KR20110117329A - 무공해 농약 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물영양 및 토양개량용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 본 발명은 소나무, 대나무 및 향나무를 포함하는 숯 원료에 소금을 얹은 후, 이를 숯가마에서 가온하여 발생되는 증기를 회수하여 조목초액을 제조하고, 이를 숙성 및 정제하여 목초액을 제조하는 제 1단계; 상기 제 1단계의 증기 회수 후, 숯가마를 더 가온하여 숯을 제조하는 제 2단계; 상기에서 제조된 숯을 분쇄하여 숯 분말을 제조하는 제 3단계; 상기 숯 분말에 목초액을 1: 10~10: 1의 중량비로 혼합하여 흡착시키는 제 4단계; 상기 목초액이 함유된 숯 분말과 물을 1: 50~100의 비율로 물과 숯 분말을 혼합하는 제 5단계; 및 상기에서 제조된 목초액 1kg 당 매실 50~150g의 비율로 목초액에 매실을 넣은 후, 숙성시키는 제 6단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 식물영양 및 토양개량용 조성물의 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 식물영양 및 토양개량용 조성물에 관한 것이다.

Description

식물영양 및 토양개량용 조성물 및 이의 제조방법{Compositions to provide nutrition to the plants and to improve of the soil, and Producing method thereof}

본 발명은 식물영양 및 토양개량용 조성물의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 식물영양 및 토양개량용 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 토양의 산성화는 증발량이 강우량보다 클 때 산염의 분해로 유리된 염기가 유실되어 산성토양이 되는 기후에 의한 토양 반응이 있고, 규산염 광물과 가수분해 산물의 분해, 부식이나 비료에 의한 산성화, 산성비와 공해물질 유입으로 인한 산성화 등이 있다.

특히 비료에는 황산암모늄, 과인산석회, 황산칼륨 등이 들어 있는데, 식물이 자라는 데 필요한 질소, 인산, 칼륨을 이용하고 황산이 남기 때문에 흙이 산성으로 변하게 된다. 또한, 식물은 생장을 위해 흙 속에서 염기성 금속을 섭취하는데, 염기를 충분히 섭취한 작물을 뿌리째 뽑으면 흙이 염기를 빼앗겨 산성이 강해져 토양이 산성화된다.

이러한 토양의 산성화는 식물이 제대로 자라지 못하게 되며, 낙엽이나 동물 사체의 분해가 제대로 되지 않아 토양 동물의 영양공급이나 먹이제공에 직접적으로 영향을 주게 된다. 따라서, 산에 있는 흙을 넣는 복토작업이나 알칼리성의 석회를 뿌려서 중화시키기도 한다. 그러나 상기의 석회를 뿌리는 작업은 자동화시설의 미비로 골고루 살포하기가 어렵고, 번거로운 수작업을 동반하고 있어 농민들로부터 외면받고 있는 실정이다.

한편, 최근에는 식생활의 개선에 따라 농작물의 경작 및 재배에 있어서도 유기농법을 비롯한 무농약 재배법의 중요성이 점차 부각되고 있고, 인체에 유해할 뿐만 아니라 환경을 오염시키는 화학성 농약을 사용하지 않기 위해 여러모로 노력하고 있는 실정이다. 그러나 농약을 사용하지 않는다면 병충해에 의해 상당한 수확량의 감소를 감안할 수 밖에 없다. 따라서 인체에 무해하고, 환경을 오염시키지 않으며, 작물의 성장촉진은 물론 수확의 감소가 없는 농약의 필요성이 어느 때보다 절실하게 필요한 시점이다.

목초액은 엷은 노란색을 띠며 pH 3 전후의 강산이다. 목초액은 80 내지 90％가 물이며, 10 내지 20％가 유기화합물이다. 목초액 중에서 초산이 약 3％ 함유되어 있으며, 그 외에 유기산과 알코올류, 중성 성분, 염기성 성분 등 200여 종의 미량 성분이 함유되어 있다. 즉, 목초액은 식물의 세포내에서 생성된 일종의 세포액으로, 나무(특히 참나무) 또는 식물을 열분해하면 세포액이 기체화되어 밖으로 나오게 되고 이를 냉각시켜 6개월 이상 정치함으로써 얻어지는 액체로, 강산(强酸)이지만 다양한 유기산들이 함유되어 있어 토양에 관주하거나 엽면에 살포했을 때 수시간 내에 약알칼리성으로 변화하여 토양의 산소를 교정하고, 염류의 장애를 해소해주며, 병충해에 대한 구제능력을 가지는 것으로 널리 알려져 있다.

