KR102331455B1

KR102331455B1 - 근적외선 흡수 염료를 이용한 일소현상 방지조성물

Info

Publication number: KR102331455B1
Application number: KR1020210093359A
Authority: KR
Inventors: 박상진; 황대진
Original assignee: 박상진
Priority date: 2021-07-16
Filing date: 2021-07-16
Publication date: 2021-12-01

Abstract

본 발명은 시설재배지에서 직사광선 노출에 의해 식물의 온도 상승에 따른 과육내 세포의 호흡작용 이상 발생과 세포기능 마비 및 조직괴사의 피해를 방지하기 위하여 기온이 높은 계절에 직사광선이 시설재배지 내에 조사될 때 식물의 잎, 줄기, 열매(과수) 내지는 시설재배지 내부의 천장과 벽면에 700～1,200 nm의 근적외선 흡수 염료로 구성되는 일소현상 방지 조성물을 분무, 코팅하여 일소현상에 의한 고온장해의 피해를 줄이고, 기온이 낮은 계절에 시설재배지 내부의 천장과 벽면에 코팅된 근적외선 흡수 염료의 일소현상 방지제 조성물을 분사되는 물로 제거하여 시설재배지 내부에 근적외선을 포함하는 햇빛이 정상적으로 조사되어 원할한 광합성 작용에 의한 식물의 생산성을 높이도록 구성되는 근적외선 흡수 염료를 이용한 일소현상 방지 조성물에 관한 것이다.

Description

근적외선 흡수 염료를 이용한 일소현상 방지조성물{Composition for preventing sunburn of plants using absorption dye of the near infrared and method of using the same}

본 발명은 시설재배지에서 직사광선 노출에 의해 식물의 온도 상승에 따른 과육내 세포의 호흡작용 이상 발생과 세포기능 마비 및 조직괴사의 피해를 방지하기 위하여 근적외선 흡수 염료를 이용한 일소현상 방지조성물 관련 기술분야의 발명이다.

본원은 기온이 높은 계절에 직사광선이 시설재배지 내에 조사될 때 식물의 잎, 줄기, 열매(과수) 내지는 시설재배지 내부의 천장과 벽면에 700~1,200 nm의 근적외선 흡수 염료로 구성되는 일소현상 방지 조성물을 분무, 코팅하여 일소현상에 의한 고온장해의 피해를 줄이고, 기온이 낮은 계절에 시설재배지 내부의 천장과 벽면에 코팅된 근적외선 흡수 염료의 일소현상 방지제 조성물을 분사되는 물로 제거하여 시설재배지 내부에 근적외선을 포함하는 햇빛이 정상적으로 조사되어 원할한 광합성 작용에 의한 식물의 생산성을 높이도록 구성되는 근적외선 흡수 염료를 이용한 일소현상 방지 조성물에 관한 것이다.

일소현상은 비가 온 후 갑자기 직사광선이 강한 햇빛을 오래 받아서 식물의 잎, 줄기, 과실(열매) 따위의 조직에 이상이 생기는 일종의 고온장해(高溫障害) 현상을 말한다.

집중 호우로 인한 뿌리 과습으로 뿌리가 제 역할을 하지 못해 잎이 햇볕에 직접 닿은 면이 흰색 또는 엷은 노란색으로 변하고, 증상이 진행됨에 따라 갈색으로 변하며, 2차 피해로는 탄저병 등의 병원균에 감염되어 썩을 우려가 있으며, 경우에 따라서는 겨울철에 원줄기나 원가지의 남쪽 수피 부위에 피해를 주는 현상도 일소에 포함시키기도 한다.

과실과 잎에서도 간혹 일소가 발생하나 발생 빈도가 낮아 크게 문제가 되지 않는다. 일소 피해를 받은 가지 조직은 괴사(壞死)되면서 수지(樹脂)가 형성되기 때문에 수지병의 원인이 되기도 한다. 일소현상은 보통 점진적으로 증상이 나타나는데 피해 부위는 수피 표면에 균열이 생기고 형성층이 말라죽으며, 그 이후에는 수피가 목질부로부터 분리된다.

발생원인을 살펴보면 굵은 가지가 강한 햇빛을 받으면 그 부분의 온도가 올라가면서 수분 증발이 많아져 심하면 부름켜(형성층)가 말라죽으면서 조직 전체에 피해가 생긴다. 일소는 건조하기 쉬운 모래땅에서 발생 빈도가 가장 높고, 토심이 얕은 건조한 경사지나 뿌리가 깊게 뻗지 못하는 곳에서 발생이 많다. 배상형 수형에서 발생이 많고, 굵은 가지, 나무 세력이 약한 나무, 늙은 나무에서 발생이 많다.

또한 고온다습한 기후와 생리적 불균형이 복합적으로 나타난 과번무 현상은 과수 꽃눈 분화와 발육, 내한성에도 부정적인 영향을 주어 차년도 안정적인 생산량 확보에도 문제가 된다.

근적외선 염료는 1970년 미국의 Bell 연구소에서 헤테로 접합용 반도체 레이저가 개발 된 이후1), 780-860nm의 레이저 광을 발진하는 Ga/As계 반도체 레이저가 출시되었으며, 반도체 레이저는 광일렉트로닉스 분야에 있어서 하나의 주요한 광원으로 발전하였다.

