KR20020008381A

KR20020008381A - 서방성 농약의 제조방법

Info

Publication number: KR20020008381A
Application number: KR1020010078948A
Authority: KR
Inventors: 박해준; 이인국; 신현숙; 노미영; 김남규
Original assignee: 박해준
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2002-01-30
Also published as: KR100340708B1

Abstract

본 발명은 담체에 농약 유효성분이 흡착되어 유효성분이 서서히 방출되도록 하는 서방성 농약에 관한 것이다.

본 발명에서 제조된 서방성 농약은 한 번 관주시 약 30∼40일 정도의 약효 지속 효과가 있으며, 이때 용출되는 유효성분은 농약의 효과를 나타내기 적절한 농도가 된다.

이러한 농약의 사용은 농가의 노동력 절감, 계속 관주에 의한 경제적 손실 및 환경오염을 격감시킬 수 있고, 수경재배 보다 훨씬 많은 면적의 토경재배에 이용할 수 있는 환경친화적 농약제로 사용할 수 있다.

Description

서방성 농약의 제조방법{A Method for Producing the Sustained-Releasing Agricultural Chemical}

본 발명은 농약 활성성분을 함유하는 서방성 농약의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 농약 활성성분을 다양한 방법으로 다공성의 담체에 흡착시켜 농약 활성성분의 효과 발현시기를 제어할 수 있고, 약해(藥害)의 발생 우려가 적은 서방성 농약을 제조하는 방법에 관한 것이다.

지금까지 상추, 오이, 토마토 등 채소류 및 과수, 화훼류, 곡물류 등의 병충해 방제에 사용되는 농약은 물과 혼합된 액상형태, 또는 부형제와 혼합된 입제형태인 것이 일반적이다. 이 경우 농약성분이 살포된 지역의 외부로 유출되거나, 지산하거나, 증발되어 유효 성분 농도가 빠르게 감소된다. 따라서 통상 약효 지속 기간이 짧기 때문에 사용법상의 양 또는 농도보다 과도한 양으로 여러 번 살포하는 것이 일반적 현실이다. 이러한 과도한 농약의 사용은, 농약사용자나 작물 수요자의 건강상에 여러 가지 약해를 일으키게 되고, 토양에 계속적인 살포 및 관주로 인한 염류집적으로 심각한 환경오염 문제를 야기한다.

이에 따라, 고체상 또는 액체상의 각종 농약 유효성분에 서방성을 부여하여 한번에 적정한 농도의 농약을 살포하여 오랜 기간동안 농약의 효과가 유지되도록 농약성분의 활성 발현 시기를 제어하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

서방성 농약을 제조하는 방법에는, 1) 일본특허 昭58-144304호, 일본특허 昭59-20209호에 기재된 농약 유효성분을 마이크로캡슐에 넣는 방법: 2) 일본특허 昭58-21602호, 일본특허 昭59-53401호에 개시된 농약 유효성분을 사이크로텍스트린에 포접시키는 방법: 3) 일본특허 昭57-126602호, 일본특허 昭60-202801호에 공개된 입제나 분제 등의 농약 제제 유효성분을 단독으로 또는 증량제 등과 함께 혼합하여 입자를 제조하고, 제조된 입자핵을 왁스 또는 각종 수지로 피복하는 방법 등이 알려져 있다. 그러나, 이러한 방법은 제조 공정이 복잡하거나, 사용되는 소재가 고가이거나 환경에 부정적 영향을 미친다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 환경친화적인 물질을 사용하여 서방성 농약을 만들려는 시도가 이루어졌다. 일본특허 平6-116103호에 용제에 용해시키는 농약을 판상으로 사출한 생분해성 수지에 도입하여 서방성을 부여하는 방법이 개시되었고, 일본특허 平5-85902호에 농약원제에 생분해성 폴리머를 혼합하여 클로로포름에 용해시킨 다음, 입상 제올라이트에 흡착, 가열한 후 클로로포름을 증발시켜 서방성 농약을 제조하는 방법을 제시하였다. 그러나, 이 방법들은 제조과정이 복잡하고, 제조시 용제 등의 사용으로 인한 유해한 제조 환경과, 높은 제조 단가라는 문제점을 내포하고 있다. 또한, 미국특허 제4647537호에는 카라지난 고분자 매트릭스내에 식물병 억제 미생물을 바이오캡슐화하는 시도가 개시되어 있으나, 이 방법은 흡착제로 사용되는 고분자 물질인 카라지난이 고가이기 때문에 경제성이 없다.