이러한 목초액은 작물과 인체에 전혀 해가 없고, 환경을 오염시키지 않으므로 유기농업을 위한 농약성분으로 매우 각광을 받고 있으나, 상기 목초액은 물에 희석시켜 그대로 엽면에 살포할 경우 매우 짧은 시간에 증발해 버림으로써 약효가 오랫동안 유지되지 못한다는 치명적인 단점 때문에 농약으로 널리 사용되지 있지는 못한 실정이다.

이에, 본 발명에서는 종래의 농약을 대체하면서도, 종래 목초액의 단점을 해결하고자, 숯, 목초액 및 매실을 이용하여 식물영양 및 토양개량용 조성물을 제조하는 방법과, 이에 의하여 제조된 식물영양 및 토양개량용 조성물을 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 식물영양 및 토양개량용 조성물의 제조방법 및 이에 의하여 제조되는 식물영양 및 토양개량용 조성물을 제공한다.

이하, 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명의 제 1견지에 의하면, 본 발명은 소나무, 대나무 및 향나무를 포함하는 숯 원료에 소금을 얹은 후, 이를 숯가마에서 가온하여 발생되는 증기를 회수하여 조목초액을 제조하고, 이를 숙성 및 정제하여 목초액을 제조하는 제 1단계; 상기 제 1단계의 증기 회수 후, 숯가마를 더 가온하여 숯을 제조하는 제 2단계; 상기에서 제조된 숯을 분쇄하여 숯 분말을 제조하는 제 3단계; 상기 숯 분말에 목초액을 1: 10~10: 1의 중량비로 혼합하여 흡착시키는 제 4단계; 상기 목초액이 함유된 숯 분말과 물을 1: 50~100의 비율로 물과 숯 분말을 혼합하는 제 5단계; 및 상기에서 제조된 목초액 1kg 당 매실 50~150g의 비율로 목초액에 매실을 넣은 후, 숙성시키는 제 6단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 식물영양 및 토양개량용 조성물의 제조방법을 제공한다.

바람직하게는, 상기 제1단계에서 목초액의 제조는, 숯가마에서 상압 또는 감압 상태에서 열분해에 의한 탄화가 일어나지 않는 온도인 80 내지 150 ℃ 에서 가온하는 것이 바람직하다. 80℃ 미만으로 가온하는 것은 수분이 많이 함유되어 있고, 150℃를 초과하는 경우에는 타르 성분이 많아지고 페놀류, 알데히드류, 알코올류 등의 유해성분의 함량이 높아지며, 목타르 냄새가 강하게 발생하고, 통상 열분해는 380℃ 이상에서 행해지는 데, 이로 인하여 타르의 발생이 많아 이를 토양개량 또는 식물영양용으로 이용하기에는 부적합하기 때문이다. 따라서, 상기와 같이 목초액의 제조시 비교적 저온에서 가열함으로써 타르의 생성을 줄이고, 향이 우수한 목초액을 제조할 수 있도록 하였다. 이와 같이 하여 제조된 목초액은 20℃ 이상에서 4개월 내지 6개월 정도 숙성하여 안정화시키고, 원심분리 또는 여과하여 정제함으로써 목초액을 제조하였다.