근적외선은 일반적으로 700～2,000 nm의 파장 영역을 나타내나, 염료에서는 파장 영역이 700～1,200 nm 영역사이에 다양한 흡수 밴드를 갖는 유기염료를 근적외선 흡수 염료라 한다.

근적외선 흡수 염료는 NIR 색소의 응용 분야를 정보 기록 분야, 정보 표시 분야, 에너지 변환 분야, 바이오 분자 인식 분야로 분류하고 있다. 정보 기록 분야로는 정보 저장 매체로 사용되고 있는 CD-R, 레이저 프린터의 유기 광도전체(Organic Photoconductor)로 사용되는 전하 발생 재료(Charge Generating Materials), 바코드, CTP(Computer to Plate)의 광증감제로 사용되고 있으며, 정보 표시 분야로는 PDP(plasma Display Panel)용 근적외선 차단 필터로, 에너지 변환 분야로는 유기 태양전지, 농업용 필름, 색소 레이저, 열차단 필름 등으로, 바이오 분자 인식 분야로는 생체분자 probe, 바이오 센서, 진단 시약, PDT(Photodynamic Therapy)용으로 그 외 위조 방지 및 보안, 군사용 위장 재료 등으로 근적외선 흡수 색소가 다양하게 사용되고 있다

일소현상의 방지대책으로는 근본적으로 나무를 튼튼하게 키우고, 굵은 가지에 햇빛이 직접 닿지 않도록 잔가지를 붙여 해가림이 되도록 하고, 그렇지 못한 경우에는 백도제를 발라 직사광선을 피하도록 하여야 하며, 또한 풀을 뽑지 않고 함께 가꾸는 초생재배나 미세살수장치와 미니스프링클러 등 관수시설을 가동하여 과수원을 포함한 재배지 내의 온도를 낮추거나 직사광선에 직접 노출되지 않도록 유인하고, 나무 한그루에 과하게 열매가 달리지 않도록 관리할 필요가 있다.

지금까지 농가에서는 식물의 일소현상 피해를 방지하기 위하여 탄산칼슘 또는 카올린으로 이루어지는 조성물을 희석하여 식물의 잎, 줄기 및 과실에 분무하고 있으나 탄산칼슘 또는 카올린이 일소현상을 방지하기 위한 실질적인 기능성이 매우 부족하여 일소현상 방지 효과를 발휘할 수 없다.

종래의 식물의 일소현상 방지를 위한 기술을 살펴보면 한국공개특허 출원번호 10-2013-0107044에서는 과일의 표면온도가 대기온도보다 10℃이상 높아지면 관수하여 일소현상 및 엽소현상을 방지함으로 과일의 생산을 증대시키는 것을 특징으로 하는 여름철 고온기 양액공급방법을 제시하고 있다.

한국공개특허 공개번호 20-2012-0000983에서는 반사 빛의 집중화로 인한 빛의 분산작용 미흡에 따른 과일표면의 일소현상과 필림표면에 빗물고임, 반사율저하 등의 문제점을 동시에 해결하기 위한 과수용 기능성 반사필림을 제시하고 있다.

중국공개특허 공개번호 112167266 A에서는 산화아연 40-80부, 나노 탄산칼슘 10-20부, 침투제 1-1.5부 증점제 1-1.5부, 전착제 3-5부, 탈이온수 80-120부로 이루어지는 과일 일소현상 보호제 제조 및 도포방법을 제시하고 있다.

중국 공개특허 공개번호 111925685 A에서는 칼슘 분말 30~47%, 이산화티타늄 1~10%, 수성 접착제 5~30%, 실리카 1~5% 및 물을 포함하는 식물성 선스크린제 및 그 제조 방법을 제시하고 있다.

중국 공개특허 공개번호 111066817 A에서는 5-10%이산화티타늄, 50%-70% 활석, 20%-30% 카올린, 3-10% 아라비노검, 0.2-1% 만난으로 이루어지는 과일 일소성 방지제 및 그 제조방법을 제시하고 있다.

PCT 국제출원 공개번호 WO2010-115721 A2에서는 식물에서 햇볕에 의한 화상 손상을 줄이기 위한 방법을 제시하고 있다.

중국 공개특허 공개번호 108207941 A에서는 식물의 생산량과 품질 향상을 위해 이산화티타늄과 산화아연으로 이루어지는 자외선 차단제 및 그 제조방법을 제시하고 있다.

그러나 상기 제시한 종래기술에서는 본원과 같이 기온이 높은 계절에 직사광선이 시설재배지 내에 조사될 때 식물의 잎, 줄기, 열매(과수) 내지는 시설재배지의 천장과 벽면 내부에 700~1,200 nm의 근적외선 흡수 염료로 구성되는 일소현상 방지 조성물을 분무, 코팅하여 일소현상에 의한 고온장해의 피해를 줄이고, 기온이 낮은 계절에 시설재배지의 천장과 벽면 내부에 코팅된 근적외선 흡수 염료의 일소현상 방지제 조성물을 분사되는 물로 제거하여 근적외선이 시설재배지 내부에 정상적으로 조사되도록 구성되는 근적외선 흡수 염료를 이용한 일소현상 방지 조성물 및 이를 이용한 이용방법에 관한 기술사상으로서 이에 대한 선행기술에서 제시된 바 없으며, 또한 선행기술들이 복합되어 적용되는 경우에도 본원기술이 제공하고자 하는 목적을 달성할 수 없는 기술임을 확인하여 특허출원에 이르게 되었다.

