KR20050115521A - 식물 추출물을 이용한 생물농약으로서의 천연 살충제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존 화학농약을 대체하여 친환경 농업을 실현하기 위한 천연 살충제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제충국 추출물과 고삼 추출물을 동시에 함유하고, 이들 원료가 지닌 유효성분의 살충 및 충 기피 효능을 보다 활성화 하기 위하여 콩 지방산을 콜로이드 입자 상태로 분해한 콩 추출물과 참기름, 침투제 등을 추가로 함유하고 있으며, 또한 광범위한 스펙트럼의 다양한 살충 효능을 얻기 위하여 필요에 따라 님오일(멀구슬나무 오일), 백부근(百部根) 추출물, 백양나무 추출물, 측백나무 추출물, 피마자 추출물 등을 추가로 함유하도록 하여 농작물에 피해를 주는 각종 해충에는 매우 우수한 방제효과를 나타내는 반면, 가축이나 사람, 토양 및 환경에는 일체 무해(non toxic mechanism)한 생물농약으로서의 천연 살충제에 관한 것이다.

Description

식물 추출물을 이용한 생물농약으로서의 천연 살충제 {Natural Inseticide}

오래 전부터 화학 농약의 지나친 사용으로 토양 미생물 및 천적 감소 등 생태계 교란, 수질오염 및 토양과 농산물의 농약잔류 등의 환경문제가 크게 대두되어 커다란 사회적 이슈로 부각되어 있는 상태이며, 이에 따라 친환경 농업을 실현하기 위한 저독성 또는 무독성, 무공해성의 천연 농약 또는 생물 농약의 필요성이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

과거 수십년간 사용되어 오던 화학 농약들은 해충들에 내성이 생겨 시간이 지날수록 더 많은 양의 농약을 사용하거나 또는 보다 치명적인 맹독성의 농약을 사용하여야만 방제효과를 얻을 수 있게 되어 환경문제를 더욱 심각하게 만들고 있을 뿐만 아니라, 농작물을 직접 섭취하는 인체에도 치명적인 위해 요인으로 작용하는 심각한 사회문제를 야기하고 있다. 이에 따라 화학 농약을 대체하기 위한 천연 농약 및 천적 미생물 등 생물농약의 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 대부분의 천연 농약 및 천적 미생물들이 방제효과가 미약하거나 효과가 극히 제한적이며, 가격 또한 고가인 관계로 실효성 및 경제성이 없어 농민들로부터 호응을 얻지 못함으로써 친환경 농업을 실현하기 위한 화학 농약의 대체 물질로서 성공하지 못하고 있다.

대표적인 선행기술로서는 국내 특허출원 제 1020010062300호(천연 살충 조성물)와 국내 특허출원 제 1020010068134호(Chamaecyparis속에서 추출한 식물정유를 포함하는 살충제), 국내 특허출원 1020020063985호(은행잎 추출물 및 그의 용도)가 있으며, 상기 선행기술중 특허출원 제 1020010062300호는 식물 추출물들을 주원료로 사용하고 있으나 원료 식물 대부분이 중국 등 주로 외국에서 유래되는 식물인데 반하여 상기 선행기술은 이들 식물의 유효성분을 국내에서 직접 추출하는 방법 위주로 구성되어 있어 현실적이지 못하고, 또한 유효성분의 함량 및 효능을 감안할 경우 농가 사용시 희석 배수 등의 경제성에 문제가 있어 실제 적용 가능성에 의문이 있다. 또한 특허출원 제 1020010068134호와 특허출원 1020020063985호는 한가지 원료에서 추출한 물질 만을 원료로 사용하기 때문에 다양한 효능을 발현하기에 제한적일 수 밖에 없는 한계를 지니게 되며, 따라서 실제 농가 사용시 경제성에 문제가 발생하게 된다.

이 외에 본 발명이 지향하는 살충 및 충 기피효능과 관계는 없으나 식물 추출물을 이용한 생물농약으로서 살균 및 항진균 용도의 특허출원이 다수 있다.

본 발명은 상기에 기술한 화학 농약의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 농작물에 해를 끼치는 해충만을 집중적으로 방제하되 인축에는 전혀 해가 없고 잔류 농약이나 환경오염 등을 해결할 수 있는 천연 살충제 조성물을 제안하는데 본 발명의 목적이 있다.

