KR101176401B1 - 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법 - Google Patents

폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법에 관한 것으로; 폐기 꽃게와 한약재를 건조하는 제1단계, 상기 건조된 꽃게와 한약재를 분쇄기로 분쇄하는 제2단계, 및 상기 분쇄된 꽃게와 한약재는 꽃게와 한약재를 혼합하는 제3단계로 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 폐기 처리하는 꽃게와 한약재를 재활용하여 건조, 숙성, 세균 첨가 등의 과정으로 비료를 제조함으로써 농작물의 생육에 유익한 비료로 재활용할 수 있음은 물론, 많은 금액을 들여 폐기처분하는 비용을 절감하는 효과가 있다.

Description

폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법{ Manufacturing method of agricultural fertilizer using repeal swimming crab and medicinal herbs }
본 발명은 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 부속지가 절지된 상태 또는 신선도가 미약하거나 살이 없음 등의 이유로 폐기처분되는 꽃게를 재활용하여 농업적으로 이용할 수 있는 비료의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 꽃게는 십각목(Order Decapoda) 꽃게과(Family Portunidae), 꽃게속(Genus Portunus)에 속하며 갑폭이 270mm에 달하는 대형의 갑각류로써 한국의 동, 남, 서해안과 일본, 중국 등지에 분포하고 있는 종이다. 한국에서는 인천 서해 5도의 연평, 백령도를 중심으로 산란, 번식 및 월동장소로 이용되고 있으며, 이 지역은 꽃게의 생활사에 아주 중요한 지역으로 연구되고 있다.
또한, 경제적인 어획량으로서 고부가가치를 창출할 수 있으며 어획된 꽃게는 우리나라 총 꽃게 어획의 80％ 이상을 차지하고 있는 인천지역의 대표적인 특산물이기도 하다.
그런데 최근에는 간척사업과 방조제 건설, 담수의 유입화, 육상 오염원 증가 등의 이유로 꽃게가 산란할 수 있는 지역이 제한되고 있으며 이로 인해 자원이 급격히 감소하고 있다. 따라서 꽃게의 생산량이 1990년대까지는 최대였다가 2003년 이후 급격히 저조해 졌으며, 이후 종묘방류 등의 자원회복 사업으로 자원이 회복되어 인천지역에서만 2010년 현대 13,000톤 내외로 어획되고 있다.
이와 같은 꽃게는 각종 영양소와 무기염 등이 풍부하며, 각종 필수아미노산을 함유하고 있어 사람의 두뇌 발달 및 암 예방에 좋은 식품이다.
또한, 꽃게는 맛이 좋아 탕이나 찌개, 간장게장으로 각광을 받고 있으며, 소화 흡수도 좋아 노약자들에게도 널리 선호하는 수산물이다.
그러나 꽃게는 다리 등의 절지(折枝)가 잘 일어나며, 껍질이 차지하는 비율이 높고, 살을 분리하기가 어려워서 먹기에 다소 불편하다. 또 실온에서 부패하기 쉽고, 장기간 보관이 어려운 단점도 있다.
또한, 꽃게는 금어기(禁漁期)인 7월 ～ 8월을 제외하고 3월 ～ 6월 및 8월 ～ 11월에 어획된다. 이처럼 꽃게의 어획시기가 한정됨에 따라 많은 어획 도구를 이용하여 어획을 하는데, 연안자망으로 어획시는 그물을 설치하고 2 ～ 4일 후 다시 그물을 걷어서 어획하는 방식을 취하고 있다.
그러나 풍랑, 안개 등의 기상악화로 설치한 그물을 걷지 못하면, 그물에 걸린 꽃게의 폐사가 일어나고 수중에서 썩어버린다. 썩어버린 꽃게는 연안 쪽의 항에서 그물에서 분리작업을 통하여 분리 후 전원 일정한 금액을 지불하고 폐기처분하게 되는데, 이렇게 폐기처분한 꽃게는 인천지방에서만 1년 동안 4,500톤 내외로 전체 꽃게 생산량의 35％ 내외를 차지하고 있다. 또한, 다리 절지 등으로 상품성이 없거나, 탈피기 때 포획된 탈피게(일명 '물렁게'라고도 함)도 전원 폐기처분시키고 있는 실정이다.
즉, 현재에는 부속지가 절지된 상태 또는 신선도가 미약하거나 살이 없음 등의 이유로 폐기처분되는 꽃게를 재사용 또는 재활용할 수 있는 방안이 전무(全無)할 뿐만 아니라 폐기처분에도 상당한 비용이 소요되는 문제가 있다.
따라서, 이러한 문제점들을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 악취가 나고 상품성이 없다고 버려지고 폐기되는 꽃게와 한약재를 이용하여 농업용으로 사용할 수 있는 비료를 제조하는 방법을 제공함에 있다.
