KR101986782B1 - 양봉용 기능성 보온덮개의 제조방법 및 이에 의한 보온덮개 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보온과 항균 효율성이 우수한 소정의 소재를 채택하여 벌통 내부의 온도를 일정하게 유지시켜 줄 뿐 아니라 보온재 일면에 항습을 위한 비닐이 적층 형성되면서 이러한 보온재 양면으로 특정 기능을 보유한 단열부재 및 차광막이 부가 구성되어 주변 환경과 날씨에 상관없이 전천후로 광범위하게 활용 가능한 양봉용 기능성 보온덮개의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 솜, 비스코스레이온, 나일론 중 어느 하나를 평행 또는 부정 방향으로 배열한 후 합성수지 접착제로 결합하여 펠트 형상을 갖게 하는 제1단열부재 준비단계(S100); 캐시밀론을 소재로 하여 제1단열부재(10) 상면으로 보온부재를 적층 배열하는 보온부재 적층단계(S200); 보온부재(20) 상면에 비닐 소재의 항습부재를 적층 배열하여 습도 제어를 유도하기 위한 항습부재 적층단계(S300); 제1단열부재와 동일 소재와 형상의 제2단열부재를 항습부재(30) 상면으로 적층 배열하는 제2단열부재 적층단계(S400); 폴리에틸렌(PE) 소재를 4중으로 직조한 차광부재를 제2단열부재(40)의 상면으로 적층 배열하여 햇빛의 투과를 차단 유도하는 차광부재 적층단계(S500);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

양봉용 기능성 보온덮개의 제조방법 및 이에 의한 보온덮개{Bee Hive heating cover}

본 발명은 각종 환경 요인으로부터 벌통의 내부 공간이 기설정 상태로 쾌적하게 유지될 수 있는 양봉용 기능성 보온덮개의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보온과 항균 효율성이 우수한 소정의 소재를 채택하여 벌통 내부의 온도를 일정하게 유지시켜 줄 뿐 아니라 보온재 일면에 항습을 위한 비닐이 적층 형성되면서 이러한 보온재 양면으로 특정 기능을 보유한 단열부재 및 차광막이 부가 구성되어 주변 환경과 날씨에 상관없이 전천후로 광범위하게 활용 가능한 양봉용 기능성 보온덮개의 제조방법 및 이에 의한 보온덮개에 관한 것이다.

통상 양봉가에서는 벌통 내부에 인공적으로 꿀벌의 서식지인 소비(벌의 생육공간과 먹이를 저장하는 장소)를 복수 설치하고, 벌들의 습성을 유도하여 소비에 수집된 꿀이나 밀랍 등을 채취한다.

이러한 벌통은 저밀실과 산란실이 구분된 계상형 벌통이 각광받고 있으며, 복수의 벌집이 수반되는 몸통부와, 몸통부의 상단을 개폐하는 덮개부로 구성됨이 일반적이다.

예컨대 벌통과 관련한 기술사상의 일례로 등록실용신안공보 제20-0357837호 "토종벌 양봉용 벌통몸체"가 게재되어 있으며, 해당 기술은 겨울철 혹한의 추위에도 보온을 용이하게 함과 동시에 벌의 체력저하 및 체력소모를 방지하면서 식량의 공급을 용이하게끔 몸체 내부에 외부와 통하는 식량저장고와 출입구와 통하는 활동공간을 마련하되 그사이에 경사턱을 형성하여 항시 외부에서 식량의 확인과 공급을 가능케하고 또한, 출입구를 통해 몸체내부로 들어온 토종벌을 경사턱을 따라 이동가능케 하여 체력소모를 줄일 수 있게 한다.

하지만, 상술한 선행기술은 벌통을 형성함에 있어 여왕벌의 산란과 새끼벌의 생육 및 먹이를 저장하기 위해 상시 일정한 온도의 조건이 유지되어야 하는 조건을 만족하지 못하는바, 보온에 관련된 기능만이 있을 뿐 날씨가 무더운 여름에는 사용할 수 없는 치명적인 문제를 초래한다.

한편, 전술한 문제점을 해소하기 위하여 벌통의 내부 온도를 제어할 수 있는 기술이 개발되었으며, 그 중 하나로 등록실용신안공보 제20-0232451호 "벌통의 보온 자동개폐장치"가 게재되어 있다.

