KR20040097818A - 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토 조성물, 이를이용한 상토매트 및 그 제조방법 - Google Patents

일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토 조성물, 이를이용한 상토매트 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피트모스, 코코낫 피트, 팽연(膨軟) 왕겨로 이루어진 유기질 원료와 제지섬유소를 포함하는 일관(一貫) 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토 조성물, 이를 이용한 상토매트 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 수도작용 상토 조성물은 팽창 능력이 향상되어 상토매트의 생산수량을 20 % 이상 증가시킬 수 있으며, 본 발명에 따른 상토 매트는 일관 자동 파종기의 자동 관수 시스템에 적용하는데 적합하며, 수도작 육묘의 질적 향상을 도모할 수 있을 것으로 기대된다.

Description

일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토 조성물, 이를 이용한 상토매트 및 그 제조방법 {BED SOIL COMPOSITION FOR RAISING PADDY RICE SUITABLE FOR CONSISTENT AUTOMATIC SEEDING MACHINE, BED SOIL MAT MADE OF THE COMPOSITION AND PREPARATION METHOD OF THE SAME}
본 발명은 일관(一貫) 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토 조성물, 이를 이용한 상토매트 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 피트모스, 코코낫 피트, 팽연(膨軟) 왕겨로 이루어진 유기질 원료와 제지섬유소를 포함하는 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토 조성물, 이를 이용한 상토매트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래의 모판용 상토는 사용방법이 번거롭고 무게가 무거워 사용시 노령의 농민들에게 과중한 노동력을 요할 뿐만 아니라 시판되는 인공상토의 비싼 가격은 농가에 상당한 부담으로 작용하고 있다. 또한 모판용 상토의 원료 채취의 명목 하에 자행되고 있는 마구잡이식 흙채토는 환경파괴의 주원인이 되고 있다. 이와 같은 종래의 육묘용 상토 조성물의 문제점을 개선하고자 본 출원인은 피트모스 등의 유기질 원료와 제지섬유소를 주재로 한 유기질 상토 조성물과 그로부터 제조된 상토매트에 관한 발명을 특허출원한 바 있다 (한국실용신안등록출원 제 한국특허출원 제 2000-7257호). 기출원된 매트 조성물은 가벼우면서도 파열강도가 우수하여 운반특성이 뛰어나고, 공극률이 커서 공기와 수분의 투과성이 양호하여 종자의 발아 및 재배가 용이하다는 장점이 있다. 또한, 그로부터 제조된 상토매트 역시 진공성형방식으로 제조되어 대량생산이 가능하게 되었다.
그러나, 조작 용이성과 대량 생산성 및 종자 발아율이 증대되다는 장점에도 불구하고, 농사의 기계화 추세에 따라 일반적으로 행해지고 있는 일관 자동 파종기에 기(旣)특허출원된 상토매트를 적용할 경우 기존의 흙상토에 비하여 물주기 관주(灌注)가 2 배 이상 지연됨으로써 자동 파종기의 빠른 작업을 지연시키는 문제점이 있으며, 그로 인하여 완전한 수분 흡착이 되지 않을 경우, 뿌리 활착이 원활하지 못하여 결주(缺柱)가 발생하고, 또한 상토매트에 흡착되지 않은 잔여 수분이 남아있는 상태에서 종자를 파종할 경우 종자가 매트 위의 남은 물에서 뜨면서 씨앗이 골고루 안착되지 못하는 문제점이 있다.
이를 해결코자 보습력을 높이기 위해 보습제 등을 첨가하기도 하였으나, 이러한 방법도 상기 상토매트에 흙상토와 같은 빠른 흡착력을 부여하지는 못하기 때문에 기출원된 상토매트를 일관 자동 파종기에 적용하는 것은 여전히 곤란한 실정이다.