본원은 기온이 높은 계절에 직사광선이 시설재배지 내에 조사될 때 직사광선 노출에 의해 식물의 온도 상승에 따른 과육내 세포의 호흡작용 이상 발생과 세포기능 마비 및 조직괴사 등의 일소현상으로 인한 농가의 경제적 피해를 방지하기 위하여 700~1,200 nm의 근적외선 흡수 염료를 식물의 잎, 줄기, 열매(과수)의 표면에 분무, 코팅하여 식물의 고온장해 피해를 줄이면서 기온이 낮은 계절에 시설재배지의 천장과 벽면 내부에 이미 코팅된 근적외선 흡수 염료의 일소현상 방지제 조성물을 분사되는 물로 제거하여 근적외선 흡수에 의한 온도 저하의 문제점을 극복하여 사시사철 시설재배지에서 식물을 재배하는 과정 중 일소현상을 방지할 수 있는 조성물을 제공하기 위한 발명의 목적을 갖는다.

상기 목적을 달성하기 위한 본원은 700~1,200 nm 파장의 근적외선을 흡수할 수 있는 염료를 100 중량부를 기준으로 할 때 물이 20 내지는 300 중량부, 분산제가 0.45 내지는 3.5 중량부, 비인더가 2.5 내지는 20 중량부, 소포제가 0.1 중량부 내지는 0.5 중량부, 증점제가 0.2 내지는 4.0 중량부, 방부제가 0.05 내지는 0.25 중량부로 이루어지는 식물의 일소현상을 방지하기 위한 조성물이 구성되고, 상기 조성물이 1/250 내지는 1/1,500의 범위로 희석 후 기온이 높은 계절에 분무장비를 동원하여 시설재배지에서 재배되는 식물의 잎, 줄기, 열매 내지는 시설재배지 내부의 천장과 벽면에 근적외선 흡수 염료가 포함된 조성물을 분무 및 코팅하여 일소현상에 의한 고온장해의 피해를 줄이며, 기온이 낮은 계절에 시설재배지의 천장과 벽면 내부에 이미 코팅된 근적외선 흡수 염료의 일소현상 방지제 조성물을 분사되는 물로 제거하여 정상적인 직사광선이 시설재배지 내부에 조사되도록 하여 시설재배지에서 재배되는 식물이 직사광선 노출에 의한 정상적인 식물을 재배하도록 하면서 일소현상을 방지할 수 있는 조성물을 얻을 수 있으며, 이를 이용한 이용방법을 제공하고자 하는 기술사상의 발명이다.

이하, 본원의 기술사상을 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 700~1,200 nm 파장의 근적외선을 흡수할 수 있는 염료는 햇빛에서 방출되는 스펙트럽 중 일정한 물체에 열파장을 전달할 수 있는 근적외선의 흡수 염료에 의해 일소현상에 의한 식물의 고온장해 피해를 줄이기 위한 목적을 두고 있으며, 이를 위한 근적외선 흡수 염료는 최대 흡수파장이 700~900 nm인 스쿼릴륨계 염료(Squarylium-based Dyes), 시아닌계 염료(Cyanine-based Dyes), 크로코늄계 염료(Croconium-based Dyes) 내지는 최대 흡수파장이 900~1,200 nm인 퀴논 계열의 금속 복합체(Quinone metal complexes), 디티올 계열의 금속 복합체(Dithiol metal complexes) 내지는 최대 흡수파장이 600～700 nm인 스쿼레인 염료(Squaraine dye) 내지는 페닐렌디아민 금속착제계 염료(800 nm, Phenylenediamine metal Complexes), 프탈로시아닌계 염료(900 nm, Phthalocyanine-based Dyes), 디이모니움계 염료(1,000~1,200 nm, Diimmonium-based Dyes) 계열 중에 선택되어지는 1종 이상의 염료가 구성되어 질 수 있다.

상기 물은 본원의 기술구성에 의해 만들어진 700~1,200 nm의 근적외선 흡수 염료로 구성된 일소현상 방지제 조성물이 식물의 줄기, 잎, 열매(과수)에 분무되었을 때 식물에 어떠한 영향을 끼치지 아니하는 물이라면 특별한 제한이 없이 모두 사용할 수 있으며, 일반적으로 지하수 내지는 수돗물을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 분산제는 수중에 구성된 세라믹 분말을 포함하는 모든 조성물이 장기간 균일한 상태로 존재하여 우수한 물성의 일소현상 방지제를 제공하기 위한 목적을 두고 있으며, 이를 위한 분산제는 나프탈렌술폰산나트륨-포르말린 축합물, 알킬나프탈렌술폰산나트륨 또는 그의 포르말린축합물, 페놀술폰산나트륨과 나프톨술폰산나트륨의 포르말린축합물, 알킬 디페닐 에테르 디술폰산 나트륨, 리그닌술폰산 나트륨, 비이온계 계면활성제 폴리옥시에틸렌 알킬(알릴)에테르, 폴리아크릴산나트륨, 올레핀-말레인산나트륨 공중합체, 축합인산염, 알킬벤젠(나프탈렌)술폰산염, 디옥틸술폰말레인산나트륨, 스티렌-무수말레인산 공중합체의 부분아미드화/부분에스테르화물 중 1종 이상의 분산제가 선택되어 질 수 있다.

