KR101982187B1

KR101982187B1 - 아로마, 유용미생물 및 다공성 광물을 포함하는 원예용 기능성 패드 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101982187B1
Application number: KR1020170076109A
Authority: KR
Inventors: 이중희; 김종화; 한갑훈; 오동순; 유붕정; 이장순
Original assignee: 지앤엠 주식회사
Priority date: 2017-06-15
Filing date: 2017-06-15
Publication date: 2019-05-28
Also published as: KR20180137068A

Abstract

본 발명은 아로마, 유용미생물 및 다공성 광물을 포함하는 원예용 기능성 패드 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 아로마, 유용미생물 및 다공성 광물을 포함하는 원예용 기능성 패드는 패드 내 유용미생물로 인하여 원예를 포함한 모든 작물의 내병성을 높여 병해로부터 작물을 지키고 광합성을 향상과 뿌리활착 등 생장을 도와 생명력을 높여 작물이 건강하게 자라며, 패드 내 항균탈취제로부터 발산되는 아로마로 인하여 탈취 외에도 대장균, 황색포도상균 및 곰팡이 등을 제거하고, 파리 및 모기 등 해충의 접근을 막아 번식을 억제할 수 있으므로, 실내정원이나 화원의 관리를 보다 쉽게 유지할 수 있다.

Description

아로마, 유용미생물 및 다공성 광물을 포함하는 원예용 기능성 패드 및 이의 제조방법{Horticultural functional pads comprising aroma, effective microorganisms and porous minerals and their preparation}

본 발명은 아로마, 유용미생물 및 다공성 광물을 포함하는 원예용 기능성 패드 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

도시화와 미세먼지 등 생활환경의 열악한 변화에 대한 개선과, 삭막한 도시생활로 인해 피폐해진 정신건강에 대한 치유의 일환으로 일상에서 가장 가깝고, 많은 시간을 마주할 수밖에 없는 실내의 환경을 쾌적하고 건강하게 유지하고자 하는 욕구로 아파트의 발코니 등 자투리공간을 이용한 실내정원이 주목받고 있다.

그러나, 실내의 화분에서 자라는 원예식물은 온도, 습도, 공기의 질 등 자연환경과 전혀 다른 생육조건으로 인해 좀 더 세심하고 정교한 관리가 필요한데 이 관리가 쉽지 않고, 특히 잘못된 급수관리와 영양제의 오사용 및 과다사용 등의 관리부족으로 뿌리와 화분의 상토가 부패하여 냄새가 나고, 습도가 높아 파리, 모기 등의 해충과 벌레가 서식하게 되는 문제점이 발생한다.

이에, 본 발명자들은 이러한 실내정원이나 화원의 관리를 보다 쉽게 유지하기 위해 아로마, 유용미생물 및 다공성 광물을 포함하는 원예용 기능성 패드를 개발하여 본 발명을 완성하였다.

한국등록특허 제10-1295376호 한국등록특허 제10-0530301호

본 발명의 목적은 아로마, 유용미생물 및 다공성 광물을 포함하는 원예용 기능성 패드를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 원예용 기능성 패드의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은

아로마 및 멘톨을 포함하는 항균탈취제 용액; 스테비아 유래 유용미생물을 배양한 배양액; 및 제올라이트, 펄라이트 및 질석을 10 ~ 30 : 30 ~ 50 : 30 ~ 50 부피%로 혼합하여 분쇄한 다공성 광물 분말;을 포함하는 원예용 기능성 패드를 제공한다.

상기 다공성 광물 분말은 상기 항균탈취제 용액의 발향 및 증발을 지연시키는 것일 수 있다.

