KR101169735B1 - 왕겨, 쌀겨 및 생분해성 전분을 주성분으로 하는 친환경 육묘용 포트 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 살균성, 탈취성 및 이형성이 향상되고 농작물의 생육 단계에 적합하게 강도가 개량된 생분해성 전분과 왕겨 및 쌀겨를 주성분으로 하는 육묘용 포트 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 왕겨 30 ~ 60 중량%, 쌀겨 5 ~ 15 중량%, 전분 5 ~ 15 중량%, 요소 5 ~ 10 중량%, 티타늄 분말 1 ~ 10 중량% 및 물 20 ~ 30 중량%로 구성된 생분해성 육묘 포트용 조성물 및 이를 가열 가압하여 제조되는 육묘용 포트를 특징으로 하며, 상기와 같은 조성으로 생산된 육묘용 포트는 육묘 과정에서 작물 생육에 적합한 강도를 보유하고 있으며, 필요에 의해 절단이 가능하여 낱개로 분리 이식이 가능하며, 이식 후 토양에서 서서히 분해되는 성질을 보유하고 있어 우수한 육묘용 포트로 사용이 가능하다.

Description

왕겨, 쌀겨 및 생분해성 전분을 주성분으로 하는 친환경 육묘용 포트 및 그 제조 방법 {The environment-friendly biodegradable plant propagation multi-pot manufacturing methods and the products using starch and rice byproducts}

본 발명은 살균성, 탈취성 및 이형성이 향상되고 토양에서 자연 분해가 가능하며, 농작물의 생육 단계에 적합하게 강도가 조절된 왕겨, 쌀겨 및 전분을 주성분으로 하는 육묘용 포트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

근래에 들어서 경제의 발전과 인건비의 상승에 의해 여러 가지 일회용 용기와 일회용 상자 및 포트 등의 이용이 증가하고 있으며, 이에 따라 토양 오염 및 비닐 쓰레기에서 나오는 환경 호르몬(내분비계 장애물질)과 각종 화학 물질의 위협에 노출되고 있는 실정이다. 또한, 소각 폐기 시 독성 유해가스가 발생되어 대기환경에 심각한 악영향을 끼치고 매립 시에도 미생물에 의해 분해가 되지 않으므로 심각한 환경문제를 발생시킨다.

대표적인 일회용 용기를 살펴보면, 스티렌 다이머(Styrene dimer) 또는 스티렌 트리머(Styrene trimer)가 폴리스티렌(Polystyrene)으로 제조된 음료수 페트병, 컵라면, 인스턴트 밥이나 국, 죽 등 음식의 포장용기, 일회용 젓가락, 숟가락, 소형 비닐화분 등이 있으며, 이들은 모두 환경 호르몬들을 포함하고 있다. 또한 우리가 이를 섭취하려 음식물의 온도를 높이게 되면 다이옥신을 비롯해 인체에 유해한 환경 호르몬이 생성되어 내분비계 교란을 일으키는 경우가 발생할 가능성이 있다. 이것은 스티렌 다이머(Styrene dimer) 또는 스티렌 트리머(Styrene trimer)와 같은 스티렌 올리고머가 폴리스티렌(Polystyrene) 제조과정 중 특히 스티렌의 중합 과정에서 부반응에 의해 생성되어 질 수 있다는 것이며, 다시 말해서 음식물 자체에서 내분비계 장애물질이 나오는 것이 아니라 음식을 담는 용기에서 이러한 유해물질이 흘러나온다는 것이다.

최근 환경보호 및 환경오염 방지 차원에서 정부가 적극적으로 시행하고 있는 법적 규제에 의해 스티로폼과 비닐 재질을 친환경 소재로 대체하는 작업이 활발하게 이루어지고 있다. 즉 발포성 합성수지, 플라스틱, 은박 및 비닐 등으로 이루어지는 일회용 제품에 기인한 환경오염 문제를 개선하기 위한 일환으로 매립 후 분해가 가능한 종이, 전분 등 천연 고분자로 이루어지는 생분해성 일회용 제품이 연구되고 있다. 이러한 일회용 용기는 합성 수지와는 달리 생분해가 가능하므로 환경오염의 문제가 없고 가공이 용이하다는 장점이 있다.