해당 기술은 벌통의 몸체부에 설치된 온도제어센서를 통해 외부와 내부의 온도에 따라 출입문이 자동 개폐되고, 특히 꿀벌의 몸에서 자체적으로 방출하는 열을 차단하거나 외부로부터 찬공기의 유입을 방지하여 최소한의 비용으로 벌통의 내부온도를 유지할 수 있는 기술이다.

하지만, 위 기술은 출입문의 자동 개폐로부터 내부의 온도가 유실되는 것을 차단하는 기능에 지나지 않으며, 실질적으로 벌통의 표면을 따라 침입하는 외부의 온기 내지 냉기를 차단하기에는 부족함이 있다.

결과적으로 주변의 날씨와 계절에 상관없이 벌통의 내부 공간을 상시 일정한 온도와 환경을 조성할 수 있는 기능성 보온 덮개가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

등록실용신안공보 제20-0357837호 "토종벌 양봉용 벌통몸체" 등록실용신안공보 제20-0232451호 "벌통의 보온 자동개폐장치"

본 발명은 위의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 계절에 상관없이 벌통의 내부 공간을 상시 일정한 수준의 온도로 유지할 수 있는 보온 덮개를 제공하는 것이 주된 해결과제이다.

또한, 보온성과 항균성이 우수한 단열소재로 구성하여 벌의 생육과 꿀의 수집을 적극적으로 촉진시킬 수 있는 기술을 제공하고자 하는 것이 다른 해결과제이다.

또한, 방수와 발수 기능을 부여하여 외부적 요인으로부터 습기와 결로를 차단할 수 있도록 구성하는 것이 또 다른 해결과제이다.

또한, 각 소재는 가능한 천연 소재를 이용하여 사용이 완료된 보온 덮개의 자연 분해가 신속히 이루어지게 하여 자연보호에 기여할 수 있도록 구성하는 것이 또 다른 해결과제이다.

위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 양봉용 기능성 보온덮개의 제조방법 및 이에 의한 보온덮개는 다음과 같다.

본 발명의 보온덮개는 솜, 비스코스레이온, 나일론 중 어느 하나의 섬유를 평행 또는 부정방향으로 배열한 후, 합성수지 접착제로 결합하여 펠트 모양을 갖게 하는 제1단열부재 준비단계(S100);와, 캐시밀론으로 이루어져 제1단열부재(10)의 상면에 적층하는 보온부재 적층단계(S200);와, 비닐소재로 이루어지고, 보온부재(20)의 상면에 적층되어 습도를 제어하는 항습부재 적층단계(S300);와, 제1단열부재와 동일하게 이루어져 항습부재(30)의 상면에 적층되는 제2단열부재 적층단계(S400);와, PE소재를 4중으로 직조하여 이루어지고, 제2단열부재(40)의 상면에 적층되어 햇빛의 투과를 차단하는 차광부재 적층단계(S500);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 제1단열부재 준비단계(S100)는 제1단열부재의 표면에 방수제 또는 발수제가 피막 처리되는 제1단열부재 코팅단계(S110)를 포함하고, 위 제2단열부재 적층단계(S400)는 제2단열부재의 표면에 방수제 또는 발수제가 피막 처리되는 제2단열부재 코팅단계(S410)가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 항습부재(30)는 생분해성 천연 합성수지인 것을 특징으로 한다.

또한, 위 항습부재(30)는 옥수수 부산물에서 획득한 플라스틱 성질의 탄소 골격을 갖는 분말을 추출하는 천연수지분말 추출단계(S310);와, 카슈넛 생산과정에서 얻을 수 있는 페놀계 식물성 오일과 고분자 분해 촉진제를 천연수지분말에 첨가하여 혼합하는 천연혼합물 생성단계(S320);와, 천연혼합물에 시트르산을 첨가한 후 가열하는 고분자물질 반응단계(S330);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 위 고분자 분해 촉진제는 비오디아스타제와, 프로자임과, 라파제와, 판셀라제와, 판프로신과, 판크레아틴과, 브로멜라인과, 셀룰라아제의 혼합에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 가벼우면서 촉감이 우수하고 보온성이 뛰어난 캐시밀론(Cashmilon)을 사용함과 더불어, 캐시밀론의 양면에 외부에서 침입하는 한기를 차단하는 단열부재와, 열기를 차단하는 차광부재가 더 형성되어 날씨와 계절에 상관없이 전천후로 사용 가능한 보온덮개를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 단열부재의 일면에 비닐을 더 부착하여 빗물의 유입을 차단함과 더불어, 내부와 외부의 온도 차에 의해 발생하는 습기를 제어하여 벌통의 내부 공간이 상시 쾌적하게 유지됨에 따라 벌의 산란과 생육이 활발하게 이루어져 왕유 내지 밀랍의 생산이 향상되는 다른 효과가 있다.

