KR20110031013A - 옥가루를 포함하는 조류 제거용 조성물 및 이를 이용한 조류 제거 방법 - Google Patents

옥가루를 포함하는 조류 제거용 조성물 및 이를 이용한 조류 제거 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 옥가루를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조류(藻類) 제거용 조성물 및 이를 이용한 조류(藻類) 제거 방법에 관한 것으로, 기존에 조류(藻類) 제거용 조성물로 널리 사용되고 있는 황토보다 조류(藻類) 미생물 제거 효과가 우수할 뿐만 아니라, 옥 가공시 생성되는 옥가루를 사용하는 경제적인 이점이 있다.
녹조, 옥가루, 적조, 조류, 제거, 조성물

Description

옥가루를 포함하는 조류 제거용 조성물 및 이를 이용한 조류 제거 방법{Composition containing jade powder for removing algae and Method for removing algae by using the composition}
본 발명은 조류(藻類) 제거용 조성물 및 이를 이용한 조류(藻類) 제거 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 옥가루를 포함하는 조류(藻類) 제거용 조성물 및 이를 이용한 조류(藻類) 제거 방법에 관한 것이다.
조류는 수중에서 부유 생활을 하고 비교적 단순한 체계와 현미경적 크기를 가지며, 엽록소(Chlorophyll)라는 색소가 있어 광합성을 하는 하등 식물군으로, 해수보다 담수에 매우 풍부하게 서식한다. 하천이나 호수에 영양 염류(질소, 인)가 유입되면 식물성 플랑크톤이 일시적으로 증가하여 대량 번식하게 되는데, 과다 증식된 조류는 물에서 나쁜 냄새가 나게 하는 등 수질을 저하시킬 뿐만 아니라 일부 남조류는 마이크로시스틴(mycrocystin), 아나톡신(anatoxin) 등의 독성물질을 생성하기도 한다.
녹조(綠潮)는 부영양화된 호소(lakes)나 유속이 느린 하천에서 식물성 플랑크톤인 녹조류가 크게 증대되어 물빛이 녹색으로 변화되는 현상으로 독소에 의한 인체 및 가축의 피해 문제, 생태계 파괴로 인한 생태학적인 문제, 산소결핍으로 인한 물고기 및 각종 수중생물 폐사 문제 등을 야기한다.
한편, 적조(赤潮)는 해수에 플랑크톤이 폭발적으로 발생하여 해수가 붉은빛을 띠는 현상으로, 통상 강력한 일사로 인해 표층수의 수온이 상승하거나, 폭우로 인하여 다량으로 유입된 담수에 의하여 영양염류가 많이 증가하거나, 무풍상태가 지속되어 해수의 혼합이 저하된 경우에 발생한다. 적조는 어패류의 폐사는 물론 이 유독화된 어패류를 식용할 경우 중독을 일으키는 문제를 야기한다.
현재까지 알려진 녹조 또는 적조의 구제 및 제거 방법은 크게 미생물을 이용한 방법, 천적을 이용한 방법, 물리화학적 방법 등으로 나눠 볼 수 있다. 이 중 앞의 두 가지 기술은 아직 실용화하기에는 시기 상조로 평가되고 있으며, 물리화학적 적조 제거 방법이 현재 널리 사용되고 있다.
물리적 방법으로는 대상 어장의 상태에 따라 심하게 오염된 저질을 준설하거나, 석회를 살포하기도 하고, 유화물, 질소성분이 많은 곳은 경우 폭기로써 어장환경을 개선하여 적조현상의 피해를 최소로 한다. 그러나 이 방법은 대상 면적이 작을 경우에 유효한 것으로, 대상 면적이 광활한 해양의 경우에는 그 실효성이 저하되는 문제가 있다.
화학적 방법으로는 고분자 응집 제법, 황토 살포법(점토 흡착법), 철분 흡착법, 오존법, 초음파 처리법, 바이오 콘트롤(bio-control)법 등이 있는데, 산업적으 로 이용하기 위해서는 대량생산과 대규모 살포 및 해저 생태계에 영향이 없어야 하고, 운송이 용이하고 사용이 간편하여야 하며, 가격경쟁력이 있어야 하므로, 상기 상법 중 황토 살포법이 많이 사용되고 있다.
그런데, 황토 살포법은 살포된 황토 함량에 비하여 그 효율이 크지 않으며, 살포된 황토의 미세한 입자가 물고기의 아가미를 막아 어류의 집단 폐사를 유발할 수 있을 뿐 아니라 해양 바닥이 황토로 덮여 해양 저서생태계가 교란될 수 있는 문제점이 발생한다.
이에 본 발명은 흡착법으로 녹조 또는 적조문제를 해결할 수 있는 방법으로 황토 외의 다른 소재를 발굴하여 조류(藻類) 제거용 조성물 및 이를 이용한 조류(藻類) 제거 방법으로 개발하여 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 옥가루를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조류(藻類) 제거용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기의 조류(藻類) 제거용 조성물을 조류(藻類)가 대량 증식한 바다에 살포하는 것을 특징으로 하는 조류(藻類) 제거 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 과제 해결 수단에 대해 상세히 설명하고자 한다.
옥가루는 천연 무기질 중 하나인데, 옥 원석으로부터 장신구나 조각품을 세공하는 과정에서 발생하는 분말로서 해마다 1400톤 이상이 발생한다. 옥가루는 산화규산(SiO2)과 2ㆍ3가 철염(鐵鹽, Fe2Cl5)이 주성분으로 그 화학식은 Ca2Mg5Si8O22(OH)2 또는 Ca2Mg5(Si4O11)2(OH)2 이며, 표면에 음이온(e-)을 항상 대전시키거나 발산시킨다. 옥가루는 재료의 입수가 용이하고, 원적외선이 발산되며, 생물에 대해 무해하고, 자연생태계의 물질순환이나 자연 정화의 역할이 크다.
본 발명은 상기와 같은 특징이 있는 옥가루를 유효성분으로 포함하는데, "유효성분으로 포함된다"는 의미는 조류(藻類) 제거 효과를 나타낼 수 있는 정도로 옥가루가 본 발명의 조류(藻類) 제거용 조성물에 첨가되는 것을 의미하고, 안정화 등을 위한 다양한 성분이 부성분으로 첨가될 수 있음을 의미한다.
