KR101682440B1 - 액상 유황비료 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제독 유황 및 전착제로 이루어지는 액상 유황비료 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 제독 유황은 유황, 천매암, 황토, 가성소다, 천일염 및 물로 이루어지며, 상기 전착제는 가성가리, 카롤라유, 및 물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 액상 유황비료는 유황, 천매암, 황토, 가성소다, 천일염 및 물을 혼합하여 제독 유황을 제조하는 단계; 가성가리, 카롤라유, 및 물을 혼합하여 전착제를 제조하는 단계; 상기 제독 유황 및 상기 전착제를 혼합하여 액상 유황비료를 제조하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

액상 유황비료 및 그 제조방법{Liquid Type Sulfur Fertilizer and Manufacturing Method Thereof}

본 발명은 액상 유황비료 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 제독 유황과 전착제로 구성되는 액상 유황비료 및 그 제조방법에 관한 것이다.

작물 생장에 필요한 영양분을 공급하기 위하여 다양한 형태의 비료가 시비되며, 이러한 영양분 공급은 작물의 성장은 물론 수확량이나 품질에 크게 영향을 미치게 된다.

일반적으로 질소, 인산, 및 칼륨의 중요성은 인식되어 이들 성분의 비료는 보편화 되어 있으나 기타 원소에 대하여는 필요성 및 시비기준 등이 잘 알려져 있지 않다. 특히 유황은 식물의 흡수량이 인산과 비슷한 다량원소로서, 최근에 연구가 활발히 진행되고 있으며 유황을 이용한 경작사례들이 보고되고 있다.

유황은 식물생육에 있어서 3가지 아미노산, 즉 시스틴(Cystine), 시스테인(Cysteine), 메티오닌(Methionine)의 구성성분일뿐만 아니라, 두과 작물의 뿌리혹 형성에 필수적이며, 마늘과 양파등의 작물에서는 지방과 결합되어 특수한 냄새를 내게 하며, 이 성분이 부족할 경우 식물생육이 억제되고 농작물의 수량과 품질에도 크게 관여하는 것으로 알려지고 있다. 특히 산성화된 땅을 중화시키기 위하여 유황의 사용이 필수적이다.

이러한 유황의 장점에도 불구하고, 유황이 가진 독성으로 인한 2차 오염의 우려로 농작물에 충분한 양을 살포할 수 없는 문제가 있었다. 이러한 문제는 최근 개발되고 있는 다양한 형태의 법제유황을 통해 해결되고 있다.

대한민국 등록특허공보 10-1259061호에서는 입상 형태로 가공한 유황비료를 통해 배추의 생육을 촉진시키는 결과를 얻고 있다. 상기 선행기술은 액상 비료의 취급이나 보관의 불편함이나 시비의 불편함을 해소하기 위하여 입상 형태로 가공하고 있다.

그러나 입상 비료는 살포에 의해 시비하므로 시비 후 유황이 분해되면서 유황 가스가 발생할 수 있고, 영양성분의 효과적인 공급이 어려워 작물의 수확량을 향상시키기 어려운 문제가 있다. 이러한 까닭에 액상 비료가 다수 개발되고 있다.

예를 들어, 대한민국 공개특허공보 10-2015-0140017호에서는 법제 유황으로 액상 유황을 제조하고, 이를 주성분으로 하는 액상 비료를 제조하고 있으며, 대한민국 등록특허공보 10-1482038호에서는 법제 유황과 휴믹산 수용액을 혼합한 유황 비료를 통하여 사과, 벼, 배추, 목화, 후추 등의 작물 생장을 촉진시키고 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 10-1440060호에서는 유용성 유황과 수용성 비료 성분을 혼합한 유황 조성물을 비료에 적용하는 점이 기재되어 있다.

그러나 고구마, 감자, 야콘 등의 뿌리작물을 효과적으로 재배하기 위한 액상 유황 비료에 대한 기술 개발은 부족한 실정이다.