또한, 본 발명은 생분해 기능을 갖는 친환경 비닐을 사용함으로써, 사용이 완료된 보온덮개를 보다 안전하게 폐기하여 자연보호에 이바지할 수 있는 또 다른 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 양봉용 기능성 보온덮개의 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 양봉용 기능성 보온덮개의 제조과정을 순차적으로 나열한 플로차트.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 외부 환경적 요인으로부터 벌통의 내부 공간을 쾌적하게 유지시켜주는 양봉용 기능성 보온덮개의 제조방법에 관한 것이다.

무엇보다, 보온재로써 보온성과 항균성이 우수한 캐시밀론(Cashmilon)을 사용하여 벌통 내부의 온도를 항시 일정하게 유지하고, 보온재의 일면에 항습을 위한 비닐이 적층되면서 보온재의 양면에 자체 개발한 단열부재와 4중 직조된 차광막이 더 구비되어 주변환경과 날씨에 상관없이 전천후로 사용 가능한 양봉용 기능성 보온덮개의 제조방법에 관련됨을 주지한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 양봉용 기능성 보온덮개의 사시도이고, 도 2는 양봉용 기능성 보온덮개의 제조과정을 순차적으로 나열한 플로차트이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 양봉용 보온덮개(1)는 솜, 비스코스레이온, 나일론 중 어느 하나의 섬유를 이용하여 부직포를 생성하는 제1단열부재 준비단계(S100);와, 캐시밀론으로 이루어져 제1단열부재(10)의 상면에 적층하는 보온부재 적층단계(S200);와, 비닐소재로 이루어지고, 보온부재(20)의 상면에 적층되어 습도를 제어하는 항습부재 적층단계(S300);와, 제1단열부재와 동일하게 이루어져 항습부재(30)의 상면에 적층되는 제2단열부재 적층단계(S400);와, PE소재를 4중으로 직조하여 이루어지고, 제2단열부재(40)의 상면에 적층되어 햇빛의 투과를 차단하는 차광부재 적층단계(S500);로 구성된다.

위 제1단열부재 준비단계(S100)는 부직포를 제작하는 단계로써 솜이나 비스코스레이온 또는 나일론 중 어느 하나의 섬유를 사용하고, 선택된 섬유를 직포공정을 거치지 않은 상태에서 평행 또는 부정방향(不定方向)으로 배열한 후 합성수지 접착제로 결합하여 펠트모양으로 형성한다.

위와 같은 방법으로 형성된 제1단열부재는 미세한 굵기로 이루어진 복수의 섬유사가 서로 얽히고 설킨 상태에서 접착 고정되어 내부에 공기를 수집할 수 있는 복수의 공간이 확보되어 냉기와 온기를 장시간 보존할 수 있게 한다. 특히, 위 제1단열부재(10)는 흑색의 섬유사를 사용함으로써 햇빛이 투과되는 것을 적극적으로 차단함에 따라 벌통 내부에 새끼벌이 안전하게 서식할 수 있는 환경을 조성하게 한다.

한편, 위 합성수지 접착제는 시중에서 쉽게 구할 수 있는 접착제를 사용할 수도 있으나, 이러한 접착제는 독성이 강하여 벌의 생명에 치명적인 영향을 끼칠 수 있기 때문에 본 발명에서는 독성이 없는 천연소재로 제조된 접착제를 사용한다.

위 천연 접착제는 인도고무나무 잎과 마늘 그리고 다시마에서 추출 가능한 점액성분을 각개 채집하고, 이를 건조한 뒤 분쇄하여 이루어지는 천연 분말을 알긴산 나트륨과 증류수를 첨가하여 가열함으로써 제조된다.