본 발명의 조류(藻類) 제거용 조성물에서 옥가루는 해수면으로부터 침강하면서 다양한 조류(藻類) 생물의 형성층에 따라 조류(藻類) 생물을 효율적으로 흡착 및 응집하는데, 옥가루는 급격히 침강하기보다는 해수 중에서 넓게 부유분산하여 조류(藻類) 생물과 접촉함으로써 효과적으로 조류(藻類)를 제거할 수 있다.
한편, 본 발명 조류(藻類) 제거용 조성물의 효과는 본 실험예로부터 확인되었는데, 기존에 조류(藻類) 제거용 조성물로 널리 사용되고 있는 황토보다 일정시간 경과후 조류(藻類) 미생물 제거 효과가 우수하였다.
한편, 본 발명에 포함되는 옥가루는 특정한 입자 크기에 반드시 한정되지는 않으나, 바람직하게는 292~358 메쉬(mesh) 정도인 것이 좋다.
한편, 조류(藻類)는 특정 종류에 한정되는 것은 아니나, 일 예로 녹조류일 수 있다.
한편, 본 발명의 조류(藻類) 제거용 조성물은 바람직하게 옥가루가 물에 현탁되어 있는 현탁액인 것이 좋은데, 현탁액에 분산되어 있는 옥가루 콜로이드 입자가 더욱 우수한 흡착 효능을 나타낼 수 있기 때문이다.
한편, 본 발명은 상기의 조류(藻類) 제거용 조성물을 조류(藻類)가 대량 증 식한 바다에 살포하는 것을 특징으로 하는 조류(藻類) 제거 방법을 제공한다.
본 발명의 조류(藻類) 제거 방법은 바람직하게 조류(藻類) 제거용 조성물을 최대 20분 동안 조류에 처리하는 것이 좋은데, 고 밀도의 조류(藻類)의 경우 약 20분 경과 후 거의 제거되고, 저 밀도의 조류(藻類)의 경우에는 약 10분 후 거의 제거되기 된다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 조류(藻類) 제거용 조성물 및 이를 이용한 조류(藻類) 제거 방법은 기존에 조류(藻類) 제거용 조성물로 널리 사용되고 있는 황토보다 조류(藻類) 미생물 제거 효과가 우수할 뿐만 아니라, 옥 가공시 생성되는 옥가루를 사용하기 때문에 경제적으로 유용하다.
따라서, 본 발명은 호수, 강, 바다 등에서 수온의 급격한 변화로 인해 발생되는 적조와 녹조 등에 의해 오염된 호수, 강, 바다 등의 정화를 위해 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 구성 및 작용에 대해 하기 실시예에서 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 이와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
실시예 1: 육안을 통해 옥가루의 녹조 제거 효과 확인
사용한 옥가루는 대일광업(주)에서 생산되는 옥산가 옥가루를 사용하였다. 먼저, 우리나라 담수에 녹조를 발생하는 조류(algae)의 한 종류인 마이크로시스티스 에루기노사(microcystis aeruginosa , AG 30083)를 한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC)로부터 분양받아 실험에 사용하였다. 녹조 현상을 만들기 위해 알렌배지(Allen's medium)에 미생물을 접종하고, 생물배양기를 이용하여 최적온도 25℃, 광도 300 μmol/m2s의 조건에서 1주간 배양하여 녹조 현상을 만들었다.
이 후, 상기 녹조 미생물들이 정지 상태(Stationary phase)에 이르게 되면, 상기 녹조 미생물 배양액 500㎖를 600㎖의 투명 수조에 분주한 후 좌우로 흔들어 인위적인 너울을 형성시킴으로써 자연환경과 비슷한 조건을 만들어 수조 속의 미생물들이 중력에 의해 가라앉는 것을 방지하였다.
상기 녹조 미생물이 들어있는 수조에 실험군으로 옥가루를 넣은 후 조류가 제거되는 양상을 디지털 카메라로 촬영하여 조류 제거 효과를 관찰하였다. 대조군으로는 실험 전 녹조 수조를 사용하였으며, 1분, 5분, 10분, 20분, 40분, 60분 및 180분 후에 제거 양상을 도 1에 나타내었다.
도 1의 ①은 아무 처리하지 않은 녹조 수조의 조류 양상이고 ②~⑨는 옥가루 처리 후 경과 시간에 따른 잔존하는 조류의 양상이다.
관찰 결과, 옥가루 처리 후 잔존하는 조류는 아무 처리도 하지 않은 녹조 수조의 조류보다 현저하게 적은 수가 관찰되었는데, 이는 옥가루 처리 시 녹조 미생 물이 효과적으로 제거됨을 확인시켜 주는 것이다.
실시예 2: 흡광도 측정을 통해 옥가루의 녹조 제거 효과 확인
상기 실시예 1에서 수행한 녹조 미생물이 들어있는 수조에 옥가루를 처리하여 경과 시간에 따른 채취한 상층액에 대해 분광광도계를 이용하여 흡광도를 측정함으로써 옥가루의 녹조 제거 효과를 확인하였다. 대조군으로는 옥가루 처리를 하지 않은 수조를 사용하였다. 비교군으로는 녹조 미생물이 들어있는 수조에 황토를 처리하였다.
구분 0분 1분 5분 10분 20분 40분 60분 180분
실험군 1 0.91 0.86 0.82 0.60 0.32 0.29 0.2
대조군 1 1 1 0.93 0.93 0.93 0.93 0.91
비교군 1 0.98 0.95 0.90 0.88 0.85 0.84 0.83
흡광도를 측정한 결과(표 1), 실험군은 옥가루 처리 5분 경과 후, 흡광도가 0.86 OD로써 대조군의 동일시간 경과 후의 흡광도보다 낮게 나타났고, 40분 경과 후에는 0.32 OD로 동일시간 경과 후의 대조군보다 약 2배 낮게 나타났다.
또한, 실험군(옥가루 사용)과 비교군(황토 사용)을 비교하였을 경우, 동일시간 경과 후, 실험군의 OD 값이 훨씬 낮은 것을 확인할 수 있었다.
상기의 결과로부터 본 발명의 옥가루를 포함하는 조류(藻類) 제거용 조성물이 조류(藻類)를 효율적으로 제거할 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다.
도 1은 녹조 미생물이 들어있는 수조에 옥가루를 넣은 후, 시간의 경과에 따라 녹조 미생물이 제거되는 양상을 디지털 카메라로 촬영한 도이다.