한편, 농약성분의 서방성을 위한 것은 아니지만 미생물을 다당류로 코팅하는 방법이 알려져 있다. 예를 들어, 한국특허 출원번호 2000-0017801에 기재된 발명은 미생물 유래 다당류를 이용하여 내열성 및 내산성을 갖도록 미생물을 코팅하는 방법에 관한 것이다. 이러한 미생물 코팅은, 인체에 유용한 미생물(유산균 등)을 섭취할 때 위산 및 각종 장내 소화 효소로부터 미생물을 보호하여 미생물이 소장 및 대장에 안착할 수 있게 하기 위한 것이다. 그러므로, 미생물 코팅은 내산성, 내열성 및 소화효소에 대한 내성이 유지되면서도 필요한 부위(소장 및 대장)에 도달시 즉시 코팅이 해체되어 미생물이 소장 및 대장에 부착ㆍ생장 할 수 있어야 한다. 따라서, 미생물 코팅은 유효성분이 서서히 방출되도록 하는 서방성 농약의 제조와는 전혀 상이한 분야에 속한다.

본 발명은 상기와 같은 종래 서방성 농약의 제조방법이 가진 문제점을 극복하면서 보다 환경친화적이고, 농약의 효율을 유지하면서 노동력과 비용을 절감할 수 있는 서방성 농약의 새로운 제조방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

도 1 및 2는 본 발명에 의해 제조된 서방성 아인산염 농약의 고추 역병 방제효과를 보여주는 사진.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

용매 100㎖에 대하여 농약 유효성분을 1∼100g 비율로 가하고 용해시켜 농약 유효성분 용액을 수득하는 용액수득단계; 농약 유효성분 용액 100㎖에 다공성 담체를 0.5∼2.0㎏ 비율로 첨가하여 균질하게 혼합한 후 건조시켜 농약 유효성분 흡착담체를 수득하는 함침건조단계; 건조된 농약 유효성분 흡착담체 1㎏에 대하여 미생물 유래의 다당류 0.5∼15g 함유된 현탁액을 첨가하여 균질하게 혼합한 후 건조시켜 코팅된 농약 유효성분 흡착제를 수득하는 코팅단계;를 포함하는 서방성 농약 즉, 다당류로 코팅된 농약 유효성분 흡착제의 제조방법에 관한 것이다.

한편, 본 발명에 의한 서방성 농약의 제조방법에서는 상기와는 달리, 농약 유효성분의 흡착과 다당류의 코팅을 동시에 진행함으로써 제조과정을 단순화시킬 수도 있다.

이 경우, 용매 100㎖에 대하여 미생물 유래의 다당류를 0.5∼15g, 농약 유효성분을 1∼100g 비율로 가하여 충분히 용해시켜 농약 유효성분 함유 다당류 용액을수득하는 용해단계; 상기 용해단계에서 수득된 다당류 용액 100㎖에 대하여 다공성 담체를 0.5∼2.0㎏ 비율로 첨가하여 균질하게 혼합한 후 건조시켜 농약 유효성분 흡착제를 수득하는 함침건조단계;를 포함하는 과정을 통해 서방성 농약을 제조할 수 있다.

이때 상기 용매는 농약 유효성분의 극성 정도에 따라 물 또는 유기용매를 적절히 선택할 수 있다. 또한 농약 유효성분의 함량은 농약의 종류 및 비활성(specific activity)에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 최종 단계에서 수분함량은 40% 이하로 하는 것이 작업성 및 보관성에 좋다.

상기와 같은 과정에 의해 농약 유효성분은 담체에 고르게 흡착되어 외부로 서서히 방출되는 효과를 나타내게 된다.

본 발명에 의하면, 농약 유효성분이 흡착된 담체의 표면에 다양한 다당류가 코팅됨으로써 ① 담체 자체와 유효 농약성분의 흡착성에 의한 방출억제 및 ② 코팅된 다당류의 막에 의한 유효성분의 방출억제 등 2 단계로 농약 유효성분의 방출이 억제되어 서방성이 양호하게 되며 동시에 농약 살포시 작업편의성을 증대시킬 수 있다,.

이상과 같이 본 발명에 의한 방법에 의해 제조된 서방성 농약은, 실내외 실험 결과, 농약 살포 30∼40일 이후에도 유효농도 이상의 농약성분을 방출할 수 있음을 확인하였다.

본 발명이 적용될 수 있는 농약 성분으로는 살충 활성 성분, 살균 활성 성분, 제초 활성 성분 및 식물 성장 활성 성분 등을 예시할 수 있다.

살충 활성 성분으로서는 아세페이트(Acephate), 이소크사티온(Isoxathion), 이미다크로프리드(Imidacloprid), 에틸티오메톤(Ethylthiodemeton), 에토펜프록스 (Ethofenprox), 카르탑(Cartap), 카르보술판(Carbosulfan), 크로펜테진 (Clofentezine), 클로르피리포스메틸(Cyclopyrifas-methyl), 산화펜부타주석 (Fenbutatin-oxide), 시클로프로트린(Cycloprothrin), 디메틸빈포스 (Dimetylrinphos), 디메토에이트(Dimethoate), 시라프르오펜(Silafluofen), 다이아지논(Diazinon), 티오디카르브(Thiodicarb), 티오시크람(Thiocyclam), 테부페노지드(Tebufenozide), 니텐피람(Nitenpyram), 바미도티온(Vamidothion), 비펜트린 (Bifenthrin), 피리다펜티온(Pyridaphenthion), 피리다벤(Pyridaben), 피리미포스메틸(Pyrimiphos-methyl), 피프로닐(Fipronil), 페니소브로모레이트 (Phenisobromolate), 부프로페진(Buprofezin), 푸라티오카르브(Furathiocarb), 프로파포스(Propafos), 벤술탑(Bensultap), 벤푸라카르브, 폴모티온(Formothion), 마라톤(Malathon), 모노크로토포스(Monocrotophos), BPMC, CVMC, DEP, EPN, MEP, MIPC, MPP, MTMC, NAC, PAP, PHC, PMP, XMC 등을 들 수 있다.