예컨대 부직포를 생성하는데 사용되는 합성수지 접착제의 제조방법은 아래 실시 예1-1과 같다.

1. 인도고무나무 분말 20~40 중량%와, 마늘 10~15 중량%와, 다시마 10~15중량%와, 알긴산 나트륨 25~30 중량%와, 증류수 15~20 중량%를 준비한다.

2. 인도고무나무 분말에 증류수를 넣고 점액상태가 되도록 교반하여 고무나무 점액을 준비하고, 마늘과 다시마는 일정한 크기로 절단한다.

3. 가열로에 준비된 마늘과 다시마를 투입한 후 그 위에 고무나무 점액을 포설한 후, 다시 그 위에 알긴산 나트륨을 투입한다.

4. 90~100℃의 온도로 10~20시간 동안 가열하여 완성한다.

[실험 예1]

본 발명의 천연 접착제와 기존의 천연 접착제 및 화학 접착제 간의 특성 분석.

<실험 예1-1> 점도 특성 분석

본 발명이 제안하는 인도고무나무잎, 마늘, 다시마, 알긴산 나트륨, 증류수로 제조한 천연 접착제인 실시 예1과, 핫멜트와 알긴산 나트륨으로 구성된 비교 예1과, 시중에서 판매되고 있는 화학 접착제를 준비하고 각각의 점도를 측정하였다. 구체적으로 점도 측정에 사용된 기기는 VT-06 (Rion 社)으로 소량으로도 Hand Carry 측정이 간단하며, 점도가 디지털로 표시되는 회전식 점도계로써, 특히 사용시 Rotor에 따라 측정범위가 다르므로 선택 측정이 용이하다.

한편, 측정 범위는 L, M, MH, H까지 단계별로 있으며, L은 0.4~1,000mPa.s, M은 10~5,000mPa.s, MH는 500~30,000mPa.s, H는 10,000~500,000mPa.s, 범위까지 측정가능하다. MH단계의 프루브를 이용하여 각 접착제의 점도를 3회씩 측정하여 평균값을 구하였다.

그 결과, 본 발명의 실시 예인 천연 접착제가 4.85Pa.s로 가장 높게 나타났고, 그 이후 핫멜트와 알긴산 나트륨으로 제조한 비교 예1의 천연 접착제가 3.27Pa.s로 나타났으며, 마지막으로 시중에 판매되는 비교 예2의 화학 접착제가 2.13Pa.s로 가장 낮은 점도를 나타낸 것을 알 수 있었다.

<실험 예1-2> 인장 강도 분석

본 발명이 제안하는 인도고무나무잎, 마늘, 다시마, 알긴산 나트륨, 증류수로 제조한 천연 접착제인 실시 예1과, 핫멜트와 알긴산 나트륨으로 구성된 비교 예1과, 시중에서 판매되고 있는 화학 접착제를 준비하고 각각의 인장 강도를 측정하였다. 구체적으로, 접착 특성을 확인하기 위해 만능재료시험기(INSTRON 社)를 이용하여 측정하였으며, 피착재는 약 400 × 400 × 10 (mm) 크기의 부직포와 동일한 크기의 캐시밀론 패드를 사용하였다. 두 피착재를 접합한 후 1주일 동안 건조해 측정하였으며, 크로스-헤드 스피드(cross-head speed)를 20mm/min으로 하였다.

그 결과, 부직포의 인장 강도는 실시 예1이 0.31kN으로 가장 높은 수치를 보였고, 이 후 비교 예1이 0.19kN, 비교 예2가 0.18kN의 측정 수치를 나타내었다. 그리고 캐시밀론 패드의 인장 강도는 실시 예 1이 0.36kN으로 역시 가장 높은 수치를 나타내었고, 순차적으로 비교예 1이 0.18kN과 비교 예2가 0.17kN을 나타내었다.