Claims (6)

  1. 옥가루를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 조류(藻類) 제거용 조성물
  2. 제1항에 있어서,
    옥가루는,
    292~358 메쉬(mesh)인 것을 특징으로 하는 조류(藻類) 제거용 조성물
  3. 제1항에 있어서,
    조류(藻類)는,
    녹조류인 것을 특징으로 하는 조류(藻類) 제거용 조성물
  4. 제1항에 있어서,
    조류(藻類) 제거용 조성물은,
    옥가루가 물에 현탁되어 있는 현탁액인 것을 특징으로 하는 조류(藻類) 제거용 조성물
  5. 제1항의 조류(藻類) 제거용 조성물을 조류(藻類)가 대량 증식한 바다에 살포하는 것을 특징으로 하는 조류(藻類) 제거 방법
  6. 제5항에 있어서,
    상기 조류(藻類) 제거 방법은,
    제1항의 조류(藻類) 제거용 조성물을 최대 20분 동안 조류(藻類)에 처리하는 것을 특징으로 하는 조류(藻類) 제거 방법
KR1020090088716A 2009-09-18 2009-09-18 옥가루를 포함하는 조류 제거용 조성물 및 이를 이용한 조류 제거 방법 KR20110031013A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180065122A (ko) * 2016-12-07 2018-06-18 금양개발 주식회사 녹조 퇴치를 위한 혼합조성물

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