살균 활성 성분으로서는, 아인산염, 아시벤조랄(Acibenzolar)-S-메틸, 아족시스트로빈(Azoxystrobin), 비타놀 (Bitanol), 이소푸로티올란(Isoprothiolane), 이소푸로디온(Isoprodion), 이미노크타딘초산염(Iminoctadine triacetate), 옥소리닉산(Oxolinic acid), 옥시퀴놀린구리(Oxone-copper), 카수가마이신(Kasugamycin), 카르프로파미드(Carpropamid), 캡탄(Captan), 디클로메진(Diclomezine), 티아벤다졸(Thiabendazole), 티프루자미드(Thifluzamide), 테클로프타람(Tecloftalam), 트리시클라졸(Tricyclazole), 바리다마이신(Validamycin), 히드록시이소퀴사졸 (Hydroxyisoxazole), 피로퀴론(Pyroquilon), 페나리몰(Fenarimol), 페림존 (Ferimzone), 푸사라이드(Fthalide), 블라스트사이딘(Blasticidin), 폴리옥신 (Polyoxin), 메타술포카르브(Methasulfocarb), 메타락실(Metalaxl), 메타락실-M, 메토미노스트로빈(Metominostrobin), 메프로닐(Mepronil), 암피실린, CNA, IBP, DF-351, NNF-9425, NNF-9850 등을 들 수 있다.

제초활성 성분 및 식물 성장 조절 성분으로서는 아짐술푸론(Azimsulfuron), 아트라진(Atrazine), 아메트린(Ametryn), 이나벤피드(Inabenfide), 이마조술푸론 (Imazosulfuron), 우니코나졸(Nuiconazole), 에스프로카르브(Esprocarb), 에토벤자니드(Etobenzanid), 옥사디아존(Oxadiazon), 카펜스트롤(Cafenstrole), 퀴자로폽에틸(Quizalofop-ethyl), 퀸크롤락(Quinclorac), 쿠밀론(Cumylron), 클로메톡시닐 (Chlomethoxynil), 시클로술파무론(Cyclosulfamuron), 디티오필(Dithiopyr), 시노술푸론(Cinosulfuron), 시하로폽부틸(Cyhalofop-butyl), 시마진(Simazine), 디메타메트린(Dimetametryn), 디메피페레이트(Dimepiperate), 신메스린(Cinmethylin), 다임론(Dymron), 테닐크론(Thenylchor), 트리아펜테놀(Triapenthenol), 나프로아니리드(Naproanilide), 파크로부트라졸(Paclobutrazol), 비페녹스(Bifenox), 피페로포스(Piperophos), 피라족시펜(Pyrazoxyfen), 피라조술푸론에틸(Pyrazosulfuron-ethyl), 필조레이트(Pyrazolate), 피리부티카르브(Pyributicarb), 피리미노백메틸 (Pyriminobac-methyl), 부타크롤(Butachlor), 부타미포스(Butamifos), 프레티락롤 (Pretilachlor), 브로모부티드(Bromobutide), 벤술푸론메틸(Bensulfuron-methyl), 벤조페납(Benzofenap), 벤타존(Bentazon), 벤티카르브 (Benthiocarb), 펜토크사존 (Pentoxazone), 벤푸레세이트(Benfuresate), 메페나셋트 (Mefenacet), 몰네이트 (Molinate), 쟈스몬산(JA), 살리실산(SA), BABA, BTH, ACN, CNP, 2,4-D, MCPB, MCPB에틸, 등 및 식물 성장 조절제 등을 들 수 있다.

본 발명에서는 상기 다앙한 농약 활성성분을 단독적용할 수도 있으며, 적절한 조합과 배합에 의해 복수개의 활성성분을 하나의 서방성 농약으로 적용할 수도 있다.

이하, 각 단계별로 본 발명의 제조방법을 상세히 설명한다.

아인산염은 상치, 오이, 토마토 등 채소류 및 과수, 화훼 등에 발생하는 역병의 치료 및 예방에 유용한 농약으로 알려져 있다. 그러나, 수경재배의 경우를 제외하고는, 아인산염 농약은, 반복적으로 살포하거나 관주해야만 방제효과가 발휘되기 때문에 그 처리를 위해 많은 인력과 시간이 요구될 뿐만 아니라, 과다사용에 의해 환경오염이 야기될 가능성이 높은 농약성분이다.