이를 위하여 본 발명은 식물인 제충국, 고삼, 멀구슬나무(Neem), 백부근(百部根), 백양나무, 측백나무, 피마자 등에서 추출하거나 농축한 천연원료를 주 성분으로 사용하고, 이들 천연원료가 지닌 유효성분의 효능을 증폭시키고 살충효과 및 충 기피효과를 극대화하기 위하여 콩추출물, 참기름, 침투제 등을 보조적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 새로운 개념의 생물농약인 천연 살충제 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

식물은 자기 방어를 위하여 다양한 활성물질을 갖고 있으며 그 활성물질을 추출하여 사용하면 각종 해충으로부터 식물을 보호할 수 있다. 이들 활성물질은 식물을 먹이로 삼아 농작물에 피해를 입히는 해충의 신경에 작용하여 근육으로의 정보전달을 차단함으로써 해충을 구제하는 메카니즘을 지니고 있는 반면, 해충을 먹이로 하는 해충의 천적인 익충이나 사람, 가축에는 아무런 영향을 미치지 않는다.

본 발명은 이들 활성물질을 다량 함유한 제충국과 고삼으로부터 유효성분을 추출 또는 농축한 천연물질을 주원료로 하는 천연 살충제 조성물을 그 특징으로 하며, 이들 원료가 지닌 유효성분의 살충 및 충 기피효능을 보다 활성화 하기 위하여 콩 지방산을 콜로이드 입자 상태로 분해한 콩 추출물과 참기름, 비누의 원료인 침투제 등을 추가로 함유하도록 한다. 또한 본 발명의 천연 살충제 조성물에는 광범위한 스펙트럼의 다양한 살충 및 충 기피효능을 얻기 위하여 제충국 추출물 및 고삼 추출물과 함께 천연 활성물질을 다량 함유한 멀구슬나무 추출물(님오일), 백부근(百部根) 추출물, 백양나무 추출물, 측백나무 추출물 및 피마자 추출물 중에서 1종 또는 2종 이상을 선택하여 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명이 원료로 사용하는 천연 추출물 및 식물의 특성을 간략하게 요약하면 다음과 같다.

제충국은 케냐, 탄자니아 및 기타 주변국가, 중국 등지에서 재배되는 국화과의 다년초 식물로서 천연 살충성분인 피레스린(Pyrethrin)을 1~2% 정도 함유하고 있다. 본 발명에 적용되는 제충국 추출물은 피레스린 함량이 10~90%인 것을 특징으로 한다. 제충국에서 추출한 천연 살충성분 피레스린은 농작물, 원예작물, 삼림 등에 있는 대부분의 해충을 퇴치 또는 살충하는 효과가 뛰어난 반면, 사람과 가축에는 무자극, 무독성, 무알레르기성으로 안전하며, 살포후 대기상태에서 생물학적으로 수시간 이내에 완전히 분해되어 잔류 독성을 남기지 않는 특성을 지닌 물질이다. 이러한 특성은 태양광선으로 합성된 것은 태양광선으로 분해되는 원리에 기인하며, 이는 식물에서 추출한 모든 천연 살충성분에 공통적으로 해당된다.

고삼은 주로 중국에 널리 분포하며 그외 한국, 일본, 시베리아 등지에도 분포하는 콩과의 다년초 식물로서 천연 살충성분인 매트린(Matrine)이라고 하는 알카로이드가 약 2% 함유되어 있다. 본 발명에 적용되는 고삼 추출물은 매트린 함량이 10~90%인 것을 특징으로 한다. 고삼에서 추출한 천연 살충성분 매트린은 살충 및 충 기피효과가 탁월하여 민간에서는 줄기나 잎을 달여서 살충제로 사용하였고, 한방에서는 맛이 쓰고 인삼의 효능이 있어 소화불량, 신경통, 간염, 황달, 치질 등에 사용하고 있다.

멀구슬나무(Neem Tree)는 고련목으로도 불리며 해충에 대해 신경마비 작용을 하는 테오피린 성분이 함유되어 있어 멀구슬나무 열매에서 추출, 정제한 님오일(Neem Oil)에는 탁월한 해충방제 효과가 있다. 님오일은 해충의 식욕감퇴, 성장억제, 생식기능 저하, 기피효과, 해충발생 방지효능을 지니고 있으며, 살포 후 2~3일이 지나야 효과가 나타나는 완효성의 특성을 지닌다.

백부근(百部根)은 백부과의 다년초 식물의 뿌리로서 천연 살충성분인 알카로이드가 함유되어 있다. 민간에서는 가루를 옷에 뿌리거나 뿌리 추출액으로 머리를 감아 피부기생충을 없애는데 사용하였고, 한방에서는 기침에 특효가 있다고 하여 감기약, 폐결핵, 기관지 천식에 사용한다.

