광합성활성 평균

구분	침지직후				72시간 경과후
	10초		15초		10초		15초
	김	파래	김	파래	김	파래	김	파래
10배희석	0.390	0.343	0.215	0.417	0.510	0.270	0.483	0.121
20배희석	0.440	0.420	0.325	0.354	0.521	0.300	0.495	0.152

실내실험의 김, 파래 광합성활성 평균

구분	침지직후						72시간 경과후
	5초		10초		20초		5초		10초		20초
	김	파래	김	파래	김	파래	김	파래	김	파래	김	파래
5배희석	0.231	0.412	0.220	0.312	0.221	0.252	0.552	0.112	0.482	0.076	0.442	0.011
10배희석	0.245	0.441	0.351	0.344	0.145	0.315	0.616	0.154	0.605	0.057	0.621	0.000
20배희석	0.217	0.510	0.242	0.442	0.252	0.445	0.611	0.256	0.515	0.199	0.425	0.021
40배희석	0.445	0.673	0.337	0.636	0.341	0.600	0.576	0.265	0.633	0.220	0.637	0.079

산처리전의 김의 광합성 활성은 0.500∼0.650의 값을 보이는 데, 이에 비하여 현장실험 및 실내실험에서는 표 4 및 표 5에서와 같이 침지직후 다소 낮아졌다가 72시간 경과 후에는 다시 회복하는 경향을 보였다.

또한 파래의 경우 산처리전의 광합성활성은 0.650∼0.820의 값을 보이는 데, 이에 비하여 현장실험 및 실내실험에서는 침지직후에 낮아졌다가 72시간 경과 후에도 회복되지 못하였다. 상기 결과에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 유기산 고염처리제는 파래의 광합성 생리에 김보다 더 많은 영향을 미치는 것으로 해석되었다.

그리고 시험 유기산 고염처리제의 폐액 1ℓ에 중화제를 첨가하여 일반 해수의 pH 수준으로 회복될 때 소모되는 중화제(NaOH)의 투입량을 측정하여 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 이는 실내실험에서의 폐액만을 대상으로 하였다

유기산 고염처리제 폐액의 중화실험결과.(단위 g/ℓ)

희석비율	pH	NaOH 투입량
		7.5	8.0	8.5
5배	0.106	20.78	21.36	21.55
10배	0.876	18.54	19.05	19.27
20배	1.070	15.48	16.08	16.20
40배	1.220	6.81	6.76	6.77

본 발명에 따른 유기산 고염처리제 폐액 1ℓ를 중화시키는 데 필요한 수산화나트륨(순도 99.0%)의 량은 5배 희석구간에서 20.78∼21.55g, 10배는 18.54∼19.27g, 20배는 15.48∼16.20g이며, 40배 희석구간에서는 6.81∼6.77g으로 나타났다.

그리고 본 발명의 유기산 고염처리제가 해수 수질에 미치는 영향을 파악하기 위하여 해양 환경 공정시험방법에 따라 수온, 수소이온 농도(pH), 용존산소(DO), 염분농도를 조사하였다.

시험기간 중 김 양식어장의 평균수온은 11월 10.3℃, 12월 8.7℃, 1월 7.4℃, 2월 6.4℃, 3월에는 9.7℃로 나타났다.

그리고 수소이온 농도는 시험기간 중 연안수의 pH범위는 8.10∼6.90, 시험어장에서는 7.53∼8.32 였고, 유기산 고염처리제 처리 후는 7.98∼8.13으로 시험 약제 처리 후 pH 변화는 없었다.

또한 시험기간 중 용존산소는 연안수 4.9∼71, 시험어장에서는 8.3∼8.9였고, 시험약제 처리전 처리후에는 8.0∼8.4mg/ℓ로 수질(6mg/ℓ)으로 나타났다.

그리고 시험기간 중 염분 농도는 30.1∼34.1‰로 광범위하게 나타났다.

이상에서와 같이 본 발명은 상기한 실시예에 한하여 설명되었지만, 본 발명이 상기한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

Claims (4)

1. 유기산, 인, 염소이온 및 물을 포함하여 이루어지는 김양식용 유기산 처리제에 있어서,

   상기 인은 인산을 투입하여 이루어지고, 상기 염소이온은 소금 및 염산을 투입하여 이루어지되,

   상기 유기산 20∼30중량%, 인산 1∼5중량%, 소금 10∼20중량%, 농도 35중량%의 염산 10∼20중량% 및 아미노산 0.1∼5중량%와 나머지는 물로 되는 것을 특징으로 하는 김양식용 유기산 고염처리제.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   목초액 5∼15중량%가 추가로 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 김양식용 유기산 고염처리제.