특히, 본 발명은 농업용 비료로 사용할 수 있도록 폐기되고 있는 꽃게의 부산물과 폐기되고 있는 한약 찌꺼기를 일정비율 섞어서 제조하여 소비자들의 요구를 충족시킬 수 있고 친환경적인 농업용 비료의 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 꽃게에 포함된 각종 영양소, 무기염류, 아미노산 등의 생리활성물질과 흙과 잘 섞여서 거름이 될 수 있는 폐기 한약재를 혼합 제조하여 농업용 작물의 성장을 촉진하고, 농작물의 질병을 예방할 수 있는 농업용 비료의 제조 방법을 제공함에도 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
폐기 꽃게와 한약재를 건조하는 제1단계, 상기 건조된 꽃게와 한약재를 분쇄기로 분쇄하는 제2단계, 및 상기 분쇄된 꽃게와 한약재는 꽃게와 한약재를 혼합하는 제3단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법을 제공한다.
이때 상기 제 1단계 이전에 상기 꽃게를 흐르는 담수에 30초 동안 침지(沈漬)하여 꽃게를 탈염화하는 제4단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1단계는, 폐기 꽃게와 한약재를 -25℃에서 급속 냉동하고, 냉동된 꽃게와 한약재의 재료를 건조기에 넣고 60℃로 6시간 건조하는 단계; 인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제2단계는, 꽃게와 한약재를 분쇄기로 500㎛ ～ 1,000㎛의 입자 크기로 분쇄하는 단계; 인 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 제3단계는, 분쇄된 꽃게와 한약재를 20 : 80의 중량비율로 혼합하여 믹서기를 사용해 10분 이상 혼합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3단계 후, 분쇄된 꽃게와 한약재가 혼합된 혼합 재료를 40℃의 온도조건하에서 2시간 동안 건조하는 제5단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제5단계 단계 후, 혼합 재료에 109/mL 농도의 광합성 세균을 분쇄된 꽃게와 한약재를 혼합한 재료 1kg 당 2.5mL를 스프레이로 분사하는 제6단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제6단계 단계 후, 광합성 세균을 첨가한 혼합 재료를 상온에서 4시간 건조하는 제7단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 꽃게와 한약재를 혼합한 재료를 포장하는 제8단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 폐기 처리하는 꽃게와 한약재를 재활용하여 건조, 숙성, 세균 첨가 등의 과정으로 비료를 제조함으로써 농작물의 생육에 유익한 비료로 재활용할 수 있음은 물론, 많은 금액(예를 들어 한해에 1억 5천만원 내외)을 들여 폐기처분하는 비용을 절감하는 효과가 있다. 특히, 폐기되는 산물을 재활용할 수 있다는데 가장 큰 효과가 있다.
또한, 폐기되는 꽃게와 한약재에 각종 영양소와 생리활성물질이 많아서, 비료로 이용될 시 다른 농작물에 비해 1.5배 이상의 성장을 초래하여 단시간 내에 많은 수확을 올릴 수 있다. 아울러, 본 발명에 따르면 비료를 이용하는 농작물 소비자들로 하여금 선택의 폭을 넓게 할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 과정을 도시한 도면이다.
도 2는 종래 일반적인 비료의 제조 과정을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
이때, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 설명되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
먼저, 본 발명에 따른 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료는 폐기 꽃게를 한약재와 함께 재활용하여 비료로 제조하여 농업용으로 사용할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료는 꽃게를 탈염화하기 위하여 분당 1L의 담수에 30초 동안 침지하여 세척하는 단계를 수행하고, 세척된 폐기 꽃게 및 한약재를 급속 냉동한 후 건조하고, 건조된 재료인 폐기 꽃게 및 한약재를 60℃의 온도조건하에서 6시간 동안 1차 건조하고, 1차 건조된 재료를 분쇄기에 넣고 분쇄하고, 상기 분쇄된 재료를 폐기 꽃게와 폐기 한약재를 20 : 80의 중량비율로 혼합하고 40℃의 온도조건하에서 4시간 동안 2차 건조하여 농업용 비료를 제작한다.
이후, 농업용 비료 1kg 당 광합성 세균 25mL의 양을 스프레이로 뿌려 첨가하고, 실온에서 4시간 정도 숙성한 후 밀폐하여 포장한다. 실제적으로 농업용 비료로 사용시에는 포장된 완성 비료를 일반 상토와 20 : 80의 중량비율로 혼합하여 사용한다.
이하, 도 1을 참고로 본 발명의 일 실시 예에 따라 꽃게 부산물을 이용한 비료 제조 공정을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료를 제조하기 위한 재료의 부패 방지를 위하여 폐기 꽃게와 폐기 한약재를 준비한다.