그러나 종이의 경우는 그 재료인 제지 및 펄프가 외국에서 전량 수입되어야 되므로 원자재 확보가 용이하지 않을 뿐만 아니라 그 특성상 흡수는 용이하나 토양 중에서 완전하게 분해되기 위해서는 다소의 시간이 소요된다는 단점이 있다.

또한 전분제 제품의 경우 금형 제작기술, 성형기술 및 원료 조성물과 관련하여 축적된 노하우가 부족하기 때문에 다양한 형태와 크기의 용기를 개발 또는 생산하지 못하고 있으며, 용기의 중량이 너무 무거울 뿐만 아니라, 용기성형 상태가 불완전하여 상품가치가 떨어지는 등 기술 및 원가적인 면에서 문제점이 있었다. 상술한 바와 같은 전분제 제품은 환경보호 차원에서 스티로폼 용기를 대체하기 위하여 전 세계 여러 나라에서 개발되기 시작하였으며, 개발 초기에는 전분, 펄프, 왕겨, 톱밥, 볏짚 및 밀짚 등 다양한 천연소재가 사용되었다.

전분제 제품에 사용되는 일반화된 원료는 주원료로서 전분(옥수수 전분, 감자 전분, 쌀 전분, 타피오카 전분, 고구마 전분 등)과 펄프(갈대펄프, 목재펄프 등), 왕겨 등이 사용되고 있고 보조 원료로서 이형제, 충진제, 결착제 등이 다양하게 사용되고 있다. 이러한 전분제 용기에 대한 기술은 국내특허등록 제548,949호, 국내공개특허 제2006-36075호, 국내공개특허 제2005-7205호, 국내공개특허 제2005-23816호 및 국내등록특허 제422,413호 등이 있다. 그러나 이러한 생분해성 일회용 용기는 병원성 대장균, 0-157균, 녹농균, 포도구균 및 살모넬라균 등에 의해 그 용기의 내부 또는 외부가 오염되는 문제점이 있으며, 또한 보관 환경에 따라서는 미생물에 의한 부패의 가능성도 있으므로 그 보존성에 있어서 매우 취약하다는 문제점을 갖고 있다. 또한, 생분해성 일회용 용기는 종래의 플라스틱 등과 대비하여 내충격성이 떨어진다는 문제점이 있었다.

한편, 생분해성 일회용 용기의 경우 이형성이 취약하므로 생분해성 일회용 용기의 제작 시 용기의 깊이가 예를 들어 5 cm 이상인 경우에는 용기가 몰드로부터 쉽게 분리되지 않으며, 이로 인하여 공정을 중단한 후 수작업을 통해 일일이 용기를 분리시켜야 하는 불편이 따르고 그 결과 생산성이 저하된다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점들을 해결한 제품이 본 발명자의 기존 발명인 국내등록특허 제824,687호로써 상기 특허에 따른 제품의 경우 다양한 방면에 이용이 가능할 것으로 예상되었다. 현재 사용되고 있는 일회용 비닐 포트의 경우 토양에서 분해가 되지 않고 나중에 비닐을 수거해야 하는 번거로움이 있어 육묘 시 비닐 포트를 제거하고 안의 내용물만을 토양으로 이식을 해야 한다는 문제점이 있었으며, 이를 해결하기 위하여 국내등록특허 제824,687호를 이용하여 현재 사용되고 있는 일회용 비닐포트를 대체할 목적으로 제품을 생산하여 실험해 보았다. 상기 국내등록특허 제824,687호의 방법으로 생산된 포트의 경우 토양에서 자연적으로 생분해되기 때문에 바로 용기채로 토양으로 이식이 가능할 것으로 예상되어 작업 효율이 높으며 폐비닐 쓰레기 제거가 필요치 않아 큰 효과를 얻을 수가 있을 것으로 예상되었기 때문이다.

하지만 국내등록특허 제824,687호의 방법으로 생산된 포트를 사용하여 작물과 같이 토양에 이식을 수행한 결과, 용기의 강도가 너무 강해서 작물의 뿌리가 잘 자라지 못하고 토양 중 분해에서도 작물의 생육기간에 비해 분해가 느려 만족할 만한 성적을 얻지 못하였다는 점에서 여전히 문제점이 남아 있었다.