이에 본 발명자는 상기 문제점을 해결하기 위하여 거듭 연구 노력한 결과, 배수력이 탁월한 유기물인 팽연왕겨와 코코낫 피트를 기존 상토 조성물의 원료인 피트모스 등과 배합하여 상토 조성물의 조성을 변화시킨 결과 이와 같이 새로운 조성을 갖는 상토 조성물이 흙상토와 거의 동일한 수준으로 수분을 흡착할 수 있다는 점에 착안하여 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 수분 흡착 정도가 흙상토와 거의 동일한 상토 조성물을 제공하는 것이며, 또 다른 측면에서 본 발명은 종자의 뿌리 활착을 원활하게 하고 들뜬모 발생을 방지할 수 있는 상토 조성물을 제공하는 것이다. 또 다른 측면에서 본 발명의 목적은 새로운 조성으로 인하여 매트 성형시 부피 팽창률이 증대되어 매트 증수 효과를 가져올 수 있는 상토 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 상토 조성물을 이용하여 만들어진 수도작용 상토매트를 제공하는 것이며, 또 다른 측면에서 본 발명은 일관 자동 파종기에 효과적으로 적용할 수 있는 수도작용 상토매트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 상토 조성물을 이용하여 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토매트의 제조방법을 제공하는 것이며, 또 다른 측면에서 본 발명은 용수 절약 및 재활용, 첨가제 절약, 폐수 처리량 감소 등을 위하여 각종 화학 첨가물을 매트 성형 후에 분사하는 방식을 응용한 상토매트의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토 조성물은 피트모스, 코코낫 피트 및 팽연 왕겨로 이루어진 유기질 원료와 제지섬유소를 유효성분으로 하는 것을 특징으로 한다.
더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 상토 조성물은, (i) 피트모스, 코코낫 피트 및 팽연 왕겨로 이루어진 유기질 원료 52 내지 90 중량부와, (ii) 골판지, 신문지 또는 그라프트지에서 얻어지는 제지섬유소 48 내지 10 중량부를 총 100 중량부가 되는 양으로 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 유기질 원료와 제지섬유소의 비율은 중량부로 85 : 15 내지 65 : 35인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토매트는 상기 수도작용 상토 조성물을 진공성형하여 제조된 예비 매트에 화학 첨가물을 스프레이 분사시켜 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 화학 첨가물은 키토산, 3종 복합비료, 황토, 활성탄, 유기질원료와 제지섬유소의 성형결속제, 및 보습제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토매트의 제조방법은,
(가) 유기질원료(피트모스, 팽연왕겨와 코코낫 피트) 및 제지섬유소를 살균처리하고, 이에 물을 첨가하여 교반 및 해리하면서 pH를 4.5 ~ 5.5로 조정하여 혼합액을 제조하는 단계,
(나) 상기 혼합액을 매트 성형기에 투입하여 침적시키고 수분을 진공흡입하여 예비 고형매트를 형성하는 단계,
(다) 별도의 교반탱크에 저장되어 있던 화학 첨가물을 상기 예비 고형매트상에 스프레이식으로 분사하는 단계, 및
(라) 상기 예비 고형매트를 매트 성형기에서 분리하여 120 ~ 160 ℃에서 건조시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 (다) 단계에서의 화학 첨가물은 키토산, 3종 복합비료, 황토, 활성탄, 유기질원료와 제지섬유소의 성형결속제, 및 보습제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 별도의 교반탱크에서 화학 첨가물을 교반 혼합하여 성형된 예비 매트 위에 집중 분사하기 위한 교반 탱크 설비를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 별도의 교반탱크에서 화학 첨가물을 교반 혼합하여 성형된 예비 매트 위에 집중 분사하기 위한 분사 설비를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 피트모스, 코코낫 피트 및 팽연 왕겨로 이루어진 유기질 원료와 제지섬유소를 유효성분으로 하는 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토매트를 제공한다.
구체적으로 본 발명은 (i) 피트모스, 코코낫 피트 및 팽연 왕겨로 이루어진 유기질 원료 52 내지 90 중량부와, (ii) 골판지, 신문지 또는 그라프트지에서 얻어지는 제지섬유소 42 내지 10 중량부를 총 100 중량부가 되는 양으로 포함하는 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토매트를 제공한다. 또한, 상기 유기질 원료와 제지섬유소의 비율은 중량부로 85 : 15 내지 65 : 35가 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 유기질 원료는 피트모스, 코코낫 피트 및 팽연왕겨를 함께 사용한다. 여기서, 피트모스는 특허출원 제 2000-7257호에 설명된 바와 같이 처리된 것을 사용하며 특허출원 제 2000-7257호의 내용은 그 전체가 본 발명에 참고된다.