<실험 예1-3> 자체 접착력 분석

본 발명이 제안하는 인도고무나무잎, 마늘, 다시마, 알긴산 나트륨, 증류수로 제조한 천연 접착제인 실시 예1과, 핫멜트와 알긴산 나트륨으로 구성된 비교 예1과, 시중에서 판매되고 있는 화학 접착제를 준비하고 각각의 자체접착력을 측정하였다. 구체적으로, 자체접착력을 분석하기 위해 자동 접착력 측정기를 사용하였다. 자동 접착력 측정기인 automatic adhesion tester(PosiTest 社)는 물질 표면 코팅막의 부착력을 측정하는 기기로 코팅막에 접착제로 돌리(dolly)를 부착한 후 전동식 유압 펌프로 압력을 가해 돌리가 떨어지는 힘을 측정하여 부착력을 측정하는 기기이다. 사용된 돌리의 크기별로 자동으로 부착력이 측정되는데 본 발명에서는 가장 일반적으로 사용되는 20mm 돌리를 사용하였다. 돌리에 접착제를 0.2g씩 일정량 펴 바른 후 부직포에 부착하고 1주일 동안 건조해 자체 접착력을 측정하였다.

그 결과, 본 발명의 실시 예인 천연 접착제가 3.01MPa로 가장 높게 나타났고, 그 이후 핫멜트와 알긴산 나트륨으로 제조한 비교 예1의 천연 접착제가 2.09MPa로 나타났으며, 마지막으로 시중에 판매되는 비교 예2의 화학 접착제가 1.99MPa로 가장 낮은 자체 접착력을 나타내었다.

<접착제 성분에 따른 특성 비교 분석표>

표 1과 같이 본 발명의 인도고무나무잎, 마늘, 다시마, 알긴산 나트륨, 증류수로 제조한 천연 접착제의 접착 기능이 매우 뛰어난 것을 알 수 있으며, 그 다음으로 핫멜트와 알긴산 나트륨으로 이루어진 비교 예1의 접착 성능이 좋았으며, 비교 예2의 화학 접착제가 가장 낮은 성능을 나타내었다.

위 보온부재 적층단계(S200)는 실질적으로 보온덮개(1)에 보온 기능을 부여하는 소재를 제작하여 제1단열부재(10)의 일면에 접합하는 공정을 말한다. 위 보온부재(20)는 일반적으로 솜을 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 가벼우면서 촉감이 부드럽고 보온성이 뛰어난 캐시밀론(Cashmilon)을 사용한다.

예컨대, 캐시밀론이란 일본에서 개발한 것으로 원래는 A30이라고 불렸다. 이 캐시밀론은 폴리아크릴로나이트릴을 진한 질산에 용해시켜 묽은 질산액에서 습식방사(濕式紡絲)하여 늘린 것이다. 염색성을 좋게 하기 위하여 약 10%의 아크릴레이드를 혼성중합시키고 있으며, 특히 자체적으로 원적외선이 방출되는 효과를 갖고 있다.

[실험 예2]

아래는 일반 솜 15온스로 제작된 보온덮개와, 캐시밀론 15온스로 제작된 보온덮개의 보온율을 측정하여 비교 분석하였다. 여기에서 위 보온덮개(1)는 서로 내부에 충진되는 솜의 종류를 제외한 일련의 모든 공정은 동일한 조건으로 제작된 것을 사용하였다.

<일반 솜과 캐시밀론의 보온 성능 비교표>

위 표 2와 같이 일반 솜이 충진된 보온덮개는 온기의 공급이 중단된 상태에서 1시간이 지났을 무렵 내포하고 있는 온기는 88.6%가 잔류하였고, 그리고 5시간이 지난 후 74.4%, 24시간이 지난 후 51.0%, 3일이 지난 후 28.5%로 보온성이 급격하게 냉각됨을 알 수 있었다. 반면, 캐시밀론이 충진된 보온덮개는 온기의 공급이 중단된 상태에서 1시간이 지났을 무렵 내포하고 있는 온기는 95.0%가 잔류하였고, 그리고 5시간이 지난 후 93.2%, 24시간이 지난 후 88.3%, 3일이 지난 후 73.9%로 공급된 온기를 장기간 유지할 수 있음을 알 수 있었다.

위와 같은 실험에 대한 측정 결과를 바탕으로 일반 솜에 비해 캐시밀론을 충진한 보온덮개의 보온성이 뛰어나다는 것을 알 수 있었다.

위 항습부재 적층단계(S300)는 빗물이 벌통의 내부로 침투하는 것을 차단하고, 외부와 내부의 온도 차에 의해 발생하는 습기를 제어하기 위해 비닐 소재의 항습부재를 캐시밀론의 일면에 접합하는 공정이다.