이와 같이 준비된 꽃게는 분당 1L의 담수에 30초 동안 침지(沈漬)하여 표피에 묻은 염분을 제거하는 세척 단계를 수행한다(S100). 이때 꽃게는 물을 뿌려서 씻지 않고 큰 물통 내의 흐르는 물속에 넣고 30초간만 담가서 염분을 제거한다.
상기 단계(S100)를 수행한 후에는 폐기 꽃게와 한약재를 -25℃에서 급속 냉동시킨다(S110). 이를 위하여 많은 양의 재료(폐기 꽃게와 한약재)를 한번에 저장하는 것이 아니라 언제 어디서나 필요한 만큼 건조하여 쓸 수 있도록 일정량씩 블록별로 저장한다. 바람직하게는, 상기 단계(S110)에서는 폐기 꽃게에게서 액체성 물질이 나와서 꽃게 고유의 비린내가 날 수 있기 때문에 급속 냉동하는 것이라 신선도 보존의 측면과 사용의 편리상으로 원재료를 블록별로 저장한다.
한편, 상기 한약재는 특정한 재료가 들어간 것이 아니라 당귀, 감초 등의 일반적인 한약재로 약탕기로 달이고 남은 찌꺼기를 이용한다. 폐기 대상이 되는 한약재는 일정 성분의 약효와 생리활성물질이 잠재하고 있기 때문에 꽃게의 성분과 혼합되어 사용한다면 더욱더 큰 효과를 나타낼 수 있을 것이다.
상기 단계(S110)를 수행한 후에는 냉동된 꽃게와 한약재의 재료를 건조기에 넣고 60℃로 6시간 건조한다(S120).
이러한 1차 건조과정을 통해 원재료의 부패에 사용되는 미생물을 사멸시켜 냉동된 꽃게와 한약재의 변질을 방지한다.
이 경우 상기 단계(S110)에서 1차 건조시간이 3시간 미만이면 장기간 보관시 변질의 우려가 있고, 6시간 이상이면 생산의 경제적 측면에서 불리한 점이 있고, 각종 무기질의 변형이 생기기 때문에 정확하게 6시간을 건조해야 한다.
다음으로, 상기 단계(S120)를 통해 1차 건조된 재료인 꽃게와 한약재를 분쇄기로 분쇄하는데, 각 재료들의 분쇄 입자는 500㎛ ～ 1,000㎛의 크기로 분쇄한다(S130). 이 경우 분쇄기를 3,000 rpm으로 2초마다 순간 가속하여 분쇄를 하며 5초 이상 연속으로 분쇄를 하면 분쇄가 골고루 되지 않기 때문에 주의해야 한다.
한편, 상기 단계(S130)를 통해 분쇄된 꽃게와 한약재는 꽃게와 한약재를 20 : 80의 중량비율로 혼합한다(S140). 이때 분쇄된 꽃게와 한약재를 혼합시 믹서를 전문 대형의 믹서기를 사용하면 편리하며, 골고루 혼합될 수 있도록 10분 이상 혼합한다.
다음으로, 상기 단계(S140)를 통해 혼합된 재료를 40℃의 온도조건하에서 2시간 동안 2차 건조한다(S150). 이 같은 2차 건조를 통해 공기 중의 보습력 때문에 많은 수분이 재료로 전달된바, 다시 건조를 통하여 보습력을 유지하는 것이다.
그리고 상기 단계(S150)를 통해 건조된 혼합 재료에 세균을 첨가한다(S160). 이때, 세균은 광합성 세균(photosynthetic bacteria; Rhodobacter. capsulatus)은 109/mL 농도로서, 재료(분쇄된 꽃게와 한약재를 혼합한 재료) 1kg 당 2.5mL를 스프레이로 분사한다.
다음으로, 상기 단계(S160)를 통해 광합성 세균을 첨가한 혼합 재료는 상온에서 4시간 건조시킨다(S170). 이 같은 건조 과정은 습한 환경에서 실시하는 것으로 재료에 수분이 많이 흡수되지 않았다면 생략할 수 있다.
이상의 단계(S170)를 수행한 후 혼합 재료들을 일정 단위로 포장한다(S180). 이 경우 수분이 재료에 스며들지 않도록 밀봉하여 상온에서 보관하여 품질을 유지함이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다.
＜실시예 1＞
먼저, 본 발명에 따른 폐기 꽃게 및 한약재를 이용한 비료는 폐기 꽃게 및 폐기 한약재를 탈 염화하기 위해 분당 1L의 흐르는 담수에 30초간 담가 탈 염화시킨다.
다음으로, 재료를 -25℃에서 급속 냉동한 다음 60℃에서 6시간 1차 건조 후 분쇄기로 입자의 크기가 500㎛～1,000㎛ 크기로 분쇄한다. 분쇄한 다음 꽃게와 한약재를 20 : 80의 중량비율로 혼합한 다음 40℃에서 4시간 2차 건조하며, 혼합재료 1kg 당 광합성 세균 25mL를 스프레이로 뿌려준다. 실온에서 4시간 정도 숙성시킨 후에 밀폐용기에 포장하여 비료를 완성하였다.
