KR102520109B1 - 병해충 방지용 생분해성 멀칭재 및 그 제조방법 - Google Patents
병해충 방지용 생분해성 멀칭재 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 병해충 방지용 생분해성 멀칭재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 태양광의 투과를 방지하여 잡초와 병해충의 생장을 억제하며, 토양의 침식과 오염을 방지할 수 있고, 토양의 수분을 유지하고 지온을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 생분해를 통한 잔여물질의 잔존을 없애 인력 절감의 효과를 얻을 수 있는, 병해충 방지용 생분해성 멀칭재 및 상기 생분해성 멀칭재 제조방법에 관한 것이다. 이를 위해, 상기 생분해성 멀칭재는, 셀룰로오스계 식물성 섬유; 바이오미카; 천연솜; 동물성 접착제; 변성 전분; 및 색소;를 포함한다.
Description
본 발명은 병해충 방지용 생분해성 멀칭재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 태양광의 투과를 방지하여 잡초와 병해충의 생장을 억제하며, 토양의 침식과 오염을 방지할 수 있고, 토양의 수분을 유지하고 지온을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 생분해를 통한 잔여물질의 잔존을 없애 인력 절감의 효과를 얻을 수 있는, 병해충 방지용 생분해성 멀칭재 및 상기 생분해성 멀칭재 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 멀칭(mulching)은 농작물을 재배할 때 경지토양의 표면을 덮어주는 것으로, 토양 침식 방지, 토양 수분 유지, 지온 조절, 잡초 억제, 및 토양 오염 방지 등의 목적으로 실시되고 있다.
보다 상세하게 설명하면, 멀칭이란 뿌리를 내리고 있는 재배 작물의 토양 표면을 덮어주는 방법으로, 재배 작물이 뿌리를 내리고 있는 고랑 부분이 수해로 유실되는 것을 방지하는 침식 방지 기능을 수행하고, 또한 생육에 필수적인 수분 증발을 일정 부분 억제하여 일정 범위 내에서 재배작물을 위한 수분 조절 역할을 수행하기도 하였다.
또한, 재배작물을 제외한 기타 식물들에게 생장에 필요한 태양빛을 물리적으로 차단함으로써, 지온 조절 기능과 함께 잡초 억제 기능을 수행하기도 하고, 농사에 필요 없는 식물들의 생장을 최대한 방해함으로써, 잡초 제거를 위한 제초제의 사용을 억제하여 토양이 오염되는 것을 방지하는 기능을 수행하기도 한다.
이와 같은 멀칭에 사용되는 멀칭재로는 초기에는 볏짚, 보릿짚, 목초 등과 같은 친환경성 재료를 사용하였으나, 오늘날에 이르러 작업이 간편하고 확보가 용이한 폴리에틸렌이나 폴리염화비닐과 같은 재료를 사용하였다.
그러나, 상기한 비닐 재료들은 노면에 노출되어 있는 비닐하우스용 비닐과 달리 흙 속에 묻은 후에 수거하는 작업을 거쳐야 하는데, 회수를 위한 작업 강도가 높을 뿐만 아니라 농촌인력의 노령화로 인하여 완력으로 제거되기가 어렵고, 대부분의 비닐 멀칭재가 흙 속에 영구적으로 남게 되는 문제가 있었다.
특히, 흙 속에 잔존하는 비닐 멀칭재는 재질의 특성상 통기성이 매우 불량하여 토양오염의 주요 원인이 되는데, 이처럼 제거되지 않는 비닐 멀칭재가 해마다 더욱 늘어난다는데 더욱 큰 문제가 있는 것이다.
이에, 비닐 필름 멀칭재에 의한 노동력 소요, 환경 파괴 및 환경 복구 비용 등을 줄일 수 있는 두 가지 개념의 분해성 농업용 멀칭재가 알려져 있다.