더욱 바람직하게는, 상기 제 1단계의 숯 원료는 참나무, 편백나무, 측백나무, 화백나무, 올리브나무, 가문비나무, 감나무, 밤나무, 사과나무, 배나무, 복숭아나무, 포도나무, 유자나무, 귤나무, 앵두나무, 생강나무, 대추나무, 매실나무, 모과나무, 무화과나무, 살구나무, 석류나무, 은행나무, 호두나무, 사철나무, 박달나무, 비자나무, 두충나무, 느티나무, 단풍나무, 동백나무, 닥나무, 벚나무, 아카시나무, 오리나무, 전나무, 잣나무, 피나무, 삼나무, 자작나무, 팽나무, 음나무, 사시나무, 뽕나무, 산초나무, 상수리나무, 육계나무, 버들나무, 무궁화나무, 오갈피나무, 오미자나무, 물푸레나무, 두릅나무, 생강나무, 오리나무, 오동나무, 박달나무, 등나무, 칡나무, 백리향나무, 산수유나무, 녹차나무, 개나리, 진달래, 민들레, 만병초, 어성초, 볏짚, 보리짚, 갈대, 마늘, 양파, 풀, 및 쑥 중에서 선택된 하나 이상의 녹색식물을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 2견지에 의하면,

상기의 방법에 의하여 제조되는 식물영양 및 토양개량용 조성물을 제공한다. 이러한 본 발명의 조성물은 숯 분말에 목초액을 흡착시켜 사용하므로, 목초액에 함유된 다양한 식물성 유기산 등이 포함되어 있는데다, 유기산과 미네랄이 풍부한 매실을 넣어 숙성시키는 과정을 거쳐 제조됨으로써, 식물성 유기산의 함량을 높아지게 된다. 따라서 이러한 식물성 유기산에 의하여 살균 및 살충효과를 높이면서도, 식물에 필요한 각종 미네랄과 영양소를 공급할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 조성물은 토양개량효과가 우수한 숯을 포함하여 제조됨으로써, 토양 속에 잔류하여 토양을 산성화시키는 농약성분이나 화학비료성분들을 흡착하여 산성화된 토양을 중화시킴은 물론 토양 내에 존재하는 중금속을 흡착하고 불용화하여 작물을 통해 인체 내에 축적될 수 있는 중금속의 위험성을 감소시킬 있으며, 숯 자체에서 발생하는 음이온이나 원적외선에 의하여 토양 내의 미생물을 활성화하여 토양 생태계를 복원하며, 숯에 풍부하게 존재하는 미네랄에 의하여 토양에 부족한 미네랄성분을 보충해주는 역할을 할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 조성물은 목초액을 흡착시킨 숯분말을 이용하여 제조됨으로써 숯의 내부에 양질의 박테리아를 번식시키는데 목초액이 강력한 상승작용을 일으키고, 특히, 산도가 pH 8~9 정도인 숯가루를 산도 pH 2~3의 목초액에 흡착됨으로써, 미생물이 번식하기 용이하도록 할 수 있게 되어 토양개량 효과를 배가 시킬 수 있게 된다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 숯 분말이 토양 속에 잔류하여 토양을 산성화시키는 농약성분이나 화학비료성분들을 흡착하여 산성화된 토양을 중화시킴은 물론 토양 내에 존재하는 중금속을 흡착하고 불용화하여 작물을 통해 인체 내에 축적될 수 있는 중금속의 위험성을 감소시킬 수 있다. 또한, 숯 자체에서 발생하는 음이온이나 원적외선은 토양 내의 미생물을 활성화하여 토양 생태계를 복원하며, 숯에 풍부하게 존재하는 미네랄은 토양에 부족한 미네랄성분을 보충해줄 수 있다. 더욱이, 본 발명의 조성물은 산도가 pH 8~9 정도인 숯가루를 산도 pH 2~3의 목초액에 흡착시키는 과정을 거쳐 제조됨으로써 숯의 내부에 양질의 박테리아를 번식시키는데 용이하도록 할 수 있게 되어 토양개량 효과가 배가될 수 있다.