따라서 이하에서는 서방성 농약으로 활용하는 것이 매우 유용한 아인산염을 활성성분으로 하여 본 발명에 의한 서방성 농약을 제조하는 과정을 설명한다. 비록 농약 유효성분으로 아인산염만을 선택하였지만, 다른 농약 유효성분을 적용하더라도 유사한 결과가 나올 것이라는 사실은 물리화학적 법칙에 비추어 당업자에게는 당연할 것이다.

(I) 유효성분 흡착 후 코팅

본 발명에서 아인산염을 제조하는 단계에는 여러 가지 구체적인 방법이 적용될 수 있다.

먼저, 물 100∼300㎖에 아인산(H3PO3) 10∼100g을 용해시킨 다음, 수산화칼륨을 소량씩 첨가하여 용액의 pH가 5.0∼6.5에 이르도록하여 아인산염 용액을 제조한다. 이때, 아인산염의 농도는 약 10,000∼100,000ppm으로 통상 아인산염 농약에서의 100∼1,000ppm 보다 약 100∼1,000배 고농도로 제조된다. 이러한 비율은 타 농약성분을 적용하는 경우에도 동일하게 적용된다.

이어, 상기 아인산염 용액 100∼300㎖에 다공성 담체 0.5∼2.0㎏을 첨가하여 균질하게 혼합한 다음, 혼합물을 수분함량이 40% 이하가 되도록 25∼150℃에서 건조시킨다. 이어서 건조된 아인산염 흡착제1㎏에 대하여 미생물 유래의 다당류 0.5∼15g이 함유된 현탁액을 첨가하여 균질하게 혼합한 다음, 25∼150℃에서 수분함량이 40% 이하가 되도록 건조시켜 농약활성 성분이 다공성 담체에 흡착되고, 다당류에 의해 코팅된 서방성 농약을 제조하게 된다.

이때, 농업활성 성분 흡착용 담체로는 흔히 토양개량제와 농약제조시 부형제 및 증량제의 주성분으로 사용되는 천연광물 제올라이트(zeolite),펄라이트(pearlite), 버미큘라이트(vermiculite), 규조토, 세라믹 및 활성탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있으며, 이외에도 토양친화성이 있는 담체라면 어느 것이라도 사용될 수 있다. 상기 담체는 천연 그대로의 것을 사용할 수도 있고, 내부의 불순물을 제거하고 담체 내부의 상태를 최상의 조건으로 만들기 위해 원석을 600℃ 이상의 고온으로 처리한 것, 즉 소성된 담체를 사용할 수도 있다. 사용되는 담체는 직경이 0.5∼5mm이며, 보통 직경이 2mm 이상이어야 시용할 때 작업성이 좋을 뿐 아니라 공기 중으로 분산되지 않고, 땅에 떨어져 사용효과가 커지게 된다.

상기 미생물 유래의 다당류는 커드란(curdlan), 레반(levan), 잔탐검(xanthangum), 풀루란(pullulan), 폴리사카라이드-7(polysaccharide-7), 셀룰로오즈(cellulose), 주글란(zooglan), 젤란(gellan) 및 페스탄(pestan)으로 이루어진 군으로부터 선택한 1 또는 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.

본 발명에서, 유효 농약성분의 종류와 특성 및 목적하는 서방성의 정도에 따라 다당류 코팅을 1회 또는 수회 반복할 수도 있다.

(II) 유효성분 함유된 코팅제로 코팅

본 발명에 의한 또 다른 코팅형 서방성 아인산염 농약은 다음과 같은 과정을 거쳐 제조된다.

먼저, 수산화 칼륨 8.3g, 미생물 유래의 다당류 2.5g 을 200㎖의 증류수에 가하여 교반하면서 충분히 용해시킨다. 여기에 아인산 10g을 가하여 충분히 혼합시켜 콜로이드상의 다당류 용액을 만든 후, 직경이 0.5∼5mm인 제올라이트 1kg에 가하여 골고루 혼합하여 흡침시킨 다음 80℃ 열풍에서 건조하는 것이다. 이때 사전에 다른 농약활성 성분이 흡착된 다공성 담체를 사용하면 아인산과 다른 농약성분에 대하여 동시에 서방성효과를 얻을 수 있다. 건조 후 수분함량은 통상 40% 이하인 것이 바람직하이다.

상기와 같은 과정을 거쳐 제조된 서방성 농약은, 농약 유효성분이 다공성 담체에 고농도로 흡착되며, 일단 흡착된 유효성분은 담체구조에 의해 외부로의 확산이 (유효성분 단독으로 고농도로 존재하는 경우보다) 현저하게 저해되므로, 1차적으로 서방성이 획득된다. 또한 본 발명에 의해 제조된 서방성 농약은, 유효성분이 흡착된 흡착제 표면에 천연유래의 다당류가 코팅되거나, 유효 농약성분이 함유된 다당류가 흡착제에 코팅-흡착되므로, 유효성분과 담체 혼합물의 일체성이 유지되면서 자연환경에서 상기 코팅성분이 서서히 분해되므로 2중적인 서방성 발휘가 가능하게 된다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. 편의를 위하여 농약 활성성분으로는 아인산염을, 담체로는 제올라이트를, 미생물 유래의 코팅제로는 베타-글루칸, 페스탄, 커드란을 사용하였다. 그러나 실시예에서 사용된 농약성분, 담체 및 코팅제는 편의를 위해 선택한 일 예일 뿐, 전기 언급한 다양한 유사물들도 동일한 방법으로 적용이 가능하며, 둘 이상의 농약성분 조합도 적용이 가능함은 당업자에게 자명할 것이다.