먼저, 합성수지 원료를 베이스로 하고 생분해성 고분자를 첨가하여 필름의 형태가 용이하게 해체되도록 하는 유형의 멀칭재가 있으며, 다른 유형으로는 생분해가 가능한 천연물질을 원료로 하는 멀칭재가 있다. 이 경우 생분해성을 가져 친환경적이라는 장점이 있으나, 인장강도가 낮아 대부분이 1개월도 지나지 않아 생분해가 되는 문제가 있어 사용자인 농민 입장에서 경제적이지 못할 뿐만 아니라, 재설치 등 현장 취급 시에 불편함이 있고, 수분이 부족하여 작물 생장에는 도움이 되지 못하여 널리 활용되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 생분해도가 조절 가능하여 경제적이면서도 친환경적으로 제거가 가능하며, 잡초와 병해충의 생장을 억제하고 토양의 오염과 침식을 방지할 수 있는, 병해충 방지용 생분해성 멀칭재 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.
상기 목적은, 셀룰로오스계 식물성 섬유; 바이오미카; 천연솜; 동물성 접착제; 변성 전분; 및 색소;를 포함하는, 생분해성 멀칭재에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 셀룰로오스계 식물성 섬유 및 천연솜을 혼합하여 제1 혼합물을 형성하는 단계; 상기 제1 혼합물을 성형하는 단계; 상기 성형한 제1 혼합물에 동물성 접착제, 변성 전분, 및 색소를 도포하여 제2 혼합물을 형성하는 단계; 상기 제2 혼합물에 바이오미카를 도포하여 제3 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 제3 혼합물을 건조하여 생분해성 멀칭재를 수득하는 단계;를 포함하는, 생분해성 멀칭재 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
구체적으로, 상기 생분해성 멀칭재는, 셀룰로오스계 식물성 섬유 10 내지 25 중량%, 바이오미카 25 내지 35 중량%, 천연솜 30 내지 50 중량%, 동물성 접착제 10 내지 30 중량%, 변성 전분 0.1 내지 5 중량%, 및 색소 0.1 내지 5 중량%을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 셀룰로오스계 식물성 섬유는, 펄프, 줄기섬유, 과일섬유, 잎섬유, 종자섬유, 인피섬유, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 동물성 접착제는, 콜라겐, 젤라틴, 카제인, 장석분, 운모분, 금강석분, 펄프분말, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 변성 전분은, 양성 전분, 양쪽성 전분, 초산 전분, 가교화 전분, 하이드록시프로필화 전분, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 혼합은, 10 분 내지 120 분 동안 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 건조는, 열풍 건조, 동결 건조, 자연 건조, 분무 건조, 실온 건조, 자연 건조, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법에 의해 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 태양광의 투과를 방지하여 잡초와 병해충의 생장을 억제하며, 토양의 침식과 오염을 방지할 수 있으면서도, 높은 수분도를 나타내어 토양의 수분을 유지함으로써 작물 생장에 도움을 줄 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 생분해성을 나타내어 친환경적으로 제거가 가능하면서도, 생분해도를 기간에 맞게 조절 가능하여 인력 절감의 효과를 발휘할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1의 (a) 내지 (d)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 멀칭재의 제조과정을 나타낸 이미지이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.
도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원의 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 측면은, 셀룰로오스계 식물성 섬유; 바이오미카; 천연솜; 동물성 접착제; 변성 전분; 및 색소;를 포함하는, 생분해성 멀칭재를 제공한다.
본원의 또 다른 측면은, 셀룰로오스계 식물성 섬유 및 천연솜을 혼합하여 제1 혼합물을 형성하는 단계; 상기 제1 혼합물을 성형하는 단계; 상기 성형한 제1 혼합물에 동물성 접착제, 변성 전분, 및 색소를 도포하여 제2 혼합물을 형성하는 단계; 상기 제2 혼합물에 바이오미카를 도포하여 제3 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 제3 혼합물을 건조하여 생분해성 멀칭재를 수득하는 단계;를 포함하는, 생분해성 멀칭재 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 상기 생분해성 멀칭재는 태양광의 투과를 방지하여 잡초와 병해충의 생장을 억제하며, 토양의 침식과 오염을 방지할 수 있으면서도, 높은 수분도를 나타내어 토양의 수분을 유지함으로써 작물 생장에 도움을 줄 수 있다. 또한, 상기 생분해성 멀칭재는 높은 생분해성을 나타내어 친환경적으로 제거가 가능하면서도, 생분해도를 기간에 맞게 조절 가능하여 인력 절감의 효과를 발휘할 수 있다.