본원의 기술구성 중 분산제에 간략히 설명하면 상기 나프탈렌술폰산나트륨-포르말린 축합물의 분산제인 경우에는 가장 범용성이 있는 분산제로써 기포성이 대단히 적고 물의 경도나 pH의 영향도 별로 받지 않는다는 장점을 가지고 있으나 내후성이 나쁘고 장시간 경과하면 착색된다는 단점을 가지고 있다.

상기 알킬나프탈렌술폰산나트륨 또는 그의 포르말린축합물의 분산제인 경우 분산염료, 안료 등의 습윤제, 분산제로서 널리 이용되고 있으며, 알킬기가 있기 때문에 기포력이 조금 있지만, 표면장력 저하 능력도 있기 때문에 분말의 습윤효과가 우수하며, 포르말린축합물은 100 ℃이상에서의 분산효과도 갖고 있다는 특징을 가지고 있다.

상기 페놀술폰산나트륨과 나프톨술폰산나트륨의 포르말린축합물의 분산제인 경우 Naphthalene sulphon산 나트륨 2개가 하나의 Methyl기에 결합된 소위 2핵체가 주성분으로 되고, 1핵체 및 3이상의 다핵체가 혼합된 것으로 제품화 분산제로서 많이 이용되며, 염색조제로서도 이용되고 있으며, 우수한 상온 분산력을 갖고 있지만 고온 분산력은 중간 정도로서 부작용이 없다는 특징을 가지고 있다.

이와 같이 분산제는 700~1,200 nm의 근적외선 흡수 염료로 이루어진 일소현상 방지용 조성물의 구성 변화에 따라 분산제의 종류와 함량이 달리 적용될 수 있다.

상기 바인더는 수성조건에서 혼합이 가능하고, 건조 후 내구성 및 내수성이 발휘할 수 있는 것이면 큰 제한을 두지 않으며, 수용성 수지로는 폴리비닐 알콜(polyvinyl alcohol)류; 폴리비닐 피로리돈(polyvinyl pyrrolidone)류; 폴리아크릴산, 스타이렌(styrene)-아크릴산 공중합체, 스타이렌-메타아크릴산 공중합체, 스타이렌-메타아크릴산-아크릴산 에스테르(ester) 공중합체, 스타이렌-α-메틸 스타이렌-아크릴산 공중합체 내지는 스타이렌-α-메칠스타이렌-아크릴산-아크릴산 에스테르 공중합체 등의 스타이렌 아크릴산 수지; 스타이렌-말레인산 공중합체, 스타이렌-무수말레인산 공중합체, 아크릴산-아크릴 니트릴 공중합체, 초산비닐-아크릴산 에스테르 공중합체 내지는 아크릴산-아크릴산 에스테르 공중합체 등의 아크릴계 수지; 비닐 나프탈렌-아크릴산 공중합체, 비닐 나프탈렌-말레인산 공중합체 및 초산비닐-에틸렌 공중합체, 초산비닐-지방산 비닐 에틸렌 공중합체, 초산비닐-말레인산 에스테르 공중합체, 초산비닐-크로톤산 공중합체, 초산비닐-아크릴산 공중합체 등의 초산비닐계 공중합체 중 선택되어지는 1종 이상의 바인더를 사용할 수 있다.

상기 소포제는 본원의 기술구성에 포함된 분산제로 인하여 700～1,200 nm의 근적외선 흡수 염료로 이루어진 일소현상 방지제의 조성물이 다량 거품이 발생함에 따라 제조과정 및 분무 과정에서 발생되는 문제를 방지하기 위한 목적을 두고 있으며, 이를 위한 소포제는 디메틸폴리실록산, 메틸페닐폴리실록산, 메틸비닐폴리실록산 등의 직쇄형 실리콘 오일을 주성분으로 한 오일 배합물이 이용되며, 소포제의 첨가량은 일소현상 방지제 조성물을 제조할 때 분산제의 량에 따라 조절될 수 있다.

상기 증점제는 본원의 700~1,200 nm의 근적외선 흡수 염료로 이루어진 일소현상 방지제 조성물을 장기간 방치할 경우 조성물에 구성된 세라믹 분말이 층분리됨을 방지하고, 희석을 위한 일소현상 방지제 조성물을 분취할 때 흐름성을 원할히 제공하기 위한 목적을 두고 있으며, 이를 위한 증점제는 루(Roux), 알긴산나트륨(Sodium alginate), 한천(Agar), 녹말(Starch), 콜라겐(Collagen), 펙틴(Pectin), 카나기난(Carrageenan), 잔탄검(Xanthan gum), 글루코만난(Glucomannan), 젤란검(Gellan gum), 구아검(Guar gum), 카복시메틸셀룰로스나트륨(Carboxymethyl cellulose-Na salt), 메칠셀룰로우즈(Methyl celllulose), 하이드록시프로필셀룰로우즈(Hydroxypropylcellulose), 메칠하이드록시프로필셀루로우즈(Methylhydroxypropylcellulose) 중 1종 이상의 증점제가 선택되어 질 수 있으며, 증점제의 첨가량은 700~1,200 nm의 근적외선 흡수 염료로 이루어진 일소현상 방지제 조성물이 요구되는 점성에 따라 증점제의 량을 조절할 수 있다.