비교예 1 : 비 서방성 농약의 제조

담체에 농약활성 성분을 흡착시켜 건조하는 방법으로 비 서방성 농약을 제조하였다.

아인산 50g을 100㎖의 증류수에 녹인 다음, 수산화칼륨을 소량씩 첨가하여 pH를 5.5가 되도록 조절하였다. 제조된 아인산염 용액 100㎖을 직경이 0.5∼5mm인 제올라이트 1kg에 가하여 골고루 혼합하여 흡침시킨 다음 100℃ 열풍에서 건조하여 비 서방성 농약을 제조하였다.

실시예 2 : 미생물 유래의 다당류로 코팅된 서방성 농약의 제조

담체에 농약활성 성분을 흡착시킨 다음 미생물 유래의 다당류를 코팅하여 건조하는 방법으로 본 발명에 의한 서방성 농약을 제조하였다.

아인산 10g을 100㎖의 증류수에 녹인 다음, 수산화칼륨을 소량씩 첨가하여 pH를 5.5가 되도록 조절하였다. 제조된 아인산염 용액 100㎖을 직경이 0.5∼5mm인 제올라이트 1kg에 가하여 골고루 혼합하여 흡침시킨 다음 100℃ 열풍으로 건조하여 농약 활성성분을 제올라이트에 고정시켰다. 이때 수분함량은 40% 이하로 하였다.

제조된 아인산염 담체 1Kg에, 평균분자량이 100만인 베타-글루칸 또는 페스탄 고형분 5g을 함유한 겔 상태의 용액 50㎖을 가하고 고르게 혼합한 후 100℃ 열풍으로 건조하였다. 이어, 1차 코팅된 담체에 다시 50㎖의 커드란 또는 페스탄 현탁액을 가하여 고르게 혼합한 후 100℃ 열풍으로 건조하여 본 발명에 의한 서방성 농약을 제조하였다.

실시예 3 : 농약성분을 함유하는 미생물 유래의 다당류로 코팅된 서방성 농약의 제조

농약활성 성분이 함유된 미생물 유래의 다당류로 담체를 코팅하여 건조하는 방법으로 서방성 농약을 제조하였다.

수산화 칼륨 8.3g, 커들란 2.5g 을 200㎖의 증류수에 가하여 교반하면서 충분히 용해시켰다. 여기에 아인산 10g을 가하여 충분히 혼합시켜 콜로이드상의 다당류 용액을 제조하였다. 여기에 직경이 0.5∼5mm인 제올라이트 1kg에 가하여 골고루 혼합하여 흡침시킨 다음 100℃ 열풍에서 건조하여 농약 활성성분이 함유된 커들란을 제올라이트에 코팅시켰다. 이때 수분함량은 40% 이하로 하였다.

적용예 1 : 서방성 농약의 수중 용출실험

본 발명에 의한 방법으로 제조된 서방성 농약은 물과 접촉할 경우에만 유효성분이 용해되어 용출된다. 통상 농가에서 약 3일에 1회 관수하게 되는데, 이때 관수된 시점으로부터 약 2시간 경과하면 관수된 수분이 증발하거나, 작물에 의해흡수되거나, 토양에 흡수되어 서방성 농약을 용출시킬 정도의 수분이 없게 된다. 즉, 본 발명의 방법에 의한 서방성 농약은 약 3일에 1회, 2시간 마다 농약 유효성분을 외부로 방출하는 것으로 볼 수 있다.

따라서 본 발명의 방법에 의해 제조된 농약의 서방성을 확인하기 위하여 실제 사용조건과 유사하게 수중 용출성 실험을 하였다.

즉, 제조된 서방성 농약 1g에 물 5㎖을 첨가하여 2시간 방치한 다음, 상등액의 농약성분을 회수하여, HPLC(고속액체크로마토그래피)를 사용하여 아인산의 농도를 측정하였다(표 1; 단위 ppm). 전기 과정을 실제 사용조건에서 1회 관수한 것에 대응시켜, 반복 실험하였다.

표 1에서 볼 수 있듯이, 실험결과 비 서방성 농약인 비코팅 아인산염 담체(비교예 1)는 초기 용출이 비교적 많음을 알 수 있지만, 코팅된 담체(실시예 2 및 3)의 경우, 살포 또는 관주 후 약 2∼3일이면 잔존 유효성분이 10∼15% 밖에 되지 않는 비 서방성 농약과는 비교할 수 없을 정도의 서방효과를 나타내었다. 코팅된 유효성분 함유 아인산염 담체(실시예 2) 및 유효성분이 함유된 다당류로 코팅된 담체(실시예 3)는 약간의 차이는 있었으나, 서서히 용출되어 10회 관수까지 100ppm 이상의 비교적 일정한 농도로 아인산이 용출되어 서방성을 가짐을 확인하였다. 코팅되지 않은 제품(비교예 1)의 경우 서방성이 전혀 없음을 확인할 수 있었다.