측백나무는 상록성 침엽 교목으로 벌레를 죽이는 힘이 있어 예로부터 무덤 옆에 심어 시신에 벌레가 생기지 않도록 하는데 사용하였다.

백양나무는 사시나무의 다른 이름으로서 나무껍질이 하얗기 때문에 불리는 이름이며, 백양나무 껍질에는 살리실산과 비슷한 작용을 하는 성분이 있다.

상기의 각 천연 살충성분들은 미량으로도 탁월한 살충 및 충 기피효과를 발휘하지만 제충국 추출물인 피레스린 같은 경우 약효 증진제를 병행 사용하면 놀라울 정도의 살충효과를 얻을 수 있게 된다. 피레스린의 약효 증진제로서 통상 PBO(피페로닐부톡사이드, Piperonyl Butoxide)가 알려져 있으나, PBO는 유독성의 화학물질이기 때문에 이를 사용하게 되면 천연 살충제의 의미를 잃게 된다. 따라서, 본 발명은 PBO를 대체하기 위한 천연물질로서 참기름을 탐색, 선정하여 혼합 사용한 결과 PBO 사용시와 동일한 약효 증진효과를 얻을 수 있게 되었다.

또한 농작물이나 해충은 그 표면에 물이나 액체 성분이 닿을 경우 표면장력을 이용하여 물방울이 맺혀 흘러내리도록 함으로서 농약이 농작물이나 해충에 직접 접촉하거나 체내로 침투하지 못하도록 하는 자연적인 방어 시스템을 지니고 있다. 이에 본 발명의 천연 살충제 조성물은 이와 같은 현상을 방지하기 위하여 침투제를 혼합 사용함으로서 천연 살충제 조성물 희석액의 표면장력을 낮춰 고르게 퍼지도록 하여 농작물이나 해충의 체표면에 천연 살충제 조성물이 직접 접촉하고 체내에 쉽게 침투하여 살충 및 충 기피 효능이 극대화 되도록 하였다.

또한 통상적으로 식물에서 추출한 천연 살충성분들은 물에 쉽게 희석되기도 하나 종류에 따라서는 물에 희석되지 않고 유기용매에만 희석되는 것도 있다. 이의 대표적인 것들이 제충국 추출물인 피레스린과 님오일, 피마자유 등이며, 이에 더하여 피레스린의 약효 증진제로 사용하는 참기름 역시 기름 성분인 관계로 물과 희석되지 않는 문제점을 지니고 있다. 이들 오일 및 기름 성분들의 원료를 물과 쉽게 혼합되도록 하고, 천연 살충제 조성물을 물에 500배 또는 1000배 희석하여 살포할 시 효과를 극대화하고 분산성을 높이고자 통상의 화학적 유화제 대신 유화력이 탁월한 콩의 대두지방산을 추출하여 지방산 분자를 나노 사즈로 분해, 콜로이드화 시킨 천연물질을 사용함으로서 본 발명의 목적에 충실하도록 하였다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 다음의 실시예에 의거하여 천연 살충제 조성물을 완성하였으며, 기재된 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 :

본 발명의 천연 살충제 조성물은 다음 표 1에 기재된 바와 같은 비율로 혼합하여 완성하였다. 이때 탁월한 살충 및 충 기피효능을 위하여 제충국 추출물과 고삼 추출물을 주 원료로 하고 멀구슬나무 추출물(님오일), 백부근 추출물, 측백나무 추출물, 백양나무 추출물, 피마자 추출물 중 1종 또는 2종 이상을 필요에 따라 선택하여 추가적으로 포함한다.

구 분	실 시 예 (중량 %)
	1	2	3	4	5
제충국 추출물(피레스린 10~90%)	1 ~ 4	1 ~ 4	1 ~ 4	1 ~ 4	1 ~ 4
고삼 추출물 (매트린 10~90%)	1 ~ 10	1 ~ 10	1 ~ 10	1 ~ 10	1 ~ 10
멀구슬나무 추출물(님오일)	-	2 ~ 10	-	-	-
백부근 추출물	-	-	2 ~ 8	-	-
측백나무 추출물	-	-	-	2 ~ 8	-
백양나무 추출물	-	-	-	-	2 ~ 8
피마자 추출물	-	-	-	-	1 ~ 5
참 기 름	10 ~ 20	10 ~ 20	10 ~ 20	10 ~ 20	10 ~ 20
콩 추출물	5 ~ 10	5 ~ 10	5 ~ 10	5 ~ 10	5 ~ 10
침 투 제	5 ~ 10	5 ~ 10	5 ~ 10	5 ~ 10	5 ~ 10
정 제 수	나머지	나머지	나머지	나머지	나머지