이에 본 발명자는 상기와 같은 종래 기술들의 문제점을 극복하기 위해서 연구한 결과 왕겨, 쌀겨 및 전분 등의 조성비를 조절하여 육묘용 포트를 제조하는 경우, 상기 언급된 선행기술들의 문제점을 해결함은 물론 원료 수급이 용이하고 생분해성이 좋으며, 소각 시 환경호르몬 발생이 없고, 적절한 강도를 유지하며, 이형성 및 살균성이 뛰어나다는 사실을 밝혀내고 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서 본 발명은 생분해성이 우수하며, 농작물의 생육 단계에 적합하게 강도가 조절된 친환경 육묘용 포트 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 왕겨 30 ~ 60 중량%, 쌀겨 5 ~ 15 중량%, 전분 5 ~ 15 중량%, 요소 5 ~ 10 중량%, 티타늄 분말 1 ~ 10 중량% 및 물 20 ~ 30 중량%를 포함하는 육묘 포트용 조성물에 관한 것이다.

또한 본 발명은 (a) 분쇄기를 사용하여 왕겨 및 쌀겨를 분쇄하는 단계; (b) 상기 분쇄된 왕겨 30 ~ 60 중량%, 상기 분쇄된 쌀겨 5 ~ 15 중량%, 전분 5 ~ 15 중량%, 요소 5 ~ 10 중량%, 티타늄 분말 1 ~ 10 중량% 및 물 20 ~ 30 중량%를 혼합기에 투입하여 육묘 포트용 조성물을 생성하는 단계; (c) 상기 육묘 포트용 조성물을 10 ~ 20 분 동안 혼합 혼련하는 단계; 및 (d) 상기 혼합 혼련된 육묘 포트용 조성물을 가열 가압하여 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 육묘용 포트의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 생분해성이며, 왕겨와 쌀겨를 혼합한 친환경 육묘용 포트는 토양 중에서 생분해되는 기간을 조절함으로써 기존 일회용 용기의 단단함에 기인하는 뿌리생육 저해 문제를 해결하였으며, 육묘용 포트의 분해능을 작물 생육에 적합하도록 개선하였다. 또한 육묘 과정에서 작물 생육에 적합한 강도를 보유하고 있으며, 그 밖에 환경오염 및 환경 호르몬 등의 문제를 해결할 수 있으며, 저렴한 비용으로 대량 생산이 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 생분해성 전분과 왕겨를 주성분으로 하는 육묘용 포트의 제조 방법에 의해 제조된 용기를 나타낸 사진이다.
도 2는 실시예 1(왕겨A)과 실시예 2(왕겨B) 및 비교예 1(종이)의 토양에서의 경도 변화를 관찰한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 실시예 1(왕겨A)과 실시예 2(왕겨B) 및 비교예 1(종이)의 토양에서의 분해도 변화를 관찰한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 육묘 포트를 이용하여 콩을 실제로 생육하여 본 결과 를 나타낸 사진이다(제1방법 : 실시예 1, 제2방법 : 실시예 2).
도 5는 육묘상자의 경계를 구분하여 소형 육묘상자 각각의 분리와 절단이 용이하게 처리함으로써, 각 소형포트로 분리가 필요할 경우나, 포장 작업과 이식의 작업 효율을 고려한 처리 도면이다.

본 발명은 왕겨, 쌀겨 및 생분해성 전분을 주성분으로 하는 친환경 육묘용 포트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 왕겨 30 ~ 60 중량%, 쌀겨 5 ~ 15 중량%, 전분 5 ~ 15 중량%, 요소 5 ~ 10 중량%, 티타늄 분말 1 ~ 10 중량% 및 물 20 ~ 30 중량%를 포함하는 육묘 포트용 조성물 및 이를 가열 가압하여 성형한 것을 특징으로 하는 생분해성 육묘용 포트의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 사용되는 조성물의 주요 성분에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 육묘용 포트는 주성분으로서 왕겨, 쌀겨, 전분, 요소, 티타늄 분말 및 물을 포함한다. 본 발명은 토양 중에서 작물의 생육에 따라 분해가 용이하게 이루어지게 하기 위하여 왕겨와 쌀겨 분말의 입자 크기를 조정하여 사용한다.