본 발명에서 사용되는 코코낫 피트는 100 % 천연 코코낫을 분쇄 건조시켜 제조한 유기질 원료로서 통기성이 우수하고 팽창 복원력이 탁월하여 식물의 배양토에 적합하고 뿌리 활착에 기여할 뿐 아니라 보습력이 우수하고, 타 유기질 원료에 비하여 저렴하다.
본 발명에서 사용되는 팽연왕겨는 왕겨를 고온(120 ~ 220 ℃)에서 팽창시킴으로써 잡초씨앗, 기생충 등의 각종 세균을 사멸시키고 조직을 부드럽게 하여 배지용도로 사용한다. 예컨대, 팽연왕겨는 일축 압출기(single screw extruder)의 축을 고속으로 회전시켜 수분을 20 ~ 30 %로 조절하면서 왕겨를 투입함으로써 층밀림에 의한 압축열과 마찰열에 의해서 바렐(barrel) 내의 수분이 160 ~ 200 ℃에서 수증기로 방출될 때 급격한 압력 변화로 인하여 체적이 증가되고 왕겨조직이 파괴되어 부드러워지고 조직간 공극이 커지고 수분 흡수가 좋아지게 된다. 리그닌, 조섬유는 물론 벼 생육에 필수 영양소인 규산질을 다량 함유하고 있는 왕겨는 수분 함수율이 좋고, 배수력과 통기성이 탁월한 것으로 알려져 있으나, 표면이 단단하게 결합되어 있어 가공 및 물의 흡수가 어려워 생왕겨 자체로는 이용하기가 곤란하기 때문에 이를 상기와 같이 처리하여 분쇄 팽연왕겨의 형태로 사용한다. 이러한 분쇄 팽연왕겨는 생왕겨에 비하여 6 ~ 8 배, 분쇄왕겨에 비하여 3 배 정도의 보습력을 가진다.
본 발명에 사용되는 유기질 원료인 피트모스, 코코낫 피트 및 팽연왕겨 중에서 피트모스의 혼합 비율이 지나치게 적을 경우에는 새로이 조성된 상토 조성물 내에서 피트모스의 주된 특성인 발아율, 보습력 및 보비력의 효과가 발휘되지 않을 수 있으므로 적정량 이상을 혼합하여야 하며, 또한 피트모스가 함유하는 각종 미네랄 성분의 기능을 활용할 수 있어야 할 것이다.
코코낫 피트는 보비력, 보습력 및 부피팽창이 우수하므로 수분 보유와 함께 재질의 부풀음(bulk) 현상으로 종자의 뿌리 활착에 기여하고, 제품의 생산수량을 증수시킬 수 있다. 다만 지나치게 많은 비율로 혼합하는 경우에는 부풀음 현상이 너무 심하여 매트특성(인장도)을 유지할 수 없게 되므로 주의하여야 한다.
팽연왕겨는 수분 흡착과 함께 배수력이 강한 성질을 이용하여 물리적인 수분 흡착력을 높이는 데 기여할 수 있으나, 반면에 매트 성형시 부피 팽창과는 전혀 무관하고 오히려 담압으로 인한 매트 두께가 얇아지는 경향 때문에 지나치게 많이 첨가하는 것은 비경제적이다. 다만 왕겨가 가지고 있는 규산질 성분은 벼 생육에 필수요소성분이며 팽연왕겨가 가지는 우수한 배수력 특성을 감안하여 적정 혼합비율로 조절하여 활용할 필요가 있다.
이러한 측면에서 묘의 생육에 양호하면서 각 성분의 물리적 특성 및 경제성을 활용기에 적합한 피트모스 : 코코낫 피트 : 팽연왕겨의 혼합 비율은 유기질원료 총 중량에 대하여 40 ~ 45 중량% : 20 ~ 25 중량% : 35 ~ 40 중량%의 비율이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 제지섬유소는 특허출원 제 2000-7257호에 설명된 바와같이 처리된 것을 사용하며 특허출원 제 2000-7257호의 내용은 그 전체가 본 발명에 참고된다.