이하, 도 1을 참고하여 본 발명에 따른 생분해성 멀칭재 및 이의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 셀룰로오스계 식물성 섬유 및 천연솜을 혼합하여 제1 혼합물을 형성하고, 형성한 제1 혼합물을 멀칭재 모양으로 성형한다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 멀칭재의 구성성분으로서 셀룰로오스계 식물성 섬유는 자외선을 차단함으로써 멀칭 효과를 나타내고 지온을 조절하기 위해 포함되는 것으로, 예를 들어, 펄프, 줄기섬유, 과일섬유, 잎섬유, 종자섬유, 인피섬유, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 펄프는 목재, 대나무, 고지펄프, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 펄프를 포함하는 것일 수 있고, 상기 줄기섬유는 헴프, 케나프, 모시풀, 부용, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 줄기섬유을 포함하는 것일 수 있고, 상기 과일섬유는 코코아 섬유를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 잎섬유는 짚, 자이언트네틀, 마닐라삼, 아바카, 사이잘삼, 뉴질랜드삼, 어저귀, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 잎섬유를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 종자섬유는 면, 카폭, 린터, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 종자섬유를 포함하는 것일 수 있고, 상기 인피섬유는 옥수수피, 아마, 저마, 대마, 황마, 닥나무, 뽕나무, 서향나무, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 인피섬유를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 있어서, 상기 셀룰로오스계 식물성 섬유는 약 10 내지 약 25 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 만약, 상기 셀룰로오스계 식물성 섬유가 약 10 중량% 미만으로 포함될 경우 자외선 차단 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있으며, 약 25 중량%를 초과할 경우 생분해도가 지나치게 높아져 인장강도가 하락할 수 있다.
다음으로, 상기 성형한 제1 혼합물에 동물성 접착제, 변성 전분, 및 색소를 도포하여 제2 혼합물을 형성하고, 형성된 제2 혼합물에 바이오미카를 도포하여 제3 혼합물을 형성한다.
마지막으로, 상기 제3 혼합물을 건조하여 생분해성 멀칭재를 수득한다.
본원 명세서 전체에서, "바이오미카(BIO-MICA)"는 천연 광물 원료를 의미하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 바이오미카는 산화알루미늄, 산화철, 이산화규소, 산화칼륨, 산화철, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 천연 광물을 의미하는 것을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 멀칭재의 구성성분으로서 바이오미카는 높은 인장강도를 나타냄과 동시에 수분을 보유하여 유지함으로써 종래의 생분해성 멀칭재가 갖는 수분 부족의 한계를 개선하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 생분해성 멀칭재는 구성성분으로서 바이오미카를 포함하여 높은 인장강도를 나타내고, 생분해도를 조절할 수 있으면서도 높은 수분도를 나타내어 토양의 수분을 유지하고 지온을 조절하여 작물 생장에 도움을 줄 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 바이오미카는 천연 광물 원료로서 산화알루미늄, 산화철, 이산화규소, 산화칼륨, 산화철, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 상기 바이오미카는 산화알루미늄 약 10 내지 약 20 중량%, 이산화규소 약 50 내지 80 중량%, 산화칼륨 약 1 내지 약 20 중량%, 및 산화철 약 1 내지 10 중량%을 포함하고, 강열 감량(L.O.I; Loss of ignition)은 약 1 내지 약 10 중량%인 것일 수 있다. 