본 발명에서 왕겨는 육묘용 포트에 강도를 부여하기 위해 사용되며, 생육에 따라 분해가 용이하게 이루어지도록 입자 크기를 조정한 분말 형태로 사용한다. 상기 왕겨 분말의 입자 크기에 따라서 성형물의 표면과 강도가 달라지므로, 바람직하게는 50 ~ 120 메시의 왕겨를 사용하는 것이 좋다. 본 발명에서는 50 ~ 80 메시의 입자 크기를 갖는 왕겨 분말과 80 ~ 120 메시의 입자 크기를 갖는 왕겨 분말을 각각 단독 또는 서로 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 왕겨의 입자크기가 50 메시 미만일 경우 가공성이 저하된다는 문제점이 있으며, 120 메시 이상일 경우 과도한 분쇄에 따른 분말 제조단가가 상승한다는 문제점이 있다. 상기 왕겨 분말의 혼합비에는 별다른 제한을 두지 않지만, 바람직하게는 50 ~ 80 메시와 80 ~ 120 메시 왕겨의 비를 1 : 1 내지 4 : 1로 혼합하여 사용하는 것이 좋다.

상기와 같이 혼합된 왕겨 분말은 육묘 포트용 조성물에서 30 ~ 60 중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40 ~ 60 중량%를 사용하는 것이 좋다. 상기 왕겨 분말을 30 중량% 미만으로 사용하게 되는 경우 제조 단가의 상승과 생분해도의 저하와 같은 문제점이 있으며, 60 중량%를 초과하여 사용하는 경우 제품의 뒤틀림이 생기는 등 가공성의 문제점이 있다.

본 발명에서 쌀겨는 육묘용 포트의 생분해성 및 연질성을 부여하기 위해 사용하는 것으로, 왕겨보다 분자 구조가 치밀하기 때문에 같은 입도의 왕겨보다 연질성 부여 효과가 더 좋다. 쌀겨 역시 분말 형태로 사용하며, 50 ~ 100 메시의 입자크기를 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 쌀겨의 입자크기가 50 메시 미만인 경우 성형성에 문제점이 있으며, 100 메시를 초과하는 경우 제조단가가 상승한다는 문제점이 있다. 상기 쌀겨 분말은 육묘 포트용 조성물에서 5 ~ 15 중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10 ~ 15 중량%을 사용하는 것이 좋다. 상기 쌀겨 분말을 5 중량% 미만으로 사용하는 경우 생분해성에 문제가 있으며, 15 중량%를 초과하여 사용하는 경우 상대적으로 고가인 쌀겨의 가격으로 인한 제조단가가 상승되는 등의 문제점이 있다.

본 발명에서 상기 왕겨와 쌀겨를 혼합하여 사용함으로써 생분해 효과를 증진시킬 수가 있으며, 상기 왕겨와 쌀겨의 입자 크기 및 혼합 비율은 토양 중에서 작물의 생육에 따라 분해가 용이하게 이루어지게 하기 위하여 자유롭게 조절하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 전분은 생분해성 및 인장강도를 높이는 역할을 하는 것으로서 종류가 제한되지는 않지만, 바람직하게는 비변성 전분을 사용하는 것이 좋다. 상기 비변성 전분은 음이온성인 천연 전분으로서 별도의 물리적, 화학적 처리 등을 거치지 않으므로 제조 과정을 비교적 단순화할 수 있고 제조 원가를 절감할 수 있다는 장점이 있다. 상기 비변성 전분으로서 아밀로오스 함량 40 % 이하의 옥수수, 찰옥수수, 감자, 타피오카, 고구마, 쌀, 찹쌀, 밀, 보리 및 기타 종실류로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상으로부터 유래된 전분을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 옥수수, 감자, 타피오카, 고구마, 쌀 및 밀로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상으로부터 유래된 전분을 사용하는 것이 좋다.