본 발명에 있어 유기질 원료와 제지섬유소의 비율은 90 : 10 내지 52 : 48인 것이 적합하고, 바람직하게는 85 : 15 내지 65 : 35이 적합하다. 제지섬유소의 함량이 상기 범위를 초과하면 파열강도가 필요 이상으로 커지고 그로부터 얻어지는 상토매트의 수분함량이 적어져서 비트 현상이 나타나기 때문에 종자의 발아에 어려움이 있고 발아된 종자의 뿌리 단절의 원인이 되기도 한다. 또한 제지 섬유소의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 파열강도가 약해 완성된 상토매트가 쉽게 파괴되므로 운반이 불가능하고 상품성이 떨어져 바람직하지 못하다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 상기 수도작용 상토 조성물을 진공성형하여 제조된 예비 매트에 화학 첨가물을 스프레이 분사시켜 제조된 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토매트를 제공한다. 이의 상세한 제조방법은 후술한다.
이 때, 화학 첨가물은 키토산, 3종 복합비료, 황토, 활성탄, 유기질원료와 제지섬유소의 성형결속제, 및 보습제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다. 이와 관련하여 특허출원 제 2000-7257호의 내용은 그 전체가 본 발명에 참고된다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 상기 상토 조성물을 이용하여 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토매트를 제조하는 개선된 방법을 제공한다. 구체적으로 본 발명의 제조방법은,
(가) 유기질원료(피트모스, 팽연왕겨와 코코낫 피트) 및 제지섬유소를 살균처리하고, 이에 물을 첨가하여 교반 및 해리하면서 pH를 4.5 ~ 5.5로 조정하여 혼합액을 제조하는 단계,
(나) 상기 혼합액을 매트 성형기에 투입하여 침적시키고 수분을 진공흡입하여 예비 고형매트를 형성하는 단계,
(다) 별도의 교반탱크에 저장되어 있던 화학 첨가물을 상기 예비 고형매트상에 스프레이식으로 분사하는 단계, 및
(라) 상기 예비 고형매트를 매트 성형기에서 분리하여 120 ~ 160 ℃에서 건조시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
이하, 본 발명의 제조 방법의 특징적인 측면을 더욱 상세하게 설명한다.
먼저 유기질원료인 피트모스, 코코낫 피트 및 팽연 왕겨와 제지섬유소(이하, 주원료라 한다)를 살균처리한 다음, 이에 물을 첨가하면서 1차 펄퍼 탱크에서 교반 및 해리시켜 주원료를 8 % 농도로 함유하는 펄프 혼합액을 제조한다. 다시 2차 교반 저장 탱크로 이송한 후 주원료의 농도가 2 ~ 3 %가 되도록 조정하기 위하여 물을 추가로 공급한다. 산화제를 가하여 수도용 벼의 생육 조건에 적합한 pH 4.5 ~ 5.5가 되도록 pH를 조절한다.
상기 혼합액을 성형탱크로 이송한 후, 상토매트 크기의 성형몰드를 성형탱크에 충분히 잠기도록 침적시키고 진공펌프 압축공기의 진공압을 작동시켜 수분을 진공흡입하여 액중의 고형분이 결속, 응집하면서 성형몰드의 그릴망 내부벽 전체에 5 ~ 6 mm의 두께로 부착되도록 예비 고형매트를 성형시킨다.
다음으로 진공 성형기 상부에 화학첨가물 공급 탱크를 설치하고, 그 탱크에물과 각종 화학 첨가물(키토산, 3종 복합비료, 활성탄, 섬유소결속제, 보습제)을 첨가하여 수용액으로 교반하면서 성형기에 성형된 예비 고형매트 위에 공기압 스프레이로 미세 분사하여 화학 첨가물을 흡착시킨다. 이러한 스프레이 분사 방식은 진공 성형시, 흡입 배출되는 다량의 물에 화학 첨가물이 혼입되지 않도록 함으로써 물의 재활용(recycle)이 가능하게 되었으며, 또한 폐수량의 처리 농도가 낮아 처리 비용 및 용수량이 절감될 수 있다. 또한 별도의 화학 첨가물을 매트 단위당 희석율로 분사함으로써 화학 첨가물의 소모량도 1/15로 절감되고, 초기 혼합 용해를 배제하여 첨가물이 재활용되는 물에 누적되는 현상을 방지할 수 있다.
