KR101219297B1 - 미생물 발효물 및 레몬즙을 이용한 친환경 비료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 요구르트, 드라이이스트, 설탕, 청국장 및 물을 혼합한 혼합물을 35 ~ 45℃에서 20 ~ 50시간 동안 발효시킨 발효물 1 ~ 20 중량%; 레몬즙 1 ~ 5 중량%; 및 물 75 ~ 98 중량%를 포함하는 친환경 비료에 관한 것이다.
본 발명의 친환경 비료는 미생물 발효물이 첨가되어 식물의 생장에 도움을 줄 수 있고, 토양에 사용시 수일 내로 유기물이 분해되어 사라짐으로써 환경오염을 최소화하며, 유익한 미생물이 살아 있어 식물의 뿌리와 줄기를 보호하는 효과가 있다.

Description

미생물 발효물 및 레몬즙을 이용한 친환경 비료{Environment-friendly fertilizer composition using microorganism fermentation and lemon juice}

본 발명은 미생물 발효물 및 레몬즙을 이용한 친환경 비료에 관한 것으로서, 화학 합성물을 사용하지 않아 토양 오염을 줄일 수 있는 친환경 비료 조성물에 관한 것이다.

비료는 식물에 필수적인 영양성분을 공급함으로써, 식물의 생장을 촉진하는 역할을 한다. 자연적인 토양에서 부족한 필수 영양소인 질소, 인, 칼륨 등을 화학적 합성비료를 통해 식물이 공급받아 곡물의 산출을 증가시키는 장점이 있다. 그러나, 합성비료의 용탈에 의해서 지하수와 토양이 오염되는 현상이 발생한다.

세계적으로 친환경 정책이 강화되는 추세에서 비료의 용탈에 의한 지하수와 식수원의 오염, 토양 오염 등의 환경오염을 줄이기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 또한, 비료의 사용량이 많아지면서 토양 중 과도한 염류 집적이 작물 재배에 장애 요인으로 대두되면서 이를 해소할 수 있는 방법을 모색하고 있는 중이다.

친환경 유기농 농작물에 대한 수요가 증감함에 따라 비료도, 종래의 합성비료와 다른 새로운 형태의 친환경 비료를 필요로 하고 있다.

대한민국 공개 특허 제2000-0053786호에서는 악취 제거에 탁월한 효능이 있는 미생물군과 유카에서 추출한 천연 식물 추출액과 천연 광물질 성분의 금속 이온군으로 구성된 천연 탈취제 조성물을 개시하며, 이에 따라 종래의 방향제나 화학 제품과는 달리 이취가 없고 인체, 가축 및 식물체에 접촉되어도 무해하며 완벽한 탈취 효과를 제공할 수 있는 천연 탈취제 조성물을 제안하고 있다.

또한, 대한민국 공개 특허 제2003-0014052호에서는 유기물 분해능이 뛰어나고 내생포자를 형성하는 바실러스 속 균주로 구성된 미생물군 배양액, 천연 식물로부터 추출한 목초액 및 소량의 향료, 정제수로 이루어진 천연 탈취제 조성물을 개시하며, 종래의 화학 탈취제나 단일 천연 탈취제가 갖는 단점을 보완하여 지속적이고 효과적인 탈취 능력을 가짐과 동시에 부패 및 병원성 세균에 대한 항균 작용도 뛰어나다는 것을 그 장점으로 기술하고 있다.

또한, 일본공개특허공보 제2010-0011782호는 화학 재료를 이용하지 않은 미생물균주 배양 발효액을 포함하는 탈취제에 관하여 개시하고 있으며, 효모균을 이용하는 배양액을 포함하는 탈취제에 관하여 기술하고 있다.

또한, 미국등록특허 제4,996,055호는 화학 재료를 이용하지 않은 미생물군인 낙산균과 고초균으로 구성된 탈취제용 조성물에 관하여 개시하고 있으며, 낙산균으로서 미야리이균을, 초고균속으로는 낫토균 및 고초균을 이용하는 탈취제 조성물을 개시하고 있다.

그러나, 상기 언급된 종래 기술은 친환경 탈취제 조성물에 관한 기술을 개시하고 있을 뿐 미생물 발효물을 이용한 친환경 비료에 관해서는 언급이 없으며, 특히 특정 성분을 특정 조건에서 발효시켜 얻어진 발효물을 이용한 친환경 비료에 대해서는 언급이 없다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 및 한계를 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 미생물 발효물이 첨가되어 식물의 생장에 도움을 줄 수 있으며, 토양에 사용시 수일 내로 유기물이 분해되어 사라짐으로써 환경오염을 최소화하는 동시에, 유익한 미생물이 살아 있어 식물의 뿌리와 줄기를 보호할 수 있는 친환경 비료 조성물을 제공하고자 한다.