상기 비변성 전분의 경우, 통상 500 meq 이상의 음이온 전하를 가지므로 자신들끼리 서로 뭉치는 경향이 있는데, 이에 따라 분자 간의 결합에너지가 약해져 전반적인 강도 및 내수성이 약해진다. 그러나 본 발명에서는 상술한 바와 같이 생분해성 육묘 포트용 조성물에 있어 35 ~ 75 중량%의 왕겨와 쌀겨 분말을 사용하므로 전분이 서로 뭉치는 현상을 감소시킬 수 있어 용기의 인장 강도 및 휨 저항성 등 전반적인 강도를 높일 수 있다는 장점이 있다. 상기 전분은 육묘 포트용 조성물에서 5 중량% ~ 15 중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하며, 사용량의 조절을 통해 용기의 강도를 조절할 수 있다는 장점이 있다. 상기 전분을 5 중량% 미만으로 사용하게 되는 경우 전분의 점착성이 다소 저하된다는 문제점이 있으며, 15 중량%를 초과하여 사용하는 경우 전분 입자가 뭉치는 현상이 생길 수 있어 좋지 않다.

본 발명에서 요소(urea)는 제품의 형상을 유지하는데 도움을 주는 역할을 한다. 상기 요소는 육묘 포트용 조성물에서 5 ~ 10 중량% 범위로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 요소를 5 중량% 미만으로 포함하게 되는 경우 육묘용 포트가 쉽게 부서지는 등의 내구성이 저하된다는 문제점이 있으며, 10 중량%를 초과하여 포함하는 경우 생분해성이 저하되며 경제성이 떨어진다는 문제점이 생긴다.

본 발명에서 티타늄 분말은 유탁제로 쓰이거나 결정유에서 결정 생성을 돕는 역할을 하며, 또한 유약 표면을 부드럽게 하는 역할을 하는 것으로서, 바람직하게는 이산화티탄(Titanium Oxide, TiO₂)을 사용하는 것이 좋다. 상기 티타늄 분말은 육묘 포트용 조성물에서 1 ~ 10 중량% 범위로 포함하는 것이 바람직하며, 상기 티타늄 분말을 1 중량% 미만으로 포함하게 되는 경우 결정 생성이 되지 않는 문제점이 있으며, 10 중량%를 초과하여 포함하는 경우 너무 큰 결정이 생성된다는 문제점이 있다.

본 발명에서 물은 용매 역할을 하는 것으로서, 육묘 포트용 조성물에서 20 ~ 30 중량% 범위로 포함하는 것이 바람직하며, 20 중량% 미만으로 포함하게 되는 경우 제품 형태 유지에 있어 문제점이 있으며, 30 중량%를 초과하여 포함하는 경우 다른 구성성분의 함량 감소로 제품의 위축 등과 같은 문제점이 있다.

이하에서는, 상기와 같은 성분으로 이루어진 조성물을 이용하여 육묘용 포트를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 육묘용 포트는 예를 들어, 하기와 같은 제조방법을 통해 제조될 수 있지만 하기 제조방법에 의해 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

먼저 통상의 분쇄기를 사용하여 왕겨 및 쌀겨를 분쇄한다. 상기 분쇄를 통해 얻어지는 분말의 입자 크기는 제한되지 않으나, 바람직하게는 왕겨는 50 ~ 80 메시 크기 및 80 ~ 120 메시 크기로 분쇄하여 각각 단독 또는 서로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 쌀겨의 경우는 50 ~100 메시 입자크기로 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다.

이후 상기 분쇄된 왕겨 30 ~ 60 중량%, 쌀겨 5 ~ 15 중량%, 전분 5 ~ 15 중량%, 요소 5 ~ 10 중량%, 티타늄 분말 1 ~ 10 중량%, 용매로서 물 20 ~ 30 중량%를 혼합기에 투입하고 10 분 ~ 20 분 동안 혼합 혼련하여 육묘 포트용 조성물을 생성한다. 이후 상기 육묘 포트용 조성물을 가열 가압 성형기로 160 ℃ ~ 200 ℃ 온도 범위에서 10 ~ 40 kgf/cm²의 압력으로 1 ~ 5 분간 성형함으로써 본 발명에 따른 육묘용 포트를 제조할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 상기 과정을 통해 생산된 육묘용 포트를 이용한 작물의 토양 이식 단계에서 일정한 힘 이상을 주었을 때 소형 포트 각각이 쉽게 분리될 수 있게 하기 위하여 소형 포트의 경계를 구분하는 톱니로 압착 처리하는 과정을 추가로 거치는 것이 좋다. 도 1은 상기와 같은 공정을 거쳐 완성된 육묘용 포트의 일례를 나타낸 사진이다.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1 ~ 3> 육묘용 포트의 제조

본 발명에 따른 왕겨, 쌀겨 및 전분을 주성분으로 하는 친환경 육묘용 포트를 제조하기 위해 하기 표 1의 조성으로 배합하여 육묘용 포트를 제조하였다.