약 10회 이상 일정농도의 아인산이 용출되는 것으로 보아 보통 농가에서 약 3일에 1회 관수를 한다고 가정할 때, 본 발명에 의한 서방성 농약(실시예 2 및 3)을 사용하는 경우 약 30일 이상 동안 약효가 유지될 수 있음을 유추할 수 있다.

적용예 2 : 서방성 농약의 보관 시험

본 발명에 의한 서방성 농약이 실제 사용상태, 즉, 제조 후 길게는 수 개월 이후에 사용되는 현실에 비추어 보관 과정에서 농약의 유효성분이 얼마나 유지되는 지를 확인하였다.

비교예 1 및 실시예 3에 의해 제조된 제품을 뚜껑부가 밀폐되지 않은 통상의 플라스틱 통에 담아 실온에서 보관하면서 각각 제조 후 15일 및 3개월 째에 0.5g을 샘플링하여 물 10㎖을 첨가하여 2시간 방치한 다음, 상등액의 농약성분을 회수하고 HPLC(고속액체크로마토그래피)를 사용하여 아인산의 농도를 측정하였다(표 2; 단위 ppm).

실시예 3에 의한 서방성 농약은 비교예 1에 의한 농약에 비해 제조 후 15일째는 약 2.4배, 3개월 후에는 약 4.0배 이상의 농약 유효성분 함량을 유지하고 있음을 알 수 있다.

적용예 2에 의한 실험 방법은 적용예 1에 의한 방법에 비해 4배 희석된 것이므로 적용예 1과 단순비교하기 위해서는 농도×4로 계산해야 한다. 이때 실시예 3에 의한 농약의 3개월 후 용출농도는 1136ppm(= 284×4)이며, 제조 직후 3회째 용출실험할 경우와 비슷한 값이 된다.

따라서 본 발명에 의한 서방성 농약은 장기간 보관하더라도 유효성분을 유효함량 이상 유지할 수 있음을 확인하였다.

적용예 3 : 서방성 농약의 포장 시험

본 발명에 의한 서방성 농약이 실험실외에서 실제 효과를 발휘하는지를 확인하기 위하여 현장 실험을 수행하였다.

(1) 자연발생 오이 흰가루병 방제효과 포장실험

김해에 위치한 오이재배 포장에서 오이 흰가루병 방제효과 실험을 수행하였다. 2000년 9월 6일에 파종된 오이에 9월 26일에 농약을 처리하고 2000년 10월 12일에 흰가루병의 발생정도를 측정하였다. 인위적으로 흰가루병 병원균을 접종하지 않고, 자연발생에 기인한 흰가루병에 대한 방제 효과를 측정하였다(표 3).

아인산염 처리를 하지 않은 무처리군, 토양과 줄기가 인접한 주위 부분에 9월 26일 및 10월 4일 각각 100ppm의 액상 아인산염 농약을 오이 1주당 25㎖ 씩 살포한 대조군, 실시예 2의 방법으로 제조한 서방성 아인산염 농약을 1주당 1g 씩 처리한 것 등 3개의 군으로 실험하였다. 각 군 마다 250주의 오이를 배당하였다.

병 방제가와 발병도는 오이의 잎 표면에 생성되는 흰색의 분말가루처럼 생기는 곰팡이를 육안으로 식별하여 판단하였으며, 측정 방법은 농업과학기술원에서 발표한 농약약효시험의 기준과 방법에서 오이 흰가루병에 대한 살균, 살충제 포장약효시험의 발병도 조사법에 준하여 측정하였다.

흰가루병을 유도한 것이 아니라 자연발생에 기인한 것이기 때문에, 표 2에서 무처리군에서의 발병도가 낮게 나타났다. 전체적으로 농약을 처리한 경우 발병율을 50% 이상 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 실시예 2에 의해 제조된 커드란이 코팅된 서방성 농약은 대조군과 비교하여 25% 이상의 추가적인 방제효과를 보임을 확인하였다.

(2) 인공유발 토마토 역병 방제효과 포장실험

김해에 위치한 방울 토마토 재배 포장에서 병원균(P. infestance)을 인위적으로 접종하면서 본 발명에 의한 서방성 농약의 효과를 실험하였다.

2001년 1월 2일에 파종한 방울 토마토(품종 "꼬꼬")가 2∼4엽기에 이른 2월 9일에 농약을 처리하고, 3월 23∼27일 동안 오후 5시에 균주 포자의 농도가 4×103인 균주액 10㎖씩을 각 토마토 개체에 관주처리 하였다. 병원균은 배양 중에 수분 스트레스를 가하여 유주자 및 포자를 형성시켜 사용하였다.