또한, 상기와 같은 본 발명에 의하면, 살충, 살균효과를 가지며 다양한 유기산과 미네랄을 함유하고 있는 목초액을 다공질인 숯분말에 흡착시키고 물과 혼합한 뒤, 다양한 유기산과 미네랄이 함유된 매실을 넣어 숙성시켜 제조하므로, 이를 작물에 분사하여 사용할 경우, 매실과 목초액에 함유된 식물성 유기산에 의하여, 식물에 필요한 영양을 공급하여 줄 수 있게 될 뿐만 아니라, 종래 순수한 액상의 목초액과는 달리 액상의 목초액이 고체상태인 숯분말에 흡착되어 함유된 상태이므로 작물의 엽면에 부착되더라도 쉬 증발하지 않게 되고, 잘 씻겨 내려가지도 않게 되므로 목초액의 약효가 오랜기간동안 지속될 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 조성물을 이용하여 원예작물을 재배할 경우, 발생하는 각종 병해충 및 박테리아, 포자, 균, 바이러스 등과 같은 미생물의 감염을 환경친화적인 방법으로 예방하고, 생장 촉진 및 수확 증대와 품질을 향상시키는 병해충방지제와 식물영양제로서의 기능이 탁월하다.

도 1은 본 발명의 식물영양 및 토양개량용 조성물의 제조공정도를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

＜실시예 1＞ 목초액의 제조

본 실시예에서는 소나무, 대나무 및 향나무를 주재로 하고, 소금을 얹은 다음 숯가마에서 가온하여 발생되는 증기를 회수하여 조목초액을 제조한 후, 이를 숙성 및 정제하여 목초액을 제조하였다.

이를 위하여 먼저, 채취하여 절단한 소나무, 대나무 및 향나무 약 1,000 ㎏을 준비한 후, 상기 준비된 나무들을 덮을만큼 충분히 소금을 얹어 숯가마에 넣었다.

다음으로 약 80~150℃의 온도를 유지하도록 10시간 정도 가온하여 굴뚝에서 나오는 연기가 흰색에서 투명한 색으로 바뀌어 연기가 더이상 나오지 않게 되었을 때, 이 증기를 약 80~150℃의 온도에서 밀폐용기에 포집하여 냉각 및 응축시켰다.

생성된 조목초액의 양은 약 27Kg 이었고, 이를 상온에서 6개월 동안 숙성하여 목초액을 얻은 다음, 원심분리 및 여과하여 정제함으로써 약 18Kg의 목초액을 수득하였다. 이 때 최종 생성된 목초액의 타르함량은 생성된 목초액의 타르 함량은 0.3 중량％이었다.

＜실시예 2＞ 식물영양 및 토양개량용 조성물의 제조

본 실시예에서는, 소나무, 대나무, 향나무와 소금을 이용하여 숯과 목초액을 제조하고, 숯을 분말화한 다음, 목초액을 숯에 흡착시킨 후, 숯 분말을 물에 혼합하고, 매실을 투입하여 숙성시킴으로써 식물영양 및 토양개량용 조성물을 제조하였다.

먼저, 상기 실시예 1에서 증기를 회수하고 난 후, 숯가마를 더 가온하여 숯을 제조하였다.

다음으로, 목초액의 흡착 및 물과의 혼합, 분사(噴射)를 용이하게 하기 위하여 숯을 분쇄기를 이용하여 숯을 분말화하였다. 이 때 분말의 크기는 중요치 않으나, 분사시 노즐의 직경과 목초액의 함유량을 감안하여 0.01~2mm범위 내에서 균일한 입자크기를 갖도록 분쇄하였다.

다음으로, 상기에서 분쇄된 숯 분말이 목초액을 충분하게 흡착하도록 목초액과 1: 1의 비율로 혼합하였다. 이 때, 혼합 비율은 숯 분말의 크기를 고려하여 1:10내지 10:1의 범위에서 혼합할 수 있다. 이와 같이 목초액을 흡착시킴으로써 다공질인 숯의 내부에 양질의 박테리아를 번식시키는데 목초액이 강력한 상승작용을 일으킬 수 있고, 특히, 산도가 pH 8~9 정도인 숯가루를 산도 pH 2~3의 목초액에 흡착시킴으로써, 토양개량용으로 사용할 때 미생물이 번식하기 용이하도록 할 수 있게 된다. 본 실시예에서는 상기한 바와 같이 숯을 분말화한 후 목초액을 흡착시킴으로써 그 효과를 더욱 높일 수 있도록 하였다.