상기 방부제는 700~1,200 nm의 근적외선 흡수 염료로 이루어진 일소현상 방지제 조성물에 포함된 유기물의 분산제, 증점제, 바인더가 적당한 온도와 기간의 경과에 따라 미생물이나 곰팡이의 발생으로 인하여 보존성을 비롯한 조성물의 기능 및 상품성이 떨어짐을 방지하기 위한 목적을 두고 있으며, 이를 위한 방부제는 소르빈산, 안식향산, 파라옥시안식향산, 프로피온산, 메칠파라벤, 프로필파라벤, 페녹시에탄올, 디아졸리디닐우레아, 이미다졸리디닐우레아 중 1종 이상의 방부제가 포함될 수 있다.

본 발명은 시설재배지에서 작물을 재배하는 과정 중 직사광선 노출에 의해 식물의 온도 상승에 따른 과육내 세포의 호흡작용 이상 발생과 세포기능 마비 및 조직괴사의 피해를 방지하기 위하여 근적외선 흡수 염료를 이용한 일소현상 방지 조성물 및 이를 이용한 이용방법에 관한 것으로서, 기온이 높은 계절에 직사광선이 시설재배지 내에 조사될 때 식물의 잎, 줄기, 열매(과수) 내지는 시설재배지의 천장과 벽면 내부에 700~1,200 nm의 근적외선 흡수 염료로 구성되는 일소현상 방지 조성물을 분무, 코팅하여 일소현상에 의한 고온장해의 피해를 줄이고, 기온이 낮은 계절에 시설재배지의 천장과 벽면 내부에 코팅된 근적외선 흡수 염료의 일소현상 방지제 조성물을 분사되는 물로 제거하여 근적외선이 시설재배지 내부에 정상적으로 조사되도록 구성되는 근적외선 흡수 염료를 이용한 일소현상 방지 조성물 및 이를 이용한 이용방법에 의해 시설재배지에서 작물을 재배하는 모든 농가에서 적용될 수 있다.

종래의 기술에서는 여름철 장시간 직사광선 노출에 의해 식물의 온도 상승에 따른 고온장해의 피해를 방지하기 위하여 슬러리(Slurry) 상태의 탄산칼슘(CaCO₃)으로 구성된 조성물을 이용하거나 이산화티타늄(TiO₂) 내지는 산화아연(ZnO)과 같은 광촉매로 구성된 조성물을 이용하고 있으나, 농가에서 작물을 재배하는 과정 중 일소현상에 의한 고온장해를 방지하는데 실효성을 느끼고 있지 못하는 실정에 있다.

그러나 본원은 기온이 높은 계절에 시설재배지에 햇빛이 장기간 조사되는 과정에 햇빛에서 방출되는 스펙트럽 중 일정한 물체에 열파장을 전달할 수 있는 근적외선의 흡수 염료를 식물의 잎, 줄기, 열매(과실) 내지는 시설재배지의 내부 천장과 벽면에 분무, 코팅하여 근적외선 흡수에 의한 일소현상의 식물 고온장해를 충분히 극복할 수 있으며, 기온이 낮은 계절에 시설재배지 내부의 천장과 벽면에 코팅된 근적외선 흡수 염료의 일소현상 방지제 조성물을 분사되는 물로 제거하여 시설재배지 내부에 근적외선을 포함하는 햇빛이 정상적으로 조사되어 원할한 광합성 작용에 의해 식물의 생산성을 높이고, 품질향상에 의한 높은 상품성을 유지할 수 있어 농가 소득에 이바지할 수 있는 효과가 매우 클 것으로 기대된다.

본원의 기술사상을 구현하기 위한 발명의 실시내용을 실시예로 기재하기에 앞서, 본 출원의 명세서나 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본원의 보호범위는 본원발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이며, 본 명세서에 기재된 예시는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본원의 기술사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

이하, 본 발명을 다음의 실시 예에 의하여 본원의 기술사상이 적용되는 예를 상세하게 설명하고자 한다.

실시 예 1

최대 흡수파장이 700~900 nm인 스쿼릴륨계 염료(Squarylium-based Dyes, ㈜Tokyo Chemical Industry)를 100 g 기준으로, 수돗물 20 g, 분산제(나프탈렌술폰산나트륨-포르말린 축합물, ㈜미원) 0.45 g, 바인더(Polyvinyl alcohol) 0.25 g, 소포제(디메틸폴리실록산, ㈜블루마운트테크놀러지) 0.1 g, 증점제(Xanthan gum, ㈜가루나라) 0.2 g, 방부제(Propionic acid, 삼전순약) 0.05 g이 포함된 일소현상 방지제를 제조한 후 이를 1/250배로 희석한 다음 시설재배지(최고 기온: 29℃, 6월 하순)에서 재배되는 상추에 균일하게 분무하고, 적외선 온도계(GM-320)를 이용하여 상추 잎의 온도를 측정 확인하였다.