아인산염 처리를 하지 않은 무처리군, 토양과 줄기가 인접한 주위 부분에 각각 100ppm의 액상 아인산염 농약을 토마토 1주당 25㎖ 씩 살포한 대조군, 비교예 1, 실시예 2(커드란 코팅) 및 실시예 3의 방법으로 제조한 서방성 아인산염 농약을 1주당 1g 씩 처리한 것 등 5개의 군으로 실험하였다. 각 군 마다 12주의 토마토를 배당하였다.

2000년 4월 12일에 토마토역병의 발생정도를 측정하고, 각 군에 대한 토마토역병에 대한 방제 효과를 측정하였다(표 4).

표에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 의한 서방성 농약의 경우 농약 성분의 방출이 제어되기 때문에 80∼98%의 방제효과를 나타내었으며, 서방화 되지 않은 농약사용군인 대조군에 비교하여도 약 50% 이상의 추가적 방제효과를 나타냄을 확인할 수 있다.

(3) 인공유발 고추 역병 방제효과 포장실험

실험실용 온실 내에서 병원균(Phytophthora capsici)을 인위적으로 접종하면서 본 발명에 의한 서방성 농약의 효과를 실험하였다.

고추씨를 2001년 11월 10일에 파종한 후 11월 17일에 농약 유효성분을 처리하였다. 아인산염 처리를 하지 않은 무처리군 56주, 실시예 3의 방법으로 제조한 서방성 아인산염 농약을 1주당 1g 씩 처리한 것 49주 등 2개의 군으로 실험하였다. 이어서 11월 26일 5×103cfu/㎖ 농도의 병원균 배양액 5㎖씩을 각 고추 개체에 관주처리 하였다. 균주 접종일로부터 5일 후인 12월 1일에 역병 감염여부를 육안으로 관찰하였다(표 5).

전 실험과정에서 2일 간격으로 충분한 물을 관주하였고 실내온도는 26℃를 유지하였다.

표 4에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 의한 서방성 농약의 경우 농약 성분의 방출이 제어되기 때문에 반복적으로 관수(7회)되더라도 농약 유효성분이 용탈되지 않기 때문에 완벽한 방제효과를 나타내었다.

실험결과 사진을 도 1 및 도 2에 도시하였다. 사진에 나타난 바와 같이, 무처리군 개체는 지제부가 역병에 의해 약화, 왜소화되어 줄기가 직립하지 못하게 됨에 반하여, 실시예 3에 의한 서방성 농약을 처리한 개체는 전혀 이러한 문제가 발생하지 않았다.

이상의 실험결과(서방성 농약 1회 살포로 일반 농약 2회 살포의 경우보다 효과적)로부터, 본 발명에 의하여 제조된 서방성 농약은 서방성이 아닌 농약보다 농가의 일손을 줄일 수 있으면서도 우수한 방제효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 고농도의 농약성분을 다공성의 담체에 흡착시킨 서방성 농약을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의해서 제조된 서방성 농약은 한 번 관주시 약 30∼40일 정도의 약효 지속 효과가 있으며, 유효성분은 방제효과를 나타내면서도 과도하지 않은 적절한 농도로 지속적으로 용출될 수 있다.

이러한 서방성 농약의 사용은 농가의 노동력 절감, 계속 관주에 의한 경제적 손실 및 환경오염을 격감시킬 수 있고, 수경재배 보다 훨씬 많은 면적의 토경재배에 이용할 수 있는 환경친화적 농약제로 활용할 수 있다.

Claims

용매 100㎖에 대하여 농약 유효성분을 1∼100g 비율로 가하고 용해시켜 농약 유효성분 용액을 수득하는 용액수득단계;

상기 농약 유효성분 용액 100㎖에 다공성 담체를 0.5∼2.0㎏ 비율로 첨가하여 균질하게 혼합한 후 건조시켜 농약 유효성분 흡착담체를 수득하는 함침건조단계;

상기 건조된 농약 유효성분 흡착담체 1㎏에 대하여 미생물 유래의 다당류 0.5∼15g 함유된 현탁액을 첨가하여 균질하게 혼합한 후 건조시켜 코팅된 농약 유효성분 흡착제를 수득하는 코팅단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 서방성 아인산염 농약의 제조방법.
용매 100㎖에 대하여 미생물 유래의 다당류를 0.5∼15g, 농약 유효성분을 1∼100g 비율로 가하여 충분히 용해시켜 농약 유효성분 함유 다당류 용액을 수득하는 용해단계;