미곡종합처리소(RPC)로부터 구입한 왕겨 및 쌀겨를 분쇄기로 분쇄하여 80 메시와 120 메시로 분쇄된 왕겨 및 100 메시로 분쇄된 쌀겨를 준비하였다. 이후 상기 분쇄물과 전분, 요소, 이산화티탄 및 물을 하기 표 1의 조성비로 혼합하였다. 상기 혼합물을 혼합기에 투입하여 20 분 동안 혼합 혼련하였다. 이후 상기 혼합 혼련된 혼합물을 가열 가압 성형기에 넣고 180 ℃에서 30 kgf/cm²의 압력으로 2 분간 성형함으로써 육묘용 포트를 완성하였다.

방법	조성물	함량(중량%)
실시예 1	왕겨 50-80 mesh	40%
	쌀겨 50-100 mesh	10%
	전분	10%
	요소 CO(NH2)2	7%
	이산화티탄 (TiO2)	3%
	물	30%
실시예 2	왕겨 80~120 mesh	20%
	왕겨 50~80 mesh	30%
	쌀겨 50-100 mesh	10%
	전분	10%
	요소 CO(NH2)2	7%
	이산화티탄 (TiO2)	3%
	물	20%
실시예 3	왕겨 80~120 mesh	15%
	왕겨 50~80 mesh	35%
	쌀겨 50-100 mesh	10%
	전분	10%
	요소 CO(NH2)2	7%
	이산화티탄 (TiO2)	3%
	물	20%

< 비교예 1> 육묘용 포트의 제조

일반 포장 이식재배에 주로 사용되는 지피포트(Jiffy pots, Denmark) 제품(5 x 5cm, 330 x 12cm)을 구매하여 사용하였다.

< 실험예 1> 토양에서 육묘용 포트의 초기 경도 및 경도의 변화 실험

상기 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에 의해 제작된 육묘용 포트의 초기 경도 및 경도 변화를 측정하기 위하여 본 실험을 실시하였다.

하기 표 2 및 도 2는 토양 중 5 cm 깊이에서 직경 5 cm의 실시예 1 ~ 2와 비교예 1에 따른 육묘용 포트 조각을 넣고 토양 중에서 경도의 변화를 관찰한 결과로서, 실시예 1에 의해 생산된 제품은 초기 경도는 5,300g force/25mm∏이었고, 실시예 2에 의해 생산된 제품은 초기 경도는 7,800g force/25mm∏이었으며, 실시예 3에 의해 생산된 제품의 초기 경도는 4,500g force/25mm∏이었다. 그리고 비교예 1의 지피포트의 초기 경도는 3,400g force/25mm∏이었다. 토양 중에서 3 일이 경과한 후의 실시예 1과 2의 경도는 각각 1,033 및 1,148g force/25mm∏로 감소하였으며, 이런 경향은 14 일이 경과할 때까지 162 및 215g force/25mm∏로 급속도로 감소함을 보였다. 반면 지피포트인 비교예 1의 육묘상자 조각은 14 일이 지나도록 880에서 708g force/25mm∏로 경도 감소가 미미함을 보였다. 실시예 1 내지 3의 육묘용 포트의 경우 경도는 35 일이 경과하면 더 이상 측정이 불가능할 정도인 0g force/25mm∏에 이르러 완전히 부서짐을 관찰할 수 있었다. 반면 비교예 1의 지피폿트 육묘상자 조각은 약간씩 경도가 줄어 500g force/25mm∏ 정도로 감소함을 보였으나 완전히 부서지지는 않고 형태를 유지하였다.