본 발명은 본 발명에 따른 원예용 기능성 패드의 제조방법으로,

항균탈취제 용액, 유용미생물 배양액, 다공성 광물 분말을 40 ~ 50 : 40 ~ 50 : 1 ~ 10 부피%로 혼합하는 단계; 및

상기 혼합물을 멤브레인 필름에 접착하는 단계;를 포함하는 원예용 기능성 패드의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 아로마, 유용미생물 및 다공성 광물을 포함하는 원예용 기능성 패드는 패드 내 유용미생물로 인하여 원예를 포함한 모든 작물의 내병성을 높여 병해로부터 작물을 지키고 광합성을 향상과 뿌리활착 등 생장을 도와 생명력을 높여 작물이 건강하게 자라며, 패드 내 항균탈취제로부터 발산되는 아로마로 인하여 탈취 외에도 대장균, 황색포도상균 및 곰팡이 등을 제거하고, 파리 및 모기 등 해충의 접근을 막아 번식을 억제할 수 있으므로, 실내정원이나 화원의 관리를 보다 쉽게 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원예용 기능성 패드 제조 공정을 나타낸 모식도이다.
도 2 내지 도 5는 항균탈취제 용액의 탈취 시험 결과를 나타낸 시험성적서이다; 도 2 : 암모니아, 도 3 : 트리메틸아민, 도 4 : 황화수소, 도 5 : 메틸머캅탄.
도 6은 항균탈취제 용액의 축산분뇨 분해 시험 결과를 나타낸 검사성적서이다.

본 발명은

상기 아로마 및 멘톨을 포함하는 항균탈취제 용액은 주정에 아로마와 멘톨을 투여하여 용해하고, 용해한 화합물을 탈취제에 투여하고 2차 용해한 후, 편백나무 증류수와 보존제를 투여하고 혼합하여 제조하는 것일 수 있다.

상기 항균탈취제 용액 제조 시, 발향물질인 아로마 및 멘톨을 용해시키는 가용화제는 사용하지 않으며, 가용화제를 사용하지 않는 이유는 스테비아 유래 유용미생물 배양액이 총 중량의 5 ~ 10 중량%에 해당하는 아로마 또는 멘톨 오일을 용해시키는 기능을 가지고 있어 별도의 가용화제가 불필요하기 때문이다.

상기 스테비아 유래 유용미생물은 한국등록특허 제10-1118156호의 스테비아로부터 제조한 유용미생물로서, 생산기간이 짧고 환경적응에 유리한 특징이 있다.

상기 다공성 광물 분말은 바람직하게는 제올라이트, 펄라이트 및 질석을 20 : 40 : 40 부피%로 혼합하는 것일 수 있다.

상기 다공성 광물 분말은 상기 항균탈취제 용액의 발향 및 증발을 지연시키는 것일 수 있다. 본 발명은 프로필렌글리콜, 글리세린, 부틸렌 글리콜 등의 발향 및 증발 지연 효과가 있는 인공화합물을 사용하지 않는다. 상기 인공화합물 사용 시 유용미생물과 접촉하여 가스가 발생하고 패드의 원료인 맴브레인 필름의 통기를 차단하여 발향과 유용미생물의 유출을 방해하는 문제점이 발생한다. 즉, 본 발명은 발향 및 증발 지연 효과가 있는 인공화합물 대신 다공성 광물 분말을 사용함으로써, 스테비아 유래 유용미생물의 생존 및 보존기간을 최대화할 수 있다.

상기 항균탈취제 용액, 유용미생물 배양액, 다공성 광물 분말은 바람직하게는 45 : 45 : 10 부피%로 혼합하는 것일 수 있다.

본 발명에 따른 원예용 기능성 패드는 화분의 토양 또는 상토 위에 올려놓을 수 있는 통기성 용기 내에 담지된 형태 등으로 적용될 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