상기 목적을 해결하기 위해 본 발명은 요구르트, 드라이이스트, 설탕, 청국장 및 물을 혼합한 혼합물을 35 ~ 45℃에서 20 ~ 50시간 동안 발효시킨 발효물 1 ~ 20 중량%; 레몬즙 1 ~ 5 중량%; 및 물 75 ~ 98 중량%를 포함하는 친환경 비료 조성물을 제공한다.

본 발명의 친환경 비료 조성물은 미생물 발효물이 첨가되어 식물의 생장에 도움을 줄 수 있고, 토양에 사용시 수일 내로 유기물이 분해되어 사라짐으로써 환경오염을 최소화하며, 유익한 미생물이 살아 있어 식물의 뿌리와 줄기를 보호하는 효과가 있다.

본 발명은 요구르트, 드라이이스트, 설탕, 청국장 및 물을 혼합한 혼합물을 35 ~ 45℃에서 20 ~ 50시간 동안 발효시킨 발효물 1 ~ 20 중량%; 레몬즙 1 ~ 5 중량%; 및 물 75 ~ 98 중량%를 포함하는 친환경 비료 조성물에 관한 것이다.

이하에서는 상기 본 발명의 조성물에 포함되는 각 성분에 관하여 구체적으로 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 비료 조성물에 포함하는 발효물은 요구르트, 드라이이스트, 설탕, 청국장 및 물을 혼합한 혼합물을 35 ~ 45℃에서 20 ~ 50시간 동안 발효시켜 얻어진 발효물을 사용한다.

상기 요구르트는 주로 유산균으로 이루어져 있으며, 친환경 비료에 유산균이 함유되도록 하기 위해 첨가되는 것이다. 상기 요구르트는 pH 2.0 ~ 2.5를 이루는 것을 적정온도 30 ~ 50℃를 이루는 장소에서 보관한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 요구르트는 친환경 비료에 첨가되는 경우, 암모니아 등을 중화하여 소독하는 작용을 이루는 효과를 얻을 수 있다.

상기 설탕은 유산균이 당을 좋아하는 원리를 이용하기 위하여 첨가되는 것으로서, 유산균이 당을 분해하여 영양분을 형성함으로써 발효를 더욱 원활하게 이루도록 하기 위하여 첨가된다.

상기 드라이이스트는 효모균을 말하는 것으로서, 첨가되는 요구르트, 설탕, 청국장의 혼합물이 원활하게 혼합되도록 하기 위하여 첨가된다. 또한, 상기 드라이이스트는 향균 및 탈취를 이루고, 각종 냄세제거와 세균을 억제하기 위하여 첨가된다.

상기 청국장은 바실러스균을 이용하기 위하여 첨가되는 것으로서, 배양균을 첨가할 경우 하루 만에 제조가 가능하다. 자연 발효에 의한 청국장은 메주콩을 10 ~ 20시간 더운 물에 불렸다가 물을 붓고 푹 끓여 익힌 다음 보온만으로 띄운 것이다. 그릇에 짚을 몇 가닥씩 깔면서 퍼담아 60℃까지 식힌 다음 따뜻한 곳에 놓고 담요나 이불을 씌워 보온하면 바실러스균이 번식하여 발효물질로 변한다. 바실러스균은 40 ~ 45℃에서 잘 자라며, 발암물질을 감소시키고 유해물질을 흡착해서 몸 밖으로 배설시킨다. 바실러스균은 공기 중에도 많이 있지만 볏짚에 많이 들어 있으므로 청국장을 띄울 때 콩 사이사이에 볏짚을 넣고 띄우면 매우 잘 뜬다.

이 때, 상기에서 설명한 요구르트, 드라이이스트, 설탕, 청국장 및 물을 혼합한 혼합물은 35 ~ 45℃가 유지되는 조건에서 20 ~ 50시간 동안 발효시켜 발효율을 얻는다. 이 때 상기 혼합물 중에 포함하는 각 성분의 함량은 요구르트 5~10 중량%, 드라이이스트 1~3 중량%, 설탕 3~10 중량%, 청국장 1~3 중량% 및 물 75~90 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 함량 범위를 가지는 이유를 설명하면 다음과 같다.