또한 상기와 같이 제조 완성된 천연 살충제 조성물을 다음의 사용예에 따라 농작물에 적용하면 진딧물, 응애, 온실가루이, 배추흰나비애벌레 및 배추좀나방, 총채벌레, 달팽이 등 각종 농작물에 심각한 피해를 끼치는 대부분의 해충을 방제할 수 있게 된다.

사용예 :

본 발명의 천연 살충제 조성물은 옆면 살포를 기본으로 하며, 이때 물과의 희석배율은 병충해가 극성을 부리거나 통상의 작물 생육기에는 500배, 어린묘에 살포시에는 1,000배 희석하여 사용한다. 살포 시기는 병충해가 심할 경우 1주일에 1번 또는 2번 살포하고, 통상시에는 10~15일에 1번씩 살포하도록 한다. 또한, 식물에서 추출한 천연 살충성분들은 햇빛에 의하여 자연 분해되는 특성을 지니고 있으므로 햇빛이 강한 오전이나 낮 시간대에 살포하면 천연 살충성분들이 쉽게 분해되어 살충 및 충 기피효능이 떨어지고 효능의 지속 시간이 짧아지게 되므로 가급적 살포는 오후 늦은 시간대가 좋다.

상기의 사용예에 따라 농작물에 본 발명의 천연 살충제 조성물을 실제 살포한 결과 대부분의 농작물에서 진딧물, 응애, 온실가루이, 배추흰나비애벌레 및 배추좀나방, 총채벌레, 달팽이 등 농작물에 심각한 피해를 끼치는 각종 해충들이 완전 방제되고 농작물에 접근하지 못하는 뛰어난 기피효과를 나타내었다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 식물에서 추출한 천연 살충성분을 주원료로 하고 참기름 및 콩 추출물, 침투제 등을 함유한 생물농약인 천연 살충제 조성물로서 환경오염 및 인체 유해성, 농작물 내성, 생태계 교란 등의 수많은 문제점을 지닌 기존의 화학농약을 대체할 수 있는 미래의 차세대 천연 농약이다.

본 발명의 천연 살충제 조성물은 농작물에 피해를 주는 각종 해충을 방제하는데 탁월한 효능을 지니고 있으나, 살포 후에는 일정 시간이 경과하면 자연상태에서 완전히 분해되어 잔류물을 남기지 않으며, 식물에 해를 입히는 해충에게만 선별적으로 작용하고 인축이나 익충에는 전혀 무해한 미래의 천연 농약으로서 살포하는 농민의 건강을 보호하게 된다.

또한, 본 발명의 천연 살충제 조성물은 화학물질의 독성으로 해충을 방제하는 기존 화학농약과 달리 해충의 신경계통을 교란시켜 방제하기 때문에 해충에 내성이 생기지 않아 장기 사용시 사용량을 점점 늘리거나 사용횟수를 증가시키지 않아도 되는 획기적인 천연 농약이다. 따라서, 본 발명의 제안으로 친환경 농업이 현실적으로 가능하게 됨으로서 유기 농업을 확산시킬 수 있는 계기가 되는 여건을 제공하게 되었다.

Claims (3)

1. 제충국 추물물(피레스린 함량 10~90%)과 고삼 추출물(매트린 함량 10~90%)을 주원료로 함유하고 멀구슬나무 추출물(님오일), 백부근 추출물, 측백나무 추출물, 백양나무 추출물, 피마자 추출물 중 1종 또는 2종 이상을 필요에 따라 선택하여 추가적으로 포함한 천연 살충제 조성물
2. 제 1항에 있어서 제충국 추출물의 유효성분인 피레스린의 살충 및 충 기피 효능을 증대시키기 위하여 화학물질인 PBO 대신 참기름을 사용하는 천연 살충제 조성물
3. 제 1항에 있어서 오일 및 기름 성분으로 되어 있는 천연 살충성분의 유화 및 분산성을 높이기 위하여 통상의 유화제 대신 콩의 대두지방산을 추출하여 지방산 분자를 나노 사이즈로 분해, 콜로이드화시킨 천연물질을 사용하는 천연 살충제 조성물