특히, 본 발명의 항습부재(30)는 신속한 생분해가 이루어지는 천연 합성수지를 사용하여 보온덮개의 사용이 완료된 후 부담없이 안전하게 폐기할 수 있도록 제공한다.

위 생분해성 항습부재는 천연수지분말 추출단계(S310);와, 천연혼합물 생성단계(S320);와, 고분자물질 반응단계(S330);로 구성된다.

위 천연수지분말 추출단계(S310)는 각종 곡류의 부산물로부터 플라스틱 성질의 탄소 골격을 갖는 분말을 취득하는 단계로써, 특히 본 발명에서는 다양한 곡류 중에서 외피의 촉감이 부드럽고 비파괴성이 뛰어난 옥수수의 외피를 사용한다.

위 천연혼합물 생성단계(S320)는 천연수지분말에 중합 촉매제와, 고분자 분해 촉진제를 혼합하는 단계이다. 여기에서 중합 촉매제란 천연 옻칠의 성분구조와 유사하게 제조하여 기계적 물성뿐만 아니라 방청, 방습, 전기절연 및 내약품성 등이 우수하며 인체에도 무해한 신규 천연코팅제를 말한다. 특히, 본 발명에서는 환경오염 물질인 포르말린을 사용하던 기존의 방식에서 벗어나 카슈넛 생산과정에서 얻을 수 있는 페놀계 식물성 오일을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 카슈넛 껍질 오일(CNSL)은 추출과정에서 anacardic acid(60-65%), cardol(15-20%), cardanol(10%)와 약간의 methylcardol이 함유되어있는데, 여기에서 2개의 수산기와 페놀유도체로 된 cardol은 CNSL의 수포활성(vesicant activity)과 독성의 원인이 된다. 그리고 위 CNSL을 추출하는 방법으로는 용매 추출법과 technical 추출법으로 구분할 수 있는데, 본 발명에서는 메탄올과 암모니아를 이용한 technical 추출법으로 했을 경우 cardol의 회수가 더욱 용이하여 technical 추출법을 이용하였다.

위 고분자 분해 촉진제는 추후 보온덮개를 폐기하였을 시 폐기물의 자연분해 속도를 향상시킬 수 있도록 생분해성 합성수지에 첨가되는 촉진제이다.

위 고분자 분해 촉진제는 옥수수의 외피에서 추출한 천연수지분말을 분해할 수 있는 효소를 건조하여 미세한 크기의 입자 형태로 분쇄한 것이다. 위 고분자 분해 촉진제를 이루는 구성 요소로는 Aspergillus 속 사상균을 배양하여 생산된 효소를 정제한 비오디아스타제 15~30 중량%와, Aspergillus melleus이란 진균을 접종시킨 소맥피(wheat bran, 밀기울)에서 배양하고 생성된 효소를 추출해서 정제하고 저온에서 진공 건조시켜 제조한 프로자임 20~25 중량%와, 식물성 지방을 분해하는 라파제 10~12 중량%와, 사상균인 Trichoderma Koningi를 배양하여 얻은 효소제로 섬유소와 전분, 그리고 단백질을 분해하는 판셀라제 10~12 중량%와, 진균의 한 종류인 Aspergillus Niger를 배양하여 얻은 효소제인 판프로신 10~12 중량%와, 파인애플의 과즙이나 줄기를 압착하여 추출한 물질로 단백분해 효소를 포함하는 브로멜라인 7~8 중량%와, 동물의 췌장 외분비 세포에서 분비된 효소제제인 판크레아틴 7~8 중량%와, 섬유소를 분해하는 셀룰라아제 6~8 중량%로 구성된다.

[실험 예3]

아래는 고분자 분해 촉진제의 성분에 따른 생분해성 합성수지의 자연분해 성능을 분석한 그래프이다.

실험 예3에 대한 분석 결과를 설명하기에 앞서 생분해성 합성수지의 자연 분해를 유도하는 고분자 분해 촉진제가 현재까지 개발되지 않았기 때문에 본 발명은 생분해성 합성수지를 이루는 주된 구성물인 합성수지분말을 분해할 수 있는 기존의 탄수화물 분해효소와 비교하였다.