< 실시예 1> 항균탈취제 제조

탈취제는 지앤엠 탈취제(조달청 나라장터종합쇼핑몰 등록, 물품식별번호 22960341)를 사용하였다. 발향물질은 아로마(천연향, 피톤치드 등)과 멘톨을 사용하였으며 발향물질이 제품에 쉽게 혼합될 수 있도록 주정(최종 제품(항균탈취제 용액)의 5 중량%)에 아로마(0.3 중량%)와 멘톨(0.02 중량%)을 투여하여 3,000 rpm 이상의 호머믹서를 사용하여 용해하였다. 지앤엠 탈취제 전체 중량에 대하여 용해한 화합물을 60 중량%로 투여하고 5,000 rpm 이상의 호머믹서를 사용, 혼합하여 2차 용해하는데, 이때 발향물질의 용해제인 가용화제는 사용하지 않았다. 2차 용해된 화합물 전체 중량에 대하여 편백나무증류수 35 중량%와 보존제 5 중량% 등 첨가물을 투여하고 5,000 rpm 이상의 호머믹서를 사용, 혼합하여 최종적으로 항균탈취제 용액을 수득하였다.

< 실시예 2> 유용미생물 제조

한국등록특허 제10-1118156호의 스테비아 유래 유용미생물을 한국등록특허 제10-1118156호에 따라 스테비아 건조 액상추출액 700 kg, 스테비아 건조 분말 촉매 50 g, 당밀 300 kg, 설탕 및 소금을 미량으로 혼합한 배지에 배양하여 유용미생물 배양액을 수득하였다.

< 실시예 3> 다공성 광물 분말 제조

제올라이트, 펄라이트 및 질석을 20 : 40 : 40 부피%로 혼합하고, 혼합된 다공성 광물을 건식 분쇄기로 분쇄하였다. 분쇄한 다공성 광물을 300 mesh 이하의 거름망으로 여과하여 다공성 광물 분말을 수득하였다.

< 실시예 4> 원예용 기능성 패드 제조

실시예 1의 항균탈취제, 실시예 2의 유용미생물 및 실시예 3의 다공성 광물 분말을 45 : 45 : 10 부피%로 혼합 및 교반하였다. 혼합물을 사면접착기를 이용하여 멤브레인 필름에 접착하여 원예용 기능성 패드를 제조하였다.

< 실시예 5> 항균탈취제의 탈취 효과 검정

암모니아, 트리메틸아민, 황화수소 및 메틸머캅탄에 대하여 항균탈취제의 탈취 효과를 24 시간 동안 분석하였다. 구체적으로 항균탈취제를 증류수로 50배 희석한 후 그 중 20 ml를 5L 반응기에 넣고 밀봉하였다. 시험가스인 암모니아, 트리메틸아민, 황화수소 및 메틸머캅탄을 초기농도 50 μmol/mol(blank)로 반응기에 주입하고 0.5, 1, 3, 5, 7, 9, 12, 24 시간에서 농도값(sample)를 각각 측정하였다. 항균탈취제를 넣지 않은 반응기에서 동일한 방법으로 시험가스 4종의 농도를 각각 측정한 후 각 시간대별 시험가스의 제거율을 하기 식에 따라 산출하였다.

시험가스의 제거율(%) = [{(blank 농도) - (sample 농도)}/(blank 농도)]×100

그 결과, 하기 표 1 및 도 2 내지 5와 같이 항균탈취제는 24 시간 후 암모니아를 99.6%, 트리메틸아민을 99.6%, 황화수소를 57.1%, 메틸머캅탄을 69.4%까지 탈취하는 것을 확인하였다.

구분	암모니아 NH₃			트리메틸아민 (CH₃)₃N			황화수소 H₂S			메틸머캅탄 CH₃SH
구분	Blank	Sample	탈취율(%)	Blank	Sample	탈취율(%)	Blank	Sample	탈취율(%)	Blank	Sample	탈취율(%)
0시간	50	50	0.0	50	50	0.0	50	50	0.0	50	50	0.0
0.5시간	49	<0.2	99.6	49	2	95.9	49	41	16.3	49	41	16.3
1시간	49	<0.2	99.6	49	2	95.9	49	40	18.4	49	39	20.4
3시간	49	<0.2	99.6	49	2	95.9	49	37	24.5	49	33	32.7
5시간	49	<0.2	99.6	49	2	95.9	49	34	30.6	49	20	38.8
7시간	49	<0.2	99.6	49	1	98.0	49	30	38.8	49	27	44.9
9시간	49	<0.2	99.6	49	1	98.0	49	28	42.9	49	24	51.0
12시간	49	<0.2	99.6	49	1	98.0	49	25	49.0	49	21	57.1
24시간	49	<0.2	99.6	49	<0.2	99.6	49	21	57.1	49	15	69.4