상기 드라이이스트는 총 혼합물 100중량%에 대하여 1 ~ 3 중량%가 되도록 첨가함으로써 다른 혼합물의 혼합을 원활하게 하는 본연의 효능을 얻으면서도, 요구르트, 설탕, 청국장의 배양과정을 저해하지 않고, 요구르트, 설탕, 청국장의 혼합비율을 저해하지 않아 암모니아 등을 중화하여 소독하는 요구르트(유산균) 및 부패 단백질을 분해하는 바실러스균의 효능을 원활하게 얻을 수 있도록 하기 위하여 상기와 같이, 총 혼합물 100중량%에 대하여 1 ~ 3 중량%의 비율로 첨가하게 되는 것이다.

또한, 상기 요구르트는 암모니아 등을 중화하여 소독하는 본연의 효능을 원활하게 얻기 위하여 총 혼합물 100중량%에 대하여 5 ~ 10중량%가 첨가되도록 하는 것으로서, 총 혼합물 100중량%에 대하여 5중량% 아래로 첨가되게 되면 본연의 효능을 얻기 어려우며 이와 반대로, 총 혼합물 100 중량%에 대하여 10중량%를 초과하여 첨가하게 되면 다른 혼합물의 혼합비율을 저해하기 때문에 상기에서와 같이, 총 혼합물 100 중량%에 대하여 5 ~ 10 중량%의 비율로 첨가되는 것이다.

상기 설탕은 유산균이 당을 분해하는 과정을 원활하게 이를 수 있도록 총 혼합물 100중량%에 대하여 3 ~ 10 중량%를 이루도록 첨가하게 되는 것이다.

한편, 상기 청국장이 총 혼합물 100 중량%에 대하여 1 ~ 3 중량%의 비율을 이루도록 첨가되는 것은 바실러스균을 이용하여 지방, 탄수화물, 셀룰로오스를 분해하는 본연의 효능을 얻으면서도 다른 첨가물의 혼합비율을 저해하지 않도록 하기 위하여 상기에서와 같이, 총 혼합물 100 중량%에 대하여 1 ~ 3 중량%의 비율로 첨가되는 것이다.

상기 물은 총 혼합물 100 중량%에 대하여 75 ~ 90 중량%의 비율로 혼합된다. 이는, 상기 물을 통하여, 요구르트, 드라이이스트, 설탕, 청국장의 혼합이 더욱 원활하게 이루어지도록 하고, 다른 혼합물이 과다하게 혼합되는 것을 방지하여 후술할 배양을 거친 친환경 비료가 과다하게 발효되는 것을 방지하기 위하여 상기에서와 같이, 총 혼합물 100 중량%에 대하여 75 ~ 90 중량% 비율로 혼합하게 되는 것이다.

상기 물은 혼합되는 요구르트, 드라이이스트, 설탕, 청국장의 혼합물 배양과정이 더욱 원활하게 이루어질 수 있도록 35 ~ 45℃의 물을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

상술한 것과 같이 혼합물을 혼합한 후, 35~45℃에서 20 ~ 50시간 동안 발효시켜 발효물을 제조한다.

이는 즉, 상기 혼합물이 원활하게 배양되어 요구르트, 청국장의 효능을 최대한으로 얻기 위한 것이다.

특히, 혼합물의 발효가 더욱 원활하게 이루어질 수 있도록 35 ~ 45℃의 온도에서 보관하여 발효시키는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 혼합물이 발효되는 장소는 35 ~ 45℃의 온도가 일정하게 유지되는 장소라면 어떠한 장소라도 무방하다.

상기 발효물은 레몬즙 및 물과 혼합하여 발효물의 효능을 저해하지 않으면서도 사용자가 원활하게 사용할 수 있도록 액체 형태를 이루는 것이 바람직하다.

이 때, 총 친환경 비료 100중량%에 대하여, 상기 발효물을 1 ~ 20 중량%와 함께 레몬즙을 1 ~ 5 중량%, 물을 75 ~ 98 중량% 혼합하는 것이 원재료의 효능을 저해하지 않으면서도 사용자가 원활하게 사용할 수 있어 바람직하다. 이 때 혼합되는 물은 10 ~ 25℃의 냉수를 사용할 수 있다.