대한민국 등록특허공보 10-1259061호 대한민국 공개특허공보 10-2015-0140017호 대한민국 등록특허공보 10-1482038호 대한민국 등록특허공보 10-1440060호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 뿌리작물의 생장을 촉진하며 엽면시비를 할 수 있는 액상 유황비료 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 액상 유황비료는 제독 유황 및 전착제로 이루어지되, 상기 제독 유황은 유황 10 내지 30 중량부, 천매암 0.1 내지 1 중량부, 황토 0.1 내지 1 중량부, 가성소다 10 내지 30 중량부, 천일염 0.5 내지 2 중량부 및 물 40 내지 60 중량부로 이루어지며, 상기 전착제는 가성가리 1 내지 5 중량부, 카롤라유 10 내지 30 중량부, 및 물 20 내지 40 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액상 유황비료는 엽면시비용 비료이며, 뿌리작물 재배용 비료인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 액상 유황비료의 제조방법은 유황, 천매암, 황토, 가성소다, 천일염 및 물을 혼합하여 제독 유황을 제조하는 단계; 가성가리, 카롤라유 및 물을 혼합하여 전착제를 제조하는 단계; 상기 제독 유황 및 상기 전착제를 혼합하여 액상 유황비료를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제독 유황은 유황 10 내지 30 중량부, 천매암 0.1 내지 1 중량부, 황토 0.1 내지 1 중량부, 가성소다 10 내지 30 중량부, 천일염 0.5 내지 2 중량부 및 물 40 내지 60 중량부로 이루어지며, 상기 전착제는 가성가리 1 내지 5 중량부, 카롤라유 10 내지 30 중량부, 및 물 20 내지 40 중량부로 이루어질 수 있다.

본 발명의 액상 유황비료 및 이의 제조방법에 따르면, 엽면시비가 가능하며 고구마, 감자, 야콘 등의 뿌리작물의 생장을 촉진시킬 수 있는 액상 유황비료를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 액상 유황비료를 시비하여 재배한 호박고구마의 황 성분 함량을 분석한 분석성적서이다.
도 2는 본 발명의 액상 유황비료를 시비하여 재배한 호박고구마를 건조한 호박고구마 말랭이에 관한 성분을 분석한 분석성적서이다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 액상 유황비료는 제독 유황 및 전착제로 이루어진다.

상기 제독 유황은 유황, 천매암, 황토, 가성소다, 및 물로 이루어진다. 이때, 상기 구성성분은 제독 유황은 유황 10 내지 30 중량부, 천매암 0.1 내지 1 중량부, 황토 0.1 내지 1 중량부, 가성소다 10 내지 30 중량부, 천일염 0.5 내지 2 중량부 및 물 40 내지 60 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전착제는 가성가리, 카롤라유, 및 물로 이루어지며, 상기 구성성분은 가성가리 1 내지 5 중량부, 카롤라유 10 내지 30 중량부, 및 물 20 내지 40 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 제독 유황 및 전착제의 구성성분의 함량은 액체 비료의 살포 효율, 영양 성분의 공급 효율을 고려하여 최적화된 것으로, 상기 함량 범위를 벗어나 제조할 경우, 본 발명에서 요구하는 정도의 작물 생장의 효율을 나타내지 못하는 것으로 파악되었다.

본 발명에서 상기 제독 유황의 구성성분인 천매암은 석영, 세리사이트질 운모, 녹니석으로 구성된 엽리상 변성암으로서, 다공성 물질이므로 유해물질의 흡착, 중화에 효과적인 광물이다.

유황의 제독을 위해서 천매암 외에도 다양한 광물이 이용될 수 있으나, 본 발명에서는 다양한 실험을 거친 결과 천매암을 사용할 때, 본 발명의 액상 유황비료 제조에 있어서 제독 속도 및 효율이 가장 좋은 것으로 나타났으므로 천매암을 선택하여 사용하였다.

상기 천매암은 분말 형태로 사용하는데 배합 공정의 효율을 고려하여 50 내지 200 메쉬로 분쇄하여 사용한다. 상기 입경은 상기 제독 유황의 다른 구성성분인 황토의 입경과 맞추기 위한 것으로 각 구성성분이 균일하게 배합되도록 하기 위한 중요한 요인이 된다.

본 발명의 제독 유황의 또 다른 구성성분인 황토는 실리카, 알루미나, 철, 마그네슘, 나트륨, 칼륨 등 다양한 무기질을 함유한 입자로서 다양한 성분의 순환 작용을 통해 유황의 제독, 탈취 효과를 나타내는 것이다.

상기 유황은 배합 공정의 효율을 고려하여 천매암과 마찬가지로 50 내지 200 메쉬로 분쇄하여 사용한다.

본 발명의 제독 유황의 또 다른 구성성분인 가성소다는 물과 화학반응에 의해 100℃ 이상으로 온도를 상승시키게 되므로, 제독 유황의 혼합을 용이하게 한다.

본 발명의 제독 유황의 또 다른 구성성분인 천일염은 분산제로서의 역할을 하며 유황을 수용화하여 고르게 분산시키고 팽창시켜 응고를 방지하는 역할을 한다.