< 실시예 6> 항균탈취제의 축산분뇨 탈취 효과 검정

축산분뇨에 대하여 항균탈취제의 탈취 효과를 분석하였다. 구체적으로, 복합악취는 공기희석관능법을 통해 악취판정요원이 채취된 시료의 냄새를 맡아 희석배수를 판정하여 측정하였다. 대기 중 암모니아는 시료에 페놀-니트로프루시드 나트륨 용액과 차아염소산 나트륨 용액을 가하고 암모늄이온과 반응시켜 생성되는 인도 페놀류의 흡광도를 640 nm에서 측정하여 정량하였다. 대기 중 황화합물은 시료가 담겨진 알루미늄백을 가스 크로마토그램 기기에 연결하여 크로마토그램을 기록함으로써 측정하였다. 시험구에는 축산분뇨 시료 1 kg에 항균탈취제 10 ml을 투여하였다.

그 결과, 하기 표 2와 같이 항균탈취제를 투여하고 24 시간 후 복합악취가 약 70% 감소하고, 황화수소는 약 92% 감소하였으며, 암모니아는 48 시간 경과 후 완전히 감소한 것을 확인하였다.

구분	복합악취	암모니아	황화수소
대조구	14,422 ppm	59.520 ppm	34.055 ppm
시험구(항균탈취제 투여 24 시간 후)	4,481 ppm	65.950 ppm	2.894 ppm
결과	약 70% 감소	48 시간 경과 후 완전히 감소	약 92% 감소

< 실시예 7> 항균탈취제의 축산분뇨 분해 효과 검정

축산분뇨에 대하여 항균탈취제의 분해 효과를 분석하였다. 축산분뇨 시료 100톤에 항균탈취제 40L를 투여하고 24 시간 후, COD(Chemical Oxygen Demand, 화학적산소요구량), BOD(Biochemical Oxygen Demand, 생화학적산소요구량), TN(총 질소량), TP(총 인량), SS(Suspended Solids, 부유물질) 농도를 측정하였다.

그 결과, 하기 표 3 및 도 6과 같이 항균탈취제를 투여한 후 COD는 11%, BOD는 73%, TN은 91%, TP는 43%, SS는 34%로 각각 감소한 것을 확인하였다.

(단위: mg/l)

구분	CODmn	BOD	TN	TP	SS
대조구	8.57	0.18	300.5	47.2	1,100
시험구(항균탈취제 투여 24 시간 후)	7.64	0.05	27.3	26.9	700
결과	11% 감소	73% 감소	91% 감소	43% 감소	34% 감소

Claims

아로마 및 멘톨을 포함하는 항균탈취제 용액; 스테비아 유래 유용미생물을 배양한 배양액; 및 제올라이트, 펄라이트 및 질석을 10 ~ 30 : 30 ~ 50 : 30 ~ 50 부피%로 혼합하여 분쇄한 다공성 광물 분말;을 멤브레인 필름에 접착한 것인 원예용기능성 패드로,
상기 다공성 광물 분말은 상기 항균탈취제 용액의 발향 및 증발을 지연시키는 것을 특징으로 하는 원예용 기능성 패드.
제 1항에 따른 원예용 기능성 패드의 제조방법으로,
항균탈취제 용액, 스테비아 유래 유용미생물 배양액, 다공성 광물 분말을 40 ~ 50 : 40 ~ 50 : 1 ~ 10 부피%로 혼합하는 단계; 및
상기 혼합물을 멤브레인 필름에 접착하는 단계;를 포함하는 원예용 기능성 패드의 제조방법.