초기 경도와 토양에서 30일 경과 후 경도 변화 시험 결과
구 분	시험 전 경도 (g force/∮5mm)	30일 후 경도 (g force/∮5mm)
실시예 1	5,300g	21.9g
실시예 2	7,800g	58.8g
실시예 3	4,500g	-
비교예 1	3,400g	380g

※ 측정방법 : Texture analyser(영국 stable micro system 사의 모델 TAXT plus)를 이용하여 포트 조각(직경 약 3 cm)을 지름 5 mm의 프로브(probe)로서 경도(hardness)를 측정하였다.

<실험예 2> 토양에서 육묘용 포트의 분해도 실험

상기 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1에 의해 제작된 육묘용 포트의 분해도를 측정하기 위하여 본 실험을 실시하였다. 하기 도 3은 토양 중 5 cm 깊이에서 직경 5 cm인 포트에 실시예 1 ~ 2와 비교예 1에 따른 육묘용 포트 조각을 넣고 토양 중에서 분해율의 변화를 관찰한 결과로서, 작물 재배를 통한 실질적 토양 중 분해도를 측정하기 위해 수행한 결과이다. 분해율 측정은 제작된 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1의 제품을 건조기 105 ℃에서 5시간 건조 후 데시케이터에서 냉각 후 건조 무게를 3회 반복 측정하고 기록하였으며, 토양 중에서 해당 지속 기간을 지낸 후 포트 조각을 회수하여 표면의 흙을 물로 수세하고 건조기에서 상기와 동일조건으로 건조 후 무게의 변화를 조사하였다. 분해율은 최초 무게에 대한 무게감소 비율로 표시하였다.

실험 결과 실시예 1 ~ 2의 육묘용 포트는 6 주간 지속적으로 분해가 진행되었으며, 토양에서의 생분해도가 우수한 반면 비교예 1의 지피포트는 토양에서의 분해가 거의 일어나지 않는 것으로 나타났다.

Claims (8)

1. 왕겨 30 ~ 60 중량%, 쌀겨 5 ~ 15 중량%, 전분 5 ~ 15 중량%, 요소 5 ~ 10 중량%, 티타늄 분말 1 ~ 10 중량% 및 물 20 ~ 30 중량%를 포함하는 육묘 포트용 조성물.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 왕겨는 50 ~ 120 메시 범위이며, 상기 쌀겨는 50 ~ 100 메시 범위인 것을 특징으로 하는 육묘 포트용 조성물.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 왕겨는 50 ~ 80 메시와 80 ~ 120 메시를 1 : 1 내지 4 : 1 의 비율로 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 육묘 포트용 조성물.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 전분은 비변성 전분으로서 옥수수, 찰옥수수, 감자, 타피오카, 고구마, 쌀, 찹쌀, 밀 및 보리로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상으로부터 유래된 전분인 것을 특징으로 하는 육묘 포트용 조성물.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 티타늄 분말은 이산화티탄(TiO₂)인 것을 특징으로 하는 육묘 포트용 조성물.
   
6. (a) 분쇄기를 사용하여 왕겨 및 쌀겨를 분쇄하는 단계;
   (b) 상기 분쇄된 왕겨 30 ~ 60 중량%, 상기 분쇄된 쌀겨 5 ~ 15 중량%, 전분 5 ~ 15 중량%, 요소 5 ~ 10 중량%, 티타늄 분말 1 ~ 10 중량% 및 물 20 ~ 30 중량%를 혼합기에 투입하여 육묘 포트용 조성물을 생성하는 단계;
   (c) 상기 육묘 포트용 조성물을 10 ~ 20 분 동안 혼합 혼련하는 단계; 및
   (d) 상기 혼합 혼련된 육묘 포트용 조성물을 가열 가압하여 성형하는 단계
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 육묘용 포트의 제조방법.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 (d)단계를 거친 후 톱니로 압착 처리하는 단계를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 육묘용 포트의 제조방법.
   
8. 제 6 항에 있어서, 상기 (d)단계의 성형은 160 ~ 200 ℃ 온도 범위에서 10 ~ 40 kgf/cm²의 압력으로 1 ~ 5 분간 이루어지는 것을 특징으로 하는 육묘용 포트의 제조방법.

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