상기 바이오미카의 구성성분 및 상기 구성성분의 중량 범위는 단순 천연 광물 원료가 아닌 바이오미카만의 높은 인장강도 및 수분 보유도를 유지하기 위한 것으로서, 상기 구성성분 및 구성성분의 중량범위를 벗어날 경우 서술한 효과를 충분히 발휘하기 어려울 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 바이오미카는 상기 생분해성 멀칭재의 약 25 내지 약 35 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 만약, 상기 바이오미카가 약 25 중량% 미만으로 포함될 경우 생분해성 멀칭재가 지나치게 빨리 생분해될 수 있으며, 약 35 중량%를 초과할 경우 멀칭재 제조 시 작업성이 하락할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 멀칭재의 구성성분으로서 천연솜은 토양에 유기물을 공급하면서 토양의 습도를 조절하기 위해 포함되는 것으로, 예를 들어, 양모, 거위털, 명주솜, 목화솜, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 천연솜은 목화솜을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 천연솜은 약 30 내지 약 50 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 만약, 상기 천연솜이 약 30 중량% 미만으로 포함될 경우 토양의 습도 조절 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있으며, 약 50 중량%를 초과할 경우 지나치게 수분이 부족하여 작물 생장에 악영향을 줄 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 멀칭재의 구성성분으로서 동물성 접착제는 구성성분 간의 혼합을 용이하게 하기 위해 포함되는 것일 수 있으며, 예를 들어, 콜라겐, 젤라틴, 카제인, 장석분, 운모분, 금강석분, 펄프분말, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 동물성 접착제는 약 10 내지 약 30 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 만약, 상기 동물성 접착제가 약 10 중량% 미만으로 포함될 경우 구성성분 간의 혼합이 용이하지 않을 수 있으며, 약 30 중량%를 초과할 경우 제조 시 작업성이 하락할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 멀칭재의 구성성분으로서 변성 전분은 건조 지력 및 습윤 지력의 향상을 포함되는 것일 수 있으며, 예를 들어, 양성 전분, 양쪽성 전분, 초산 전분, 가교화 전분, 하이드록시프로필화 전분, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 변성 전분은 양성 전분을 포함함으로써 음전하를 띠는 섬유와 반대로 하전되어 이온 결합을 형성하여 강하게 결합되고, 그에 따라 건조 지력 및 습윤 지력이 향상되는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 변성 전분은 약 0.1 내지 약 5 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 만약, 상기 변성 전분이 약 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우 변성 전분을 포함함에 따라 나타나는 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있으며, 약 5 중량%를 초과할 경우 다른 성분과의 혼합성이 저해될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 멀칭재의 구성성분으로서 색소는 멀칭재에 색상을 부여하여 자외선 차단율을 향상시키기 위해 포함되는 것으로, 예를 들어, 천연 색소를 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 색소는 오징어먹물, 참숯액, 참숯가루분, 동물의 피 및 조개 분비물, 자색고구마, 비트, 당근, 인디고, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 색소는 약 0.1 내지 약 5 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 만약, 상기 색소가 약 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우 자외선 차단 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있으며, 약 5 중량%를 초과할 경우 뭉침 현상이 발생할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 멀칭재는, 셀룰로오스계 식물성 섬유 약 10 내지 약 25 중량%, 바이오미카 약 25 내지 약 35 중량%, 천연솜 약 30 내지 약 50 중량%, 동물성 접착제 약 10 내지 약 30 중량%, 변성 전분 약 0.1 내지 약 5 중량%, 및 색소 0.1 내지 5 중량%을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 멀칭재는 은 분말을 추가 포함하는 것일 수 있다. 상기 은 분말은 향균력을 나타내어 상기 생분해성 멀칭재에 포함될 경우 해충의 성장을 방지해줄 수 있을 뿐만 아니라, 높은 인장 강도와 자외선 차단 능력을 부여할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 은 분말은 약 0.1 내지 약 5 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 만약, 상기 은 분말이 약 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우 상기 은 분말을 포함함에 따라 나타나는 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있으며, 약 5 중량%를 초과할 경우 다른 성분과의 혼합성이 저해될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 멀칭재는 인산칼슘계 세라믹을 추가 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 인산칼슘계 세라믹은 생체세라믹(bioceramics)으로서, 주성분이 Ca(칼슘)와 P(인)로 구성된 화합물로 이루어진 세라믹을 의미한다. 