상기 제독 유황은 유황, 천매암, 황토, 가성소다, 천일염 및 물을 혼합함으로써 제조될 수 있다. 즉, 유황, 천매암 분말, 황토 분말, 가성소다, 천일염을 혼합한 반응기에 물을 투입하면 100℃ 이상으로 가열된 용액이 생성되며, 이를 30~60분 간 교반하면 유황이 완전히 녹아 제독 유황의 용액이 제조되게 된다.

상기 제조된 제독 유황은 물을 배합하여 희석하여 보관하게 된다.

상기 제독 유황은 유황 10 내지 30 중량부, 천매암 0.1 내지 1 중량부, 황토 0.1 내지 1 중량부, 가성소다 10 내지 30 중량부, 천일염 0.5 내지 2 중량부 및 물 40 내지 60 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 범위를 벗어나면 유황의 제독이 불충분하거나 분산이 불충분하여 최종적으로 얻어지는 액상 유황비료의 효과가 감소하게 되고 작물에 함유되는 황 함량이 감소하는 경향을 보였으므로, 상기 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 전착제의 구성성분인 수산화칼륨은 물과 혼합되면 100℃ 이상으로 발열하면서 용해되는데, 식물의 영양성분일 칼륨을 제공하기 위하여 비료에 함유되는 성분이다.

또한, 카롤라유와 가성가리는 천연 전착제를 제조할 때 주로 사용되는 것으로 가성가리를 물에 용해시킨 후 카롤라유를 투입하고 교반하여 혼합하면 점도가 높은 반고체 상태의 전착제를 얻을 수 있다. 이러한 전착제는 교반을 멈추고 3일 내지 2주 정도 숙성을 시킨 후 사용하는 것이 바람직하다. 액상의 전착제를 제조하기 위하여 상기 반고체 상태의 전착제에 추가적으로 물을 투입하고 교반할 수 있다.

상기 전착제는 가성가리 1 내지 5 중량부, 카롤라유 10 내지 30 중량부, 및 물 20 내지 40 중량부를 배합하여 제조하게 되는데, 상기 함량 범위를 벗어나 카롤라유나 가성가리 중 어느 하나를 지나치게 많이 사용하면, 점도가 너무 높아 액상 유황비료를 제조할 수 없는 문제가 발생하므로 상기 함량 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 전착제는 엽면시비 시 유황 비료가 잎에 고르게 잘 묻도록 하는 역할을 하게 된다.

따라서 액상의 제독 유황과 액상의 전착제는 중량비로 0.5:1 내지 1:0.5의 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 전착제의 양이 지나치게 작으면 엽면시비에 의해 유황 비료를 작물에 고르게 공급할 수 없는 문제가 있으며, 전착제의 양이 지나치게 많아도 동일 시비량에서 유황 성분을 충분히 공급할 수 없게 되는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명의 액상 유황비료는 다양한 작물에 적용할 수 있으나, 특히 고구마, 감자, 야콘 등의 뿌리작물의 생장을 촉진하는데 큰 효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 본 발명의 액상 유황비료가 엽면시비가 가능하며, 유황 성분을 작물에 효과적으로 공급할 수 있는 비료이기 때문인 것으로 생각된다.

일 실시예에서 본 발명의 액체 유황 비료를 표 1과 같은 배합비율로 제조하였다.

	구성성분	함량(kg)
제독 유황	유황	25
	천매암 분말	0.5
	황토 분말	0.5
	가성소다	20
	천일염	1
	물	50
전착제	가성가리	2.5
	카롤라유	18
	물	32

표 1에 따른 함량으로 교반기에 유황을 충전하고 천매암 분말(100 메쉬), 황토 분말(100 메쉬), 가성소다 및 천일염을 충전하였다.

상기 교반기에 물을 투입하고 1시간 동안 교반하여 용액을 제조하였다. 교반 초기에 교반기 내의 용액의 온도는 100℃ 이상으로 상승하였는데 반응이 진행되면서 온도가 내려갔다. 교반을 마친 용액에 물 50 리터를 추가하여 희석한 후 저장용기에 옮겨 담아 저장하였다.

이와는 별도로 표 1에 따른 함량으로 교반기에 물과 가성가리를 혼합하고 교반하였다. 교반 초기에 교반기 내의 용액의 온도는 100℃ 이상으로 상승하였는데 반응이 진행되면서 온도가 내려갔다.

가성가리가 물에 완전히 녹은 후 카롤라유를 투입하고 교반을 계속하였다. 10분 교반 후 점도가 높은 전착제가 제조되면 이를 실온에서 2주간 숙성하였다.