마지막으로 표면에 화학첨가물이 흡착된 예비 고형매트를 탈형몰드로 진공흡착하여 건조기 이송용 콘베어벨트에 탈착 건조시킨다. 이 때 120 ~ 160 ℃에서 열풍건조하는 것이 바람직하다. 상기 온도범위보다 높은 경우에는 상토매트가 과건조되어 수분 흡수가 곤란해지며, 낮은 경우에는 세균이 충분히 살균되지 않는다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명할 것이나, 다음의 실시예는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위해 제시되는 예시적 구체예에 불과할 뿐, 본 발명의 보호범위를 이들 실시예로 한정하려는 의도는 아니다.
[실시예]
실시예 1: 상토매트의 제조
살균처리된 피트모스(캐나다 Berger사 제조) 48 kg(214 ℓ), 코코낫 피트(스리랑카산) 25 kg(100 ℓ)와 팽연화된 왕겨 45 kg(150 ℓ) 및 제지섬유소 28 kg을 혼합한 총 146 kg을 물 1.8 톤과 함께 1차로 3톤 용량의 펄퍼 탱크에서 30 분 정도교반 및 해리하여 배합원료가 8 % 농도로 함유된 펄프 혼합액을 제조하였다.
종전에는 주원료와 함께 각종 화학 첨가물을 투입하여 혼합 해리하였으나, 본 발명에 따른 새로운 스프레이 분사 방식에서는 별도로 화학 첨가물 처리를 행할 것이므로 먼저 주원료만을 고해 해리한 다음, 다시 배합원료의 농도가 2 ~ 3 %가 되도록 조정하기 위하여 7.5 톤 용량의 교반 저장 탱크로 이송하고 물을 급수하여 펄프액이 7 톤이 되도록 하였다. 이 때 산화제를 가하면서 수도용 벼의 생육 조건에 적합한 pH 5로 조정한 다음 성형탱크로 이송하였다. 이어서 종전기술과 동일한 방법으로, 상토매트 크기(가로 580mm, 세로 280mm, 높이 7mm)의 성형몰드(suction mold)를 성형탱크에 충분히 잠기도록 침적시키고, 진공펌프 압축공기(7.5 bar/m3)의 진공압을 1 초간 작동시켜 액중의 고형분이 결속, 응집하면서 성형몰드의 그릴망 내부벽 전체에 5.5 mm정도의 두께로 부착되도록 성형하였다.
이와 같이, 진공 성형으로 형상화된 매트는 69 %의 수분을 보유하고 있으며, 콘베어벨트에 탈착 이송시키기 전에 매트 위에 각종 화학 첨가물을 별도로 스프레이식 분사한 후, 성형몰드에 부착된 매트를 탈형몰드가 진공흡착하여 건조기 이송용 콘베어벨트에 탈착 건조시켰다.
종전 조성물로는 1 배치당 645 매의 상토매트가 생산되던 것에 비하여, 본 발명에 따른 조성물로 생산한 결과 759 매의 상토매트를 생산할 수 있었다. 이는 종전 생산량보다 119 매 (18 %) 많은 양으로(표 1 참조), 체적의 23 % 정도가 팽창복원되는 코코낫 피트의 물리적 특성에서 기인한 것으로 사료된다.
[표 1]
본 발명에 따른 조성물로 제조한 매트의 생산량
조성물의 주원료 조성물 비율 매트 생산량
종전 조성물로 제조된상토 매트 피트모스 96 kg(448 l)제지섬유소 30 kg 76 %24 % 640 매(100 %)
실시예 1에 따라제조된 상토매트 피트모스 48 kg (214 l)제지섬유소 28 kg팽연왕겨 45 kg (150 l)코코낫 피트 25 kg (100 l) 33 %19 %31 %17 % 759 매(118 %)
* 1 배치당 생산량을 비교한 것이다.
실시예 2: 상토매트의 부피 팽창
종전 조성물인 피트모스와 제지섬유소로 이루어진 종전 조성물과, 피트모스, 팽연왕겨, 코코낫 피트 및 제지섬유소로 이루어진 본 발명에 따른 신규 조성물을 각각 진공 성형하여 그 부피 팽창을 비교하기 위하여, 각 원료를 하기 표 2에 기재된 양으로 계량하여 물 4 ℓ에 혼합한 다음 주원료의 농도를 3 %로 맞추었다. 그리고 10 리터 유리병목에 50 mesh 그릴망(직경 12.5 cm)을 설치한 다음, 진공흡착용 모터(전기용량 220 V, 1.8 A, 50 ~ 60 Hz; 진공능력 650 mm/ng; 압력 6.0 kg/m2)를 이용하여 펄프액을 탈수시켰다. 이 때 생성된 백수(펄프액을 진공으로 빼낸 물)는 10 리터 유리병 용기 내부로 흘러들어가게 하고 유기 고형분은 그릴망을 통과시켜 69 %의 수분을 포함한 성형품(직경 12.5 cm)을 제조하였다 (표 2 참조).