상기 인산칼슘계 세라믹은 생분해성을 가지면서도 뛰어난 기계적 물성을 지니므로, 상기 인산칼슘계 세라믹의 첨가량을 조절하여 제조되는 생분해성 멀칭재의 기계적 물성 및 생분해 기간을 조절할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 인산칼슘계 세라믹은 Ca/P 비율이 약 1.0 내지 2.0 범위, 구체적으로는 약 1.5 내지 2.0 범위일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 Ca/P 비율이 약 1.0 내지 약 2.0 범위인 인산칼슘계 세라믹은, Ca8H2(PO4)6·5H2O (octacalcicum phosphate, OCP), Ca3(PO4)2 (TCP), Ca10(PO4)6(OH)2 (HA), Ca4P2O9 (Tetra calciumphosphate, TetraCP), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 인산칼슘계 세라믹은 약 0.1 내지 약 5 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 만약, 상기 인산칼슘계 세라믹이 약 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우 기계적 물성 향상 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있으며, 약 5 중량%를 초과할 경우 제조 시 작업성이 하락할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 멀칭재는 당근씨오일을 추가 포함하는 것일 수 있다. 상기 당근씨오일은 당근의 씨앗을 저온 압착하여 추출한 오일로, 높은 자외선 차단 효과를 가지고 있다. 이에, 상기 당근씨오일을 생분해성 멀칭재의 추가 구성성분으로 포함함으로써 멀칭재가 자외선에 의해 변이되는 현상을 방지하고, 잡초와 병해충의 생장을 억제하며, 토양의 침식과 오염을 방지할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 당근씨오일은 약 1 내지 약 10 중량%로 포함되는 것일 수 있다. 만약, 상기 당근씨오일이 약 1 중량% 미만으로 포함될 경우 자외선 차단 효과가 충분히 발휘되지 않을 수 있으며, 약 10 중량%를 초과할 경우 제조 시 작업성이 하락할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 혼합은 약 10 분 내지 약 120 분 동안 수행되는 것일 수 있다. 만약, 상기 혼합이 약 10 분 미만으로 수행될 경우 혼합물이 균일하게 혼합되지 않을 수 있고, 약 120 분을 초과할 경우 불필요한 열이 발생하여 변이가 일어날 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 건조는 혼합물을 건조하여 멀칭재를 수득할 수 있는 방법이라면 제한없이 수행될 수 있으며, 예를 들어, 열풍 건조, 동결 건조, 자연 건조, 분무 건조, 실온 건조, 자연 건조, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법에 의해 수행될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 내지 실시예 3]
하기 표 1의 구성성분을 혼합하여 혼합물을 제조한 뒤, 이를 60℃에서 3 분간 건조하여 실시예의 생분해성 멀칭재를 제조하였다. 구성성분에 따라 실시예 1 내지 3으로 각각 명명하였다.
| 구성성분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 |
| 셀룰로오스계 식물성 섬유(헴프 줄기 섬유) | 20.00 | 20.00 | 20.00 |
| 바이오미카(SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O, L.O.I) | 27.50 | 27.50 | 25.50 |
| 천연솜(목화솜) | 35.00 | 35.00 | 35.00 |
| 동물성 접착제(젤라틴) | 12.50 | 10.00 | 10.00 |
| 변성 전분(양성 전분) | 1.50 | 1.50 | 1.50 |
| 인디고 색소 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
| 은 분말(평균 직경 65 nm) | 1.50 | 1.50 | 1.50 |
| Ca3(PO4)2 | 0.00 | 2.50 | 2.00 |
| 당근씨오일 | 0.00 | 0.00 | 2.50 |
| 합계 | 100.00 | 100.00 | 100.00 |
[비교예]
하기 표 2의 구성성분을 혼합하여 혼합물을 제조한 뒤, 이를 60℃에서 3 분간 건조하여 비교예의 생분해성 멀칭재를 제조하였다.