- 실험에 사용된 고분자 분해 촉진제의 성분은 하기와 같다.

1) 실시 예: 비오디아스타제, 프로자임, 판셀라제, 판프로신, 브로멜라인, 판크레아틴, 셀룰라아제를 혼합한 본 발명의 고분자 분해 촉진제.

2) 비교 예1: 아밀라아제(Amylase)

3) 비교 예2: 셀룰라아제(Cellulase)

- 실험 과정은 각각의 고분자 분해 촉진제를 첨가한 3개소의 생분해성 합성수지를 제조한 뒤, 제조된 생분해성 합성수지를 수분이 함유된 모래에 묻어 30일간 분해 정도를 측정하였다.

<고분자 분해 촉진제의 성분에 따른 분해 성능 비교 그래프>

위의 그래프와 같이 일반적으로 사용되는 아밀라아제와 셀룰라아제는 약 3일이 경과한 시점부터 미비하게 분해가 이루어지기 시작하였으며, 15일 경과되는 지점부터 본격적으로 분해가 이루어졌다. 반면, 본 발명의 고분자 분해 촉진제는 매립 1일차부터 자연분해가 진행되었으며 약 5일부터 본격적인 분해가 이루어지고, 최종적으로 14일이 지났을 때 완벽한 분해가 이루어졌다.

결과적으로 시중에 판매되는 일반적인 분해효소에 비해 본 발명의 고분자 분해 촉진제가 생분해성 합성수지를 보다 적극적으로 분해할 수 있음을 알 수 있었다.

위 고분자물질 반응단계(S330)는 혼합물에 시트르산를 첨가하고, 시트르산에 의해 형성되는 고분자 물질을 가열하여 생분해성 천연 합성수지를 생성하는 단계이다.

위 시트르산이란 약한 유기산의 하나로 모든 생물체의 호기적 물질대사에 중요한 역할을 수행하며, 특히 탄수화물의 생리적 산화반응에 관여하는 화합물로 작용한다. 위 시트르산은 옥수수 부산물에서 추출한 탄소 분말과 반응하여 고분자 물질을 형성시키며, 이렇게 형성된 고분자 물질을 신속히 가열하여 생분해성 합성수지 중합체로 변형된다.

위 제2단열부재 적층단계(S400)는 제1단열부재(10)와 동일하여진 방법으로 제조된 흑색의 부직포를 항습부재(30)의 상면에 접합하는 공정이다. 제2단열부재에 대해서는 제1단열부재와 동일한 구성으로 더이상의 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명의 보온덮개(1)는 벌통 내부의 쾌적한 환경 조성을 위해 보온성 뿐만이 아니라 외부적인 환경요인으로부터 벌통의 내부를 안전하게 지킬 수 있어야 한다. 예를 들어 비나 눈과 같이 빗물이 벌통의 내부로 스며드는 문제를 무조건 차단하여야 함은 당연하다 할 것이다. 또한, 일정량의 습기를 제어하게 하는 항습부재(30)는 생분해성 재질이기 때문에 빗물에 닿으면 빠른 시일내에 분해가 이루어지기 때문에 빗물의 침투는 매우 위험한 요인이 될 수 있다.

따라서 본 발명은 항습부재의 양측으로 접합된 제1단열부재(10)와 제2단열부재(40)에 방수제 내지 발수제를 피막처리하여 캐시밀론(20)과 항습부재(30) 그리고 벌통의 내부 공간으로 빗물이 침투하는 것을 적극적으로 차단하게 하였다.

여기에서 위 방수제와 발수제는 천연 방수코팅제 내지 천연 발수코팅제에 밤의 외피을 건조하여 분쇄한 밤 외피 분말을 혼합한 것으로, 침투한 빗물을 차단하는 것은 물론, 대량의 빗물이 장시간 침투할 경우에도 밤 외피의 분말이 침투한 빗물을 모두 흡수하여 캐시밀론과 항습부재로 이동하는 것을 2차적으로 방어한다.

위 차광부재 적층단계(S500)는 PE소재를 4중으로 직조한 차광망을 제2단열부재의 일면에 접합하는 공정으로써, 차광부재를 하부층, 중심층, 상부층, 파일층으로 구분한 후, 각각 PE로 이루어진 원사를 위사와 경사로 제직하여 구성한다.