[표 2]
조성물의 주원료 성형전원료의 중량 성형후원료의 부피 성형된부피 팽창율
종전 조성물 피트모스 105 g (81 %)제지섬유소 25 g (19%) 130 g 직경 12.5 cm두께 30 mm 30 mm(100 %)
본 발명에 따른 조성물 피트모스 45 g (35%)팽연왕겨 33 g (25%)코코낫 피트 32 g (25%)제지섬유소 20 g (15%) 130 g 직경 12.5 cm두께 37 mm 37 mm(123 %)
상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 종전 조성물의 부피에 비하여 본 발명에 따른 조성물로 성형된 제품의 부피가 약 20 % 이상 팽창하였다. 이러한 부피 팽창 효과로 인하여 원료 대비 수량증가에 있어서도 경쟁력을 갖게 되고, 나아가 관수시 식물의 뿌리 활착에도 유리할 것으로 기대된다.
실시예 3: 화학 첨가물의 분사(spray)식 설비 공정
화학 첨가물을 첨가하지 않은 채 매트를 성형하기 위하여, 실시예 1에서와 동일한 방법에 따라 펄프 혼합액 7 톤을 진공성형기에 공급하였다. 다음으로 진공 성형기 2 m 상부에 500 리터의 탱크를 설치하고, 그 탱크에 450 ℓ의 물과 각종 화학 첨가물(키토산, 3종 복합비료, 활성탄, 섬유소결속제, 보습제)을 첨가하여 수용액으로 교반하면서 4 조의 성형기에 성형된 매트 위에 공기압 스프레이로 미세 분사하여 매트당 300 ml의 혼합된 화학 첨가물을 흡착시켰다.
이로서 진공 성형시, 흡입 배출되는 다량의 물에 화학 첨가물이 혼입되지 않도록 함으로써 물의 재활용(recycle)이 가능하게 되었으며, 또한 폐수량의 처리 농도가 낮아 처리 비용 및 용수량이 절감될 것으로 기대된다.
또한 별도의 화학 첨가물을 매트 단위당 희석율로 분사함으로써 화학 첨가물의 소모량도 1/15로 절감되고, 초기 혼합 용해를 배제하여 첨가물이 재활용되는 물에 누적되는 현상을 방지하는 큰 효과를 기대하게 된다.
실시예 4: 수분 흡착성(자동 파종기에서 관수후 수분 흡착 실험)
본 발명에 따른 조성물로 실시예 1에서 제조된 상토매트(가로 270 mm, 세로 565 mm, 두께 5mm)와 종전 조성물로 제조된 동일 크기의 상토매트를 일관 자동 파종기에 적용하여, 모상자에 상토매트를 깔고 관수후 수분 흡착력을 아래 표 3과 같이 비교 실험하였다.
[표 3]
상토의 수분 흡착 실험
관수량 자동파종기의관수통과시간 관수후수분 흡착기간 비고
종전 조성물로제조된 상토매트 1 ℓ 2 단 스프레이8 초간 통과 2 분 35 초 파종기적용불가
실시예 1에 따라제조된 상토매트 1 ℓ 2 단 스프레이8 초간 통과 8 초 내 즉시수분 흡착
기존 사용중이던흙상토 1 ℓ 2 단 스프레이8 초간 통과 8 초 내지 15 초 상토 종류에따라 차이
* 파종기: (주)한국 마그넷의 일관 자동 파종기(시간당 600판 처리 가능)
상기 표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 종전 조성물로 제조된 상토매트의 경우에는 수분 흡착이 매우 느려 잔량의 물이 매트 위에 떠있는 상태가 되기 때문에 종자 파종 후에 종자가 안착되지 못하고, 한곳으로 몰리는 현상으로 인하여 작업의 연계가 불가능하다. 또한 기존 사용 중이던 흙상토의 경우, 상토 종류에 따라 수분 함량이 다르기 때문에 자동 파종기에 적용이 쉽지 않은 상태이다. 본 발명자는 이런 폐단을 극복하기 위하여 기본적으로 조성물의 재질을 선택하는 것이 매우 중요함을 이해하고, 물 관수시 즉시 수분을 흡착함으로써 자동 파종기의 시스템 적용에 속도화 및 생력화에 기여할 수 있도록 한 것이다.