여기서 상기 레몬즙은 레몬에서 얻은 100%의 액상 즙을 의미하는 것으로서, 상기 발효물의 특유의 냄새를 중화시켜 사용자의 편의성을 증대시키고, 식물에 비타민을 공급하여 식물 생육을 보조하는 역할을 한다. 이러한 레몬즙은 전체 조성물 중량 대비 1~5 중량%의 범위에서 포함시켜 사용하는 것이 바람직하다. 상기 함량이 1 중량% 미만일 경우 상기 발효물 특유의 냄새를 중화시키기 어려워 사용자가 사용하는데 편의성이 떨어지며, 상기 함량이 5 중량%를 넘으면 발효물의 함량이 줄어들어 비료 효과를 충분히 발휘하기 어려우므로 상기 범위 내에서 첨가하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 친환경 비료는 액체형태를 이룸으로써 용기에 담아 보관할 수 있으며, 사용 시 용기를 개봉하여 식물의 뿌리에 뿌리는 것으로 사용할 수 있다. 또한, 스프레이 형태로 분무하여 잎에 시비하는 것도 가능하며, 분무시 탈취 효과도 발휘할 수 있다.

상기 혼합물을 발효하는 과정에서 이산화탄소 등 많은 가스가 발생할 수 있다. 이 때, 배양기 내부의 압력을 줄이고, 가스로 인한 발효저해를 줄이기 위해서 가스를 배출해 주는 것이 바람직하다.

상기 혼합물을 발효하는 시간은 20시간 이상 발효시키고 50시간을 넘지 않는 것이 바람직하다. 상기 시간이 20 시간 미만일 경우 충분한 발효가 일어나지 않아 기능을 발휘하기 어렵고, 발효가 지나칠 경우 혼합물에 산도가 높아질 수 있고, 불필요한 가스와 미생물의 이차대사산물이 늘어날 수 있다. 아울러, 설탕과 같은 영양분이 고갈되면 미생물이 죽게 된다. 따라서 최적의 발효시점에서 발효의 진행을 느리게 하기 위해서 냉장 보관이 이루어져야 한다.

이하에서는 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 더욱 자세하게 설명을 하겠으나, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 의해서 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

설탕 3중량%, 드라이이스트 1중량%, 요구르트 5중량%, 청국장 2중량%, 약 40℃의 물 89중량%를 충분히 섞어 혼합한 후, 약 40℃에서 약 24시간 동안 발효시켰다.

상기에서 얻어진 발효물 10 중량%에 대하여 레몬즙 3중량%와 20℃의 물 87중량%를 혼합하여 친환경 비료 조성물을 제조하였다.

제조된 친환경 비료 조성물의 효과를 실험하기 위하여 5cm 가량 자란 고추 모종을 실험군 10개, 대조군 10개를 준비하였다. 실험군에는 이틀 간격으로 하나의 모종에 20 cc 정도의 친환경 비료 조성물을 액체 상태로 뿌리에 공급하였고, 대조군은 물만 20 cc 공급하였다. 10일이 지난 후, 성장량의 변화, 늘어난 잎의 개수의 변화를 측정하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.

실험군	성장량의 변화(cm)	잎의 개수 변화
1	10	5
2	9	6
3	8	5
4	7	6
5	8	6
6	9	5
7	9	5
8	7	7
9	9	5
10	8	6
평균	8.4	5.6

대조군	성장량의 변화(cm)	잎의 개수 변화
1	5	3
2	4	4
3	6	3
4	6	3
5	5	4
6	4	3
7	7	3
8	5	4
9	5	3
10	4	3
평균	5.1	3.3

상기 표 1 및 표 2를 보면, 본 발명에 따른 친환경 비료 조성물을 이용할 경우, 10일 동안 평균 8.4cm의 성장량을 보인 반면, 대조군은 5.1cm의 성장량을 보였다. 또한, 잎의 개수도 본 발명에 따른 친환경 비료 조성물을 이용한 실험군은 평균 5.6의 잎이 형성된 반면 대조군은 평균 3.3개에 그쳤다.

이상의 실험에서, 본 발명에 따른 친환경 비료 조성물 사용하면 식물의 성장에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 확인하였다.

Claims (3)

1. 요구르트 5 ~ 10 중량%, 드라이이스트 1 ~ 3 중량%, 설탕 3 ~ 10 중량%, 청국장 1 ~ 3 중량% 및 물 75 ~ 90 중량%를 혼합한 혼합물을 35 ~ 45℃에서 20 ~ 50시간 동안 발효시켜 냉장 보관된 발효물 1 ~ 20 중량%;
   100% 레몬 액상즙 1 ~ 5 중량%; 및
   물 75 ~ 98 중량%를 포함하며,
   액체 형태를 이루어 용기에 담아 보관할 수 있고 사용 시 용기를 개봉하여 식물의 뿌리에 뿌려 사용하거나 스프레이 형태로 분무하여 잎에 시비하는 것임을 특징으로 하는 친환경 비료 조성물.
   
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