한편, 위 차광부재는 PE소재를 녹색으로 염색한 것을 사용함으로써 식별을 용이하게 하면서 햇빛의 자외선을 차단하는 역할을 수행하게 한다.

위와 같이 소재를 순차 적층하여 이루어지는 보온덮개(1)는 각 테두리 부분에 벨크로를 이용하여 봉제 처리되어 복수의 보온덮개가 사방으로 연장 가능하게 제공되는 것을 더 포함한다.

위와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 양봉용 보온덮개(1)는 가벼우면서 촉감이 우수하고 보온성이 뛰어난 캐시밀론(Cashmilon)을 사용함과 더불어, 캐시밀론의 양면에 외부에서 침입하는 한기를 차단하는 단열부재와, 열기를 차단하는 차광부재가 더 형성되어 날씨와 계절에 상관없이 전천후로 사용 가능한 보온덮개를 제공할 수 있으며, 단열부재의 일면에 비닐을 더 부착하여 빗물의 유입을 차단함과 더불어, 내부와 외부의 온도 차에 의해 발생하는 습기를 제어하여 벌통의 내부 공간이 상시 쾌적하게 유지됨에 따라 벌의 산란과 생육이 활발하게 이루어져 왕유 내지 밀랍의 생산이 향상되고, 생분해 기능을 갖는 친환경 비닐을 사용함으로써, 사용이 완료된 보온덮개를 보다 안전하게 폐기하여 자연보호에 이바지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10. 제1단열소재 20. 보온부재
30. 항습부재 40. 제2단열부재
50. 차광부재
1. 보온덮개
S100. 제1단열소재 준비단계 S200. 보온부재 적층단계
S300. 항습부재 적층단계 S400. 제2단열소재 적층단계
S500. 차광부재 적층단계

Claims (6)

1. 솜, 비스코스레이온, 나일론 중 어느 하나를 평행 또는 부정 방향으로 배열한 후 합성수지 접착제로 결합하여 펠트 형상을 갖게 하는 제1단열부재 준비단계(S100)와, 캐시밀론을 소재로 하여 제1단열부재(10) 상면으로 보온부재를 적층 배열하는 보온부재 적층단계(S200)와, 보온부재(20) 상면에 비닐 소재의 항습부재를 적층 배열하여 습도 제어를 유도하기 위한 항습부재 적층단계(S300)와, 제1단열부재와 동일 소재와 형상의 제2단열부재를 항습부재(30) 상면으로 적층 배열하는 제2단열부재 적층단계(S400)와, 폴리에틸렌(PE) 소재를 4중으로 직조한 차광부재를 제2단열부재(40)의 상면으로 적층 배열하여 햇빛의 투과를 차단 유도하는 차광부재 적층단계(S500)로 구성되는 양봉용 기능성 보온덮개의 제조방법에 있어서,
   상기 항습부재(30)는 생분해성 천연 합성수지인 것을 포함하되, 옥수수 부산물에서 획득한 플라스틱 성질의 탄소 골격을 갖는 분말을 추출하는 천연수지분말 추출단계(S310); 카슈넛 생산과정에서 얻을 수 있는 페놀계 식물성 오일과 고분자 분해 촉진제를 천연수지분말에 첨가하여 혼합하는 천연혼합물 생성단계(S320); 천연혼합물에 시트르산을 첨가한 후 가열하는 고분자물질 반응단계(S330);로 구성되는 것을 특징으로 하는 양봉용 기능성 보온덮개의 제조방법
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1단열부재 준비단계(S100)는 제1단열부재의 표면으로 방수제 또는 발수제가 피막 처리되는 제1단열부재 코팅단계(S110)를 더 포함하고,
   상기 제2단열부재 적층단계(S400)는 제2단열부재의 표면으로 방수제 또는 발수제가 피막 처리되는 제2단열부재 코팅단계(S410)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 양봉용 기능성 보온덮개의 제조방법.
   
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5. 제1항에 있어서,
   상기 고분자 분해 촉진제는 비오디아스타제와, 프로자임과, 라파제와, 판셀라제와, 판프로신과, 판크레아틴과, 브로멜라인과, 셀룰라아제의 혼합에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 양봉용 기능성 보온덮개의 제조방법.
   
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