본 발명에 따른 상토매트는 급속한 수분 흡착과 함께 팽창 복원 현상이 탁월하여 종전의 매트에 비하여 뿌리 활착이 왕성할 뿐 아니라 지상부의 모의 소질이 매우 건강하고 바람직하게 성장할 수 있다.
본 발명에 따른 수도작용 상토 조성물은 견고성과 인장력을 갖게 되고 진공성형결합으로 인한 공기 유통은 물론 관수 즉시 수분을 흡수하는 보습력과 팽창복원력을 갖게 되며, 이러한 상토 조성물을 진공흡입하여 성형 제조된 상토 매트는 매우 가벼우며, 진공 성형 시스템 라인으로 생산성을 극대화할 수 있어 다수량 보급과 저렴한 가격의 경제성을 기대할 수 있을 것으로 기대된다.
또한, 본 발명에 따른 수도작용 상토 조성물은 팽창 능력이 향상되어 종전에 비해 상토매트의 생산수량을 20 % 이상 증가시킬 수 있으며, 본 발명에 따른 상토 매트는 수분 흡착성이 매우높아 일관 자동 파종기의 자동 관수 시스템에 이용하는데도 적합하며, 기존의 가볍고 간편한 조작성 외에도 수도작 육묘의 질적 향상을 도모할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (7)

  1. (i) 피트모스, 코코낫 피트 및 팽연 왕겨로 이루어진 유기질 원료와, (ii) 골판지, 신문지 또는 그라프트지에서 얻어지는 제지섬유소를 유효성분으로 하는, 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, (i) 피트모스, 코코낫 피트 및 팽연 왕겨로 이루어진 유기질 원료 52 내지 90 중량부와, (ii) 골판지, 신문지 또는 그라프트지에서 얻어지는 제지섬유소 48 내지 10 중량부를 총 100 중량부가 되는 양으로 포함하는, 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 유기질 원료와 제지섬유소의 비율이 중량부로 85 : 15 내지 65 : 35인 수도작용 상토 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 수도작용 상토 조성물을 진공성형하여 제조된 예비 매트에 화학 첨가물을 스프레이 분사시켜 제조된 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토매트.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 화학 첨가물이 키토산, 3종 복합비료, 황토, 활성탄, 유기질원료와 제지섬유소의 성형결속제, 및 보습제로 이루어진 군에서 선택된 하나이상의 성분인 수도작용 상토매트.
  6. (가) 유기질원료(피트모스, 팽연왕겨와 코코낫 피트) 및 제지섬유소를 살균처리하고, 이에 물을 첨가하여 교반 및 해리하면서 pH를 4.5 ~ 5.5로 조정하여 혼합액을 제조하는 단계,
    (나) 상기 혼합액을 매트 성형기에 투입하여 침적시키고 수분을 진공흡입하여 예비 고형매트를 형성하는 단계,
    (다) 별도의 교반탱크에 저장되어 있던 화학 첨가물을 상기 예비 고형매트상에 스프레이식으로 분사하는 단계, 및
    (라) 상기 예비 고형매트를 매트 성형기에서 분리하여 120 ~ 160 ℃에서 건조시키는 단계를 포함하여 이루어지는 일관 자동 파종기에 적합한 수도작용 상토매트의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서, (다) 단계에서의 화학 첨가물이 키토산, 3종 복합비료, 황토, 활성탄, 유기질원료와 제지섬유소의 성형결속제, 및 보습제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분인 수도작용 상토매트의 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101215032B1 (ko) * 2012-04-02 2013-01-09 강종희 유기농 입상펠렛 성형 상토 및 그 제조방법
KR20190095547A (ko) * 2014-10-03 2019-08-14 신젠타 파티서페이션즈 아게 묘종 매트

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