상기 숙성된 전착제에 물 100 리터를 투입하고 다시 교반하여 액상의 전착제를 제조하였다.

상기 제조된 제독 유황 용액과 전착제 용액을 1:1의 중량비로 배합하여 액상 유황비료를 제조하였다.

제조된 액상 유황비료를 5,000평의 호박고구마 밭에 엽면시비하였다(실시예 1). 또한, 효과의 비료를 위하여 5,000평의 호박고구마 밭에 시판되는 유황비료 2종을 살포하였다(비교예 1, 2).

수확된 호박고구마의 황 함량을 분석한 결과를 표 2에 요약하였다. 분석은 농업기술실용화재단에 의뢰하여 수행하였으며, 실시예 1에 따른 호박고구마의 황 성분 함량에 대한 분석성적서를 도 1에 기재하였다.

	비료의 종류	시비방법	황(S)함량(㎎/100g)
실시예1	액상 유황비료	엽면살포	108.86
비교예1	시판 액상유황비료	엽면살포	25.39
비교예2	시판 입제유황비료	입제살포	10.89

분석 결과를 살펴보면, 본 발명의 액상 유황비료를 엽면살포에 의해 시비한 결과 황 함량이 종래의 유황비료에 비해 5~10배 많이 함유되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 본 발명의 액상 유황비료가 작물의 생장을 크게 촉진시키는 효과를 나타내는 것을 시사하는 것이다.

또한, 재배된 호박고구마를 세척, 절단하고 증숙한 후, 전기 건조기로 건조하여 호박고구마 말랭이를 제조하고 이를 분석한 분석성적서가 도 2에 도시되어 있다.

도 2의 결과를 참조하면, 본 발명의 액상 유황비료를 시비하여 재배한 호박고구마는 세척, 가열 등의 가공에 의해서도 황 성분을 다량 함유하고 있는 것으로 나타나 액체 유황비료 시비에 의한 영양성분이 작물 내에 충분히 공급되고 있음을 확인할 수 있었다.

본 발명의 액상 유황비료를 5,000평의 호박고구마 밭에 시비한 결과, 1년에 4번 시비하는 것으로 2번의 수확이 가능하며, 수확량도 통상의 경우에 비해 2배 증가하는 결과를 얻었다. 또한, 본 발명의 액상 유황비료를 사용하여 무농약 농법으로 4년 간 적용하였을 때, 수확량과 수확 횟수를 유지할 수 있었으므로, 이러한 결과로부터 무농약 농법에 적용할 수 있는 것으로 파악되었다.

또한, 종래의 입제 유황비료를 살포할 경우, 가스 분출로 악취가 발생했으나, 본 발명의 액상 유황비료를 시비한 결과 이러한 악취 발생이 없어 유황 성분이 작물에 효율적으로 흡수되며, 작물의 생장 효율도 크게 향상되는 것으로 파악되었다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

Claims (7)

1. 제독 유황 및 전착제로 이루어지는 액상 유황비료에 있어서,
   상기 제독 유황은 유황 10 내지 30 중량부, 천매암 0.1 내지 1 중량부, 황토 0.1 내지 1 중량부, 가성소다 10 내지 30 중량부, 천일염 0.5 내지 2 중량부 및 물 40 내지 60 중량부로 이루어지며,
   상기 전착제는 가성가리 1 내지 5 중량부, 카롤라유 10 내지 30 중량부, 및 물 20 내지 40 중량부로 이루어지되,
   상기 제독 유황 및 상기 전착제는 중량비로 0.5:1 내지 1:0.5의 비율로 혼합하며,
   상기 액상 유황비료는 엽면시비용 비료이며, 뿌리작물 재배용 비료인 것을 특징으로 하는 액상 유황비료.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 따른 액상 유황비료의 제조방법으로서,
   유황 10 내지 30 중량부, 천매암 0.1 내지 1 중량부, 황토 0.1 내지 1 중량부, 가성소다 10 내지 30 중량부, 천일염 0.5 내지 2 중량부 및 물 40 내지 60 중량부를 혼합하여 제독 유황을 제조하는 단계;
   가성가리 1 내지 5 중량부, 카롤라유 10 내지 30 중량부, 및 물 20 내지 40 중량부를 혼합하여 전착제를 제조하는 단계;
   상기 제독 유황 및 상기 전착제를 중량비로 0.5:1 내지 1:0.5의 비율로 혼합하여 액상 유황비료를 제조하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 액상 유황비료의 제조방법.
   
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