실시 예 2

최대 흡수파장이 900~1,200 nm인 시아닌계 염료(Cyanine-based Dyes, ㈜Tokyo Chemical Industry)를 100 g 기준으로, 수돗물 120 g, 분산제(알킬 디페닐 에테르 디술폰산 나트륨, ㈜미원) 1.0 g, 바인더(polyvinyl pyrrolidone, 삼전순약) 10 g, 소포제(디메틸폴리실록산, ㈜블루마운트테크놀러지) 0.2 g, 증점제(Gellan gum, 신원무역상사) 2.0 g, 방부제(Methylparaben, 삼전순약) 0.1 g 이 포함된 일소현상 방지제를 제조한 후 이를 1/500배로 희석한 다음 시설재배지(최고 기온: 28℃, 6월 하순)에서 재배되는 부추에 균일하게 분무하고, 적외선 온도계(GM-320)를 이용하여 부추의 온도를 확인하였다.

실시 예 3

최대 흡수파장이 900～1,200 nm인 퀴논 계열의 니켈 복합체(Quinone Ni complexes, ㈜Tokyo Chemical Industry)를 100 중량부 기준으로, 수돗물 200 중량부, 분산제(폴리아크릴산나트륨, ㈜한농화성) 2.5 중량부, 바인더(스타이렌 아크릴산 수분산성 수지, ㈜대한폴리머) 15 중량부, 소포제(디메틸폴리실록산, ㈜블루마운트테크놀러지) 0.40 중량부, 증점제(Carboxymethyl cellulose-Na salt, 신원무역상사) 3.0 중량부, 방부제(Propylparaben, 삼전순약) 0.20 중량부가 포함된 일소현상 방지제를 제조한 후 이를 1/1,000배로 희석한 다음 시설재배지(최고 기온: 29 ℃, 6월 하순)에서 재배되는 시금치에 균일하게 분무하고, 적외선 온도계(GM-320)를 이용하여 시금치의 온도를 확인하였다.

실시 예 4

최대 흡수파장이 600～700 nm인 스쿼레인 염료(Squaraine dye, ㈜Tokyo Chemical Industry)를 100 중량부 기준으로, 수돗물 250 중량부, 분산제(올레핀-말레인산나트륨 공중합체, ㈜애경화학) 4.5 중량부, 바인더(아크릴계 에멀젼 수분산성 수지, ㈜대한폴리머) 25 중량부, 소포제(디메틸폴리실록산, ㈜블루마운트테크놀러지) 0.75 중량부, 증점제(Methyl celllulose, ㈜현암) 4.5 중량부, 방부제(Phenoxyethanol, 삼전순약) 0.25 중량부가 포함된 일소현상 방지제를 제조한 후 이를 1/1,500배로 희석한 다음 시설재배지(최고 기온: 29℃, 7월 초순)에서 재배되는 토마토에 균일하게 분무하고, 적외선 온도계(GM-320)를 이용하여 토마토의 온도를 확인하였다.

실시 예 5

실시 예 1에서 준비된 일소방지 조성물을 1/250으로 희석한 후 분무장치를 이용하여 시설재배지 내부의 천장과 벽면을 분무, 코팅한 것을 제외하고, 실시 예 1과 동일하게 수행하였다.

실시 예 6

실시 예 2에서 준비된 일소방지 조성물을 1/500으로 희석한 후 분무장치를 이용하여 시설재배지 내부의 천장과 벽면을 분무, 코팅한 것을 제외하고, 실시 예 2와 동일하게 수행하였다.

실시 예 7

실시 예 3에서 준비된 일소방지 조성물을 1/1,000으로 희석한 후 분무장치를 이용하여 시설재배지 내부의 천장과 벽면을 분무, 코팅한 것을 제외하고, 실시 예 3과 동일하게 수행하였다.

실시 예 8

실시 예 4에서 준비된 일소방지 조성물을 1/1,500으로 희석한 후 분무장치를 이용하여 시설재배지 내부의 천장과 벽면을 분무, 코팅한 것을 제외하고, 실시 예 4와 동일하게 수행하였다.

실시 예 9

12월 하순 경(기온 30℃) 실시 예 5에 의해 시설재배지 내부의 천장과 벽면에 코팅된 일소현상 방지제를 물을 분사하여 제거한 후 200평 규모의 시설재배지에서 1주일 재배되는 상추의 수확량을 확인하였다.

비교 예 1~8

어떠한 처리를 하지 않고, 실시 예 1~8의 시설재배지에서 재배되는 각각의 작물 잎의 온도를 확인하였다.

비교 예 9

12월 하순 경(기온 30℃) 200평 규모의 시설재배지 내부에 어떠한 물질이 코팅되지 않은 환경에서 1주일 재배되는 상추의 수확량을 확인하였다.

비교 예 1~8 및 실시 예 1~8의 결과를 표 1에 나타냈으며, 비교 예 9와 실시 예 9의 결과를 표 2에 나타냈다.

구분	온도(0 ℃)
구분	시설재배지 내부의 온도	식물 잎의 측정온도
실시 예 1	38	31
실시 예 2	38	31
실시 예 3	39	32
실시 예 4	39	33
실시 예 5	38	28
실시 예 6	38	28
실시 예 7	39	30
실시 예 8	39	30
비교 예 1	38	37
비교 예 2	38	37
비교 예 3	39	39
비교 예 4	39	38
비교 예 5	38	38
비교 예 6	38	37
비교 예 7	39	38
비교 예 8	39	37

구분	수확량(kg)
실시 예 9	25.6
비교 예 9	25.8

표 1에서 나타낸 바와 같이 일소현상 방지제 조성물이 식물의 잎과 시설재배지 내부의 천장과 벽면에 코팅되지 않은 비교 예 1~8에서는 시설재배지의 온도와 유사하게 매우 높은 온도로 측정됨에 따라 시설재배지에서 재배되는 식물이 직사광선 노출에 의해 온도 상승에 따른 식물의 고온장해의 피해가 매우 클 것으로 예상할 수 있다.