상기 용해단계에서 수득된 다당류-농약성분 용액 100㎖에 대하여 다공성 담체를 0.5∼2.0㎏ 비율로 첨가하여 균질하게 혼합한 후 건조시켜 농약 유효성분 흡착제를 수득하는 함침건조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 서방성 농약의 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 농약 유효성분은, 아인산염, 아세페이트(Acephate), 이소크사티온(Isoxathion), 이미다크로프리드(Imidacloprid), 에틸티오메톤 (Ethylthiodemeton), 에토펜프록스(Ethofenprox), 비타놀(Bitanol), 카르탑 (Cartap), 카르보술판(Carbosulfan), 크로펜테진(Clofentezine), 클로르피리포스메틸(Cyclopyrifas-methyl), 산화펜부타주석(Fenbutatin-oxide), 시클로프로트린 (Cycloprothrin), 디메틸빈포스(Dimetylrinphos), 디메토에이트(Dimethoate), 시라프르오펜(Silafluofen), 다이아지논(Diazinon), 티오디카르브(Thiodicarb), 티오시크람(Thiocyclam), 테부페노지드(Tebufenozide), 니텐피람(Nitenpyram), 바미도티온(Vamidothion), 비펜트린(Bifenthrin), 피리다펜티온(Pyridaphenthion), 피리다벤(Pyridaben), 피리미포스메틸(Pyrimiphos-methyl), 피프로닐(Fipronil), 페니소브로모레이트(Phenisobromolate), 부프로페진(Buprofezin), 푸라티오카르브 (Furathiocarb), 프로파포스(Propafos), 벤술탑(Bensultap), 벤푸라카르브, 폴모티온(Formothion), 마라톤(Malathon), 모노크로토포스(Monocrotophos), BPMC, CVMC, DEP, EPN, MEP, MIPC, MPP, MTMC, NAC, PAP, PHC, PMP, XMC, 아시벤조랄(Acibenzolar)-S-메틸, 아족시스트로빈(Azoxystrobin), 이소푸로티올란 (Isoprothiolane), 이소푸로디온(Isoprodion), 이미노크타딘초산염(Iminoctadine triacetate), 옥소리닉산(Oxolinic acid), 옥시퀴놀린구리(Oxone-copper), 카수가마이신(Kasugamycin), 카르프로파미드(Carpropamid), 캡탄(Captan), 디클로메진 (Diclomezine), 티아벤다졸(Thiabendazole), 티프루자미드(Thifluzamide), 테클로프타람(Tecloftalam), 트리시클라졸(Tricyclazole), 바리다마이신(Validamycin), 히드록시이소퀴사졸(Hydroxyisoxazole), 피로퀴론(Pyroquilon), 페나리몰 (Fenarimol), 페림존(Ferimzone), 푸사라이드(Fthalide), 블라스트사이딘 (Blasticidin), 폴리옥신(Polyoxin), 메타술포카르브(Methasulfocarb), 메타락실 (Metalaxl), 메타락실-M, 메토미노스트로빈(Metominostrobin), 메프로닐 (Mepronil), 암피실린(Ampiciline), CNA, IBP, DF-351, NNF-9425, NNF-9850, 아짐술푸론(Azimsulfuron), 아트라진(Atrazine), 아메트린(Ametryn), 이나벤피드 (Inabenfide), 이마조술푸론(Imazosulfuron), 우니코나졸(Nuiconazole), 에스프로카르브(Esprocarb), 에토벤자니드(Etobenzanid), 옥사디아존(Oxadiazon), 카펜스트롤(Cafenstrole), 퀴자로폽에틸(Quizalofop-ethyl), 퀸크롤락(Quinclorac), 쿠밀론 (Cumylron), 클로메톡시닐(Chlomethoxynil), 시클로술파무론(Cyclosulfamuron), 디티오필(Dithiopyr), 시노술푸론(Cinosulfuron), 시하로폽부틸(Cyhalofop-butyl), 시마진(Simazine), 디메타메트린(Dimetametryn), 디메피페레이트(Dimepiperate), 신메스린(Cinmethylin), 다임론(Dymron), 테닐크론(Thenylchor), 트리아펜테놀 (Triapenthenol), 나프로아니리드(Naproanilide), 파크로부트라졸(Paclobutrazol), 비페녹스(Bifenox), 피페로포스(Piperophos), 피라족시펜(Pyrazoxyfen), 피라조술푸론에틸(Pyrazosulfuron-ethyl), 필조레이트(Pyrazolate), 피리부티카르브 (Pyributicarb), 피리미노백메틸(Pyriminobac-methyl), 부타크롤(Butachlor), 부타미포스(Butamifos), 프레티락롤(Pretilachlor), 브로모부티드(Bromobutide), 벤술푸론메틸(Bensulfuron-methyl), 벤조페납(Benzofenap), 벤타존(Bentazon), 벤티카르브(Benthiocarb), 펜토크사존(Pentoxazone), 벤푸레세이트(Benfuresate), 메페나셋트(Mefenacet), 몰네이트(Molinate), 쟈스몬산(JA), 살리실산(SA), BABA, BTHACN, CNP, 2,4-D, MCPB 및 MCPB에틸로 이루어지는 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 서방성 농약의 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 다공성 담체는 제올라이트, 펄라이트, 버미큘라이트, 규조토, 세라믹 및 활성탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 서방성 농약의 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 미생물 유래의 다당류는 페스탄, 레반, 잔탐검, 풀루란, 폴리사카라이드-7, 셀룰로오즈, 주글란, 젤란 및 커드란으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 또는 2 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 서방성 농약의 제조방법.