＜실시예 2＞
다음으로, 종래 방법에 따른 비료를 도 2에 도시된 바와 같이 제조한다. 이는 종래 일반적으로 제조되는 비료의 일 예로서 인분 비료의 경우 인분의 수집 담수와의 희석의 단계로 완성되며, 풀과 짚, 낙엽을 이용할 경우는 재료의 수집단계(S200)와 효모 등을 이용하여 재료를 숙성단계(S210) 후 절개(切開)의 단계(S220)를 거친 후 포장하여 완성(S230)한다. 도 2는 비교예의 과정을 블록화한 것이다.
＜실험예＞
이상의 본 발명에 따른 비료와 종래 방법에 따른 비료를 이용한 농작물(부추)의 성장 실험을 실시하여 다음과 같은 실험 결과를 얻었다.
1) 길이 성장실험
부추를 이용하여 실험구 3개를 이용하여 일반토양, 원예비료 토양, 꽃게와 한약재 혼합 비료 토양을 토대로 실험을 실시하였다. 실험결과는 일반 부추 모종 후 20일이 경과된 시점의 부추 길이를 측정하였다. 이 경우 조건은 실내 수온이 28℃를 유지하였으며, 토양에 수분이 마르지 않도록 담수를 급여하였다. 실험의 결과는 아래의 [표 1]에 나타난 바와 같다.
Figure 112012500410524-pat00001
2) 작물의 수분 유지력 실험
부추를 화분에 심어서 물을 300mL 내외로 일정한 양을 급여한 다음, 토양이 마를 때까지 기다려서 추가적인 물을 급여하지 않았을 때 수분함량을 측정기(주식회사 미래센서 기기)로 측정하였다. 실험을 시작 후 10일이 경과 되었을 때의 결과는 표 2에 나타내었다.
Figure 112012500410524-pat00002
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위는 위의 실시 예에 국한해서 해석되어서는 안 되며, 후술하는 특허 청구범위뿐만 아니라 이 특허 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
S100 : 세척 단계 S110 : 냉동 단계
S120 : 1차 건조 단계 S130 : 분쇄 단계
S140 : 혼합 단계 S150 : 2차 건조 단계
S160 : 세균 첨가 단계 S170 : 실온 숙성 단계
S180 : 포장 단계 S200 : 재료 수집 단계
S210 : 숙성 단계 S220 : 절단 단계
S230 : 포장 단계

Claims (9)

  1. 폐기 꽃게와 한약재를 건조하는 제1단계;
    상기 건조된 꽃게와 한약재를 분쇄기로 분쇄하는 제2단계; 및
    상기 분쇄된 꽃게와 한약재는 꽃게와 한약재를 혼합하는 제3단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1단계 이전에 상기 꽃게를 흐르는 담수에 30초 동안 침지(沈漬)하여 꽃게를 탈염화하는 제4단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1단계는, 폐기 꽃게와 한약재를 -25℃에서 급속 냉동하고, 냉동된 꽃게와 한약재의 재료를 건조기에 넣고 60℃로 6시간 건조하는 단계; 인 것을 특징으로 하는 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제2단계는, 꽃게와 한약재를 분쇄기로 500㎛ ～ 1,000㎛의 입자 크기로 분쇄하는 단계; 인 것을 특징으로 하는 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제3단계는, 분쇄된 꽃게와 한약재를 20 : 80의 중량비율로 혼합하여 믹서기를 사용해 10분 이상 혼합하는 것을 특징으로 하는 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제3단계 후, 분쇄된 꽃게와 한약재가 혼합된 혼합 재료를 40℃의 온도조건하에서 2시간 동안 건조하는 제5단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제5단계 단계 후, 혼합 재료에 109/mL 농도의 광합성 세균을 분쇄된 꽃게와 한약재를 혼합한 재료 1kg 당 2.5mL를 스프레이로 분사하는 제6단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제6단계 단계 후, 광합성 세균을 첨가한 혼합 재료를 상온에서 4시간 건조하는 제7단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 꽃게와 한약재를 혼합한 재료를 포장하는 제8단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법.
KR1020120010010A 2012-01-31 2012-01-31 폐기 꽃게와 한약재를 이용한 농업용 비료의 제조 방법 KR101176401B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101995671B1 (ko) * 2018-06-27 2019-07-03 손강 한약재 찌꺼기를 이용한 도시농업용 비료 제조장치
KR102011756B1 (ko) * 2018-03-20 2019-10-21 손산 한약재 찌꺼기 분리 방법

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KR102011756B1 (ko) * 2018-03-20 2019-10-21 손산 한약재 찌꺼기 분리 방법
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