반면 실시 예 1~8과 같이 근적외선을 흡수할 수 있는 염료가 포함된 조성물을 식물의 잎에 분무 코팅했을 때 31～33 oC의 낮게 나타남을 확인할 수 있음에 따라 시설재배지에서 재배되는 식물의 고온장해 피해를 줄일 수 있음을 확인하였다.

특히 시설재배지 내부의 천장과 벽면에 근적외선을 흡수할 수 있는 염료 조성물을 분무, 코팅하였을 경우 식물의 잎의 온도가 28~30 ℃의 낮게 나타남에 따라 시설재배지에서 장기간 직사광선의 노출에 의해서라도 일소현상을 충분히 방지할 수 있음을 확인하였다.

또한 표 2에서 나타낸 바와 같이 비교 예 9와 실시 예 9의 결과가 매우 유사한 수확량을 나타남에 따라 기온이 높을 때 작물의 일소현상의 피해을 줄이기 위하여 시설재배지 내부의 천장이나 벽면에 코팅하여 적용될 수 있으며, 기온이 낮을 경우 시설재배지 내부의 햇빛의 노출 의한 온도 상승을 필요로 할 때 시설재배지 내부에 코팅된 조성물을 제거하여 원할한 광합성 효과를 제공받을 수 있어 높은 수확량의 고품질 작물을 생산할 수 있음을 확인됨에 따라 종래의 일소현상에 의해 상품성이 크게 떨어져 농가의 커다란 경제적 손실의 문제점을 충분히 극복할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims

작물 재배과정 중 직사광선의 장기간 노출에 의한 식물의 피해를 없이 하기 위해 근적외선을 흡수할 수 있는 염료를 이용하면서 분산제와 소포제와 증점제가 함께 사용되어 일소현상 방지효과를 얻도록 적용되는 일소현상 방지 조성물에 있어서,
700~1,200 nm 흡수파장의 근적외선을 흡수할 수 있는 염료로 스쿼릴륨계 염료(Squarylium-based Dyes), 시아닌계 염료(Cyanine-based Dyes), 크로코늄계 염료(Croconium-based Dyes), 퀴논 계열의 금속 복합체 염료(Quinone metal complexes), 디티올 계열의 금속 복합체 염료(Dithiol metal complexes), 스쿼레인 염료(Squaraine dye), 페닐렌디아민 금속착제계 염료(Phenylenediamine metal Complexes), 프탈로시아닌계 염료(Phthalocyanine-based Dyes), 디이모니움계 염료(Diimmonium-based Dyes) 중에서 선택되어지는 염료 100 중량부를 기준으로 할 때
물이 20 ~ 300 중량부;
나프탈렌술폰산나트륨-포르말린 축합물, 알킬나프탈렌술폰산나트륨 또는 그의 포르말린축합물, 페놀술폰산나트륨과 나프톨술폰산나트륨의 포르말린축합물, 알킬 디페닐 에테르 디술폰산 나트륨, 리그닌 술폰산 나트륨, 비이온계 계면활성제 폴리옥시에틸렌 알킬(알릴)에테르, 폴리아크릴산나트륨, 올레핀-말레인산나트륨 공중합체, 축합인산염, 알킬벤젠(나프탈렌)술폰산염, 디옥틸술폰말레인산나트륨, 스티렌-무수말레인산 공중합체 중에서 선택되는 분산제가 0.45 ~ 3.5 중량부;
폴리비닐 알콜(polyvinyl alcohol); 폴리비닐 피로리돈(polyvinyl pyrrolidone); 폴리아크릴산, 스타이렌(styrene)-아크릴산 공중합체, 스타이렌-메타아크릴산 공중합체, 스타이렌-메타아크릴산-아크릴산 에스테르(ester) 공중합체, 스타이렌-α-메틸 스타이렌-아크릴산 공중합체, 스타이렌-α-메칠스타이렌-아크릴산-아크릴산 에스테르 공중합체, 스타이렌-말레인산 공중합체, 스타이렌-무수말레인산 공중합체, 아크릴산-아크릴 니트릴 공중합체, 초산비닐-아크릴산 에스테르 공중합체, 아크릴산-아크릴산 에스테르 공중합체, 비닐 나프탈렌-아크릴산 공중합체, 비닐 나프탈렌-말레인산 공중합체, 초산비닐-에틸렌 공중합체, 초산비닐-지방산 비닐 에틸렌 공중합체, 초산비닐-말레인산 에스테르 공중합체, 초산비닐-크로톤산 공중합체, 초산비닐-아크릴산 공중합체 중에서 선택되는 바인더가 2.5 ~ 20 중량부;
소포제가 0.10 ~ 0.50 중량부;
루(Roux), 알긴산나트륨(Sodium alginate), 한천(Agar), 녹말(Starch), 콜라겐(Collagen), 펙틴(Pectin), 카나기난(Carrageenan), 잔탄검(Xanthan gum), 글루코만난(Glucomannan), 젤란검(Gellan gum), 구아검(Guar gum), 카복시메틸셀룰로스나트륨(Carboxymethyl cellulose-Na salt), 메칠셀룰로우즈(Methyl celllulose), 하이드록시프로필셀룰로우즈(Hydroxypropylcellulose), 메칠하이드록시프로필셀루로우즈(Methylhydroxypropylcellulose) 중에서 선택되는 증점제가 0.20 ~ 4.0 중량부;
방부제가 0.05 ~ 0.25 중량부가 포함되어 일소현상 방지조성물을 이루고, 1/250 내지는 1/1,500 범위로 물에 희석시켜 식물의 잎, 줄기, 열매에 분무하거나 시설재배지 내부의 천장과 벽면에 분무, 코팅시켜 식물을 보호하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 근적외선 흡수 염료를 이용한 일소현상 방지조성물.
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시설재배지에서 작물 재배과정 중 직사광선의 장기간 노출에 의한 식물의 일소 현상 방지를 위해 근적외선을 흡수할 수 있는 염료를 이용하면서 분산제와 소포제와 증점제가 함께 사용되는 일소현상 방지방법에 있어서,
700~1,200 nm 흡수파장의 근적외선을 흡수할 수 있는 염료로 스쿼릴륨계 염료(Squarylium-based Dyes), 시아닌계 염료(Cyanine-based Dyes), 크로코늄계 염료(Croconium-based Dyes), 퀴논 계열의 금속 복합체 염료(Quinone metal complexes), 디티올 계열의 금속 복합체 염료(Dithiol metal complexes), 스쿼레인 염료(Squaraine dye), 페닐렌디아민 금속착제계 염료(Phenylenediamine metal Complexes), 프탈로시아닌계 염료(Phthalocyanine-based Dyes), 디이모니움계 염료(Diimmonium-based Dyes) 중에서 선택되어지는 염료 100 중량부를 기준으로 할 때
물이 20 ~ 300 중량부;
나프탈렌술폰산나트륨-포르말린 축합물, 알킬나프탈렌술폰산나트륨 또는 그의 포르말린축합물, 페놀술폰산나트륨과 나프톨술폰산나트륨의 포르말린축합물, 알킬 디페닐 에테르 디술폰산 나트륨, 리그닌 술폰산 나트륨, 비이온계 계면활성제 폴리옥시에틸렌 알킬(알릴)에테르, 폴리아크릴산나트륨, 올레핀-말레인산나트륨 공중합체, 축합인산염, 알킬벤젠(나프탈렌)술폰산염, 디옥틸술폰말레인산나트륨, 스티렌-무수말레인산 공중합체 중에서 선택되는 분산제가 0.45 ~ 3.5 중량부;
폴리비닐 알콜(polyvinyl alcohol); 폴리비닐 피로리돈(polyvinyl pyrrolidone); 폴리아크릴산, 스타이렌(styrene)-아크릴산 공중합체, 스타이렌-메타아크릴산 공중합체, 스타이렌-메타아크릴산-아크릴산 에스테르(ester) 공중합체, 스타이렌-α-메틸 스타이렌-아크릴산 공중합체, 스타이렌-α-메칠스타이렌-아크릴산-아크릴산 에스테르 공중합체, 스타이렌-말레인산 공중합체, 스타이렌-무수말레인산 공중합체, 아크릴산-아크릴 니트릴 공중합체, 초산비닐-아크릴산 에스테르 공중합체, 아크릴산-아크릴산 에스테르 공중합체, 비닐 나프탈렌-아크릴산 공중합체, 비닐 나프탈렌-말레인산 공중합체, 초산비닐-에틸렌 공중합체, 초산비닐-지방산 비닐 에틸렌 공중합체, 초산비닐-말레인산 에스테르 공중합체, 초산비닐-크로톤산 공중합체, 초산비닐-아크릴산 공중합체 중에서 선택되는 바인더가 2.5 ~ 20 중량부;
소포제가 0.10 ~ 0.50 중량부;
루(Roux), 알긴산나트륨(Sodium alginate), 한천(Agar), 녹말(Starch), 콜라겐(Collagen), 펙틴(Pectin), 카나기난(Carrageenan), 잔탄검(Xanthan gum), 글루코만난(Glucomannan), 젤란검(Gellan gum), 구아검(Guar gum), 카복시메틸셀룰로스나트륨(Carboxymethyl cellulose-Na salt), 메칠셀룰로우즈(Methyl celllulose), 하이드록시프로필셀룰로우즈(Hydroxypropylcellulose), 메칠하이드록시프로필셀루로우즈(Methylhydroxypropylcellulose) 중에서 선택되는 증점제가 0.20 ~ 4.0 중량부;
방부제가 0.05 ~ 0.25 중량부가 포함되어 일소현상 방지조성물을 이루고, 1/250 내지는 1/1,500 범위로 물에 희석시켜 식물의 잎, 줄기, 열매에 분무하거나 시설재배지 내부의 천장과 벽면에 분무, 코팅시켜 식물을 보호하도록 적용되는 구성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 근적외선 흡수 염료를 이용한 일소현상 방지방법.