| 구성성분 | 비교예 |
| 코코넛 껍질 섬유(코코나사) | 11.50 |
| 아몬드피 | 11.50 |
| 목화솜 | 20.00 |
| 젤라틴 | 17.50 |
| 우뭇가사리 추출액 | 17.50 |
| 제올라이트 분말 | 10.00 |
| 참숯가루 | 2.00 |
| 규산염 수용액 | 10.00 |
| 합계 | 100.00 |
[실험예 1: 자외선 차단 효과 측정]
상기 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예에서 제조된 각각의 생분해성 멀칭재에 대해 380 nm에서 자외선 차단율을 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
| 자외선 차단율(%) | |
| 실시예 1 | 38 |
| 실시예 2 | 41 |
| 실시예 3 | 45 |
| 비교예 | 19 |
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 생분해성 멀칭재의 경우 비교예에 비하여 향상된 자외선 차단 효과를 나타낸 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 2: 생분해도 측정]
상기 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예의 생분해성 멀칭재 각각에 대하여, 이를 습도 65％, 온도 21℃의 표준 상태에서 90 일간 방치시킴으로써 무게가 감소하는 비율을 측정하였다. 측정 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
| 생분해성(무게 감소율, %) | |
| 실시예 1 | 37.8 |
| 실시예 2 | 33.1 |
| 실시예 3 | 23.7 |
| 비교예 | 68.3 |
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 생분해성 멀칭재의 경우 생분해성을 나타내면서도 비교예에 비해 낮은 생분해도를 나타내어 기존 생분해성 멀칭재가 갖는 지나치게 빠른 생분해 문제를 해결할 수 있었다.
[실험예 3: 작물 생장 비교 실험]
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 멀칭재가 작물 생장에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위하여, 먼저 배양용 토양을 준비한 뒤 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 멀칭재를 덮어주었다. 그 후 멀칭재의 일부를 제거한 뒤 작물로서 순무 씨앗을 심었으며, 70 일 동안 충분한 수분을 공급하여 재배하였다. 작물의 재배 결과는 하기 표 5에 나타내었다.
| 구분 | 엽장(cm) | 엽폭(cm) | 생체중(g) |
| 실시예 1 | 16.7 | 4.7 | 123.1 |
| 실시예 2 | 18.2 | 5.1 | 129.6 |
| 실시예 3 | 23.5 | 5.8 | 133.7 |
| 비교예 | 9.1 | 3.5 | 105.1 |
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 생분해성 멀칭재를 이용한 경우 작물 생장에 필요한 수분이 충분히 마르지 않고 유지되어 작물의 생장량이 비교예에 비해 월등하게 높은 것을 확인할 수 있었다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
Claims (8)
- 헴프 줄기 섬유 10 내지 25 중량%;
산화알루미늄 10 내지 20 중량%, 이산화규소 50 내지 80 중량%, 산화칼륨 1 내지 20 중량%, 및 산화철 1 내지 10 중량%를 포함하고, 강열 감량(L.O.I; Loss on ignition)은 1 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 바이오미카 25 내지 35 중량%;
천연솜 30 내지 50 중량%;
젤라틴 10 내지 30 중량%;
양성 전분 0.1 내지 5 중량%;
인디고 색소 0.1 내지 5 중량%;
은 분말 0.1 내지 5 중량%;
Ca2(PO4)2 0.1 내지 5 중량%; 및
당근씨오일 1 내지 10 중량%;
를 포함하는, 생분해성 멀칭재. - 삭제
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220086020A KR102520109B1 (ko) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | 병해충 방지용 생분해성 멀칭재 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220086020A KR102520109B1 (ko) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | 병해충 방지용 생분해성 멀칭재 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102520109B1 true KR102520109B1 (ko) | 2023-04-11 |
Family
ID=85976657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220086020A KR102520109B1 (ko) | 2022-07-13 | 2022-07-13 | 병해충 방지용 생분해성 멀칭재 및 그 제조방법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102520109B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100116974A (ko) | 2009-04-23 | 2010-11-02 | 정철영 | 친환경 유기 농업용 생분해성 멀칭재 및 그 제조방법 |
| KR101347898B1 (ko) * | 2012-12-07 | 2014-01-07 | 황영준 | 친환경 자연분해 멀칭재 |
| KR101707934B1 (ko) * | 2016-07-04 | 2017-02-22 | (주)세진바이오 | 고구마 재배용 배색 생분해성 멀칭필름 |
-
2022
- 2022-07-13 KR KR1020220086020A patent/KR102520109B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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| KR101347898B1 (ko) * | 2012-12-07 | 2014-01-07 | 황영준 | 친환경 자연분해 멀칭재 |
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