다음으로, 상기 목초액을 흡착시킨 숯 분말을 물에 넣고 다시 혼합하였다. 이 때 물과 숯 분말 배합은 100 : 1 ~ 50 : 1의 비율이 적당한 데, 이는 개량할 토양의 산성화 정도나, 중금속 오염정도, 토양의 수분함유도 등과, 식물의 영양상태 등을 고려하여 결정할 수 있다.

다음으로, 상기에서 제조된 혼합액 1kg 당 매실 50~150g의 비율로 혼합액에 매실을 넣은 후, 약 6개월간 숙성시켜 본 발명의 식물영양 및 토양개량용 조성물을 완성하였다.

이러한 매실은 그 성분의 85％는 수분, 나머지 10％는 당분, 5％는 유기산이고, 유기산 중에서도 시트르산(구연산)의 함량이 다른 과일에 비해 월등히 많아 섭취한 음식을 에너지로 바꾸는 대사작용을 돕고 근육에 쌓인 젖산을 분해해 피로를 풀어주며, 칼슘의 흡수를 촉진하는 역할도 하는 것으로 알려져 있다. 또한, 매실의 자극적인 향을 내는 피루브산은 간의 해독작용을 도와주고, 또 다른 성분인 카테킨산은 장 속의 유해세균 번식을 억제해 염증을 예방하며, 같은 무게의 사과보다 칼슘이 4배, 철분이 6배, 마그네슘은 7배, 아연은 5배 이상 많이 들어 있는 것으로 보고 되어 있다. 다만, 매실을 날 것으로 먹으면 '아미그달린'이라는 독성 물질 때문에 많이 먹으면 유독 성분의 '청산'으로 분해돼 중독을 일으키는 수가 있는데, 매실주 등 음식이나 약재로 가공하면 청산 성분은 대부분 없어지는 것으로 알려져 있다.

이에, 본 발명에 있어서도, 상기와 같이 각종 유기산과 미네랄이 풍부한 매실을 혼합액에 넣은 후 6개월 정도 숙성시킴으로써 매실의 독성분을 제거하고, 숙성에 의하여 유기산과 미네랄을 증가시킬 수 있도록 하였다.

이로써, 본 실시예에 의하여 제조된 상기 조성물은 식물의 영양에 필수적인 각종 미네랄과 유기산을 풍부하게 공급할 수 있어 토양개량뿐만 아니라, 식물영양제로 그 효능을 충분히 발휘할 수 있도록 하였다.

본 발명은 기재된 구체적인 예에 대하여만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (4)

1. 소나무, 대나무 및 향나무를 포함하는 숯 원료에 소금을 얹은 후, 이를 숯가마에서 가온하여 발생되는 증기를 회수하여 조목초액을 제조하고, 이를 숙성 및 정제하여 목초액을 제조하는 제 1단계;
   상기 제 1단계의 증기 회수 후, 숯가마를 더 가온하여 숯을 제조하는 제 2단계;
   상기에서 제조된 숯을 분쇄하여 숯 분말을 제조하는 제 3단계;
   상기 숯 분말에 목초액을 1: 10~10: 1의 중량비로 혼합하여 흡착시키는 제 4단계;
   상기 목초액이 함유된 숯 분말과 물을 1 : 50~100의 비율로 물과 숯 분말을 혼합하는 제 5단계; 및
   상기에서 제조된 혼합액 1kg 당 매실 50~150g의 비율로 목초액에 매실을 넣은 후, 숙성시키는 제 6단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 식물영양 및 토양개량용 조성물의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1단계에서 목초액의 제조는, 숯가마에서 열분해에 의한 탄화가 일어나지 않도록 80 내지 150℃에서 가온하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1단계의 숯 원료는 참나무, 편백나무, 측백나무, 화백나무, 올리브나무, 가문비나무, 감나무, 밤나무, 사과나무, 배나무, 복숭아나무, 포도나무, 유자나무, 귤나무, 앵두나무, 생강나무, 대추나무, 매실나무, 모과나무, 무화과나무, 살구나무, 석류나무, 은행나무, 호두나무, 사철나무, 박달나무, 비자나무, 두충나무, 느티나무, 단풍나무, 동백나무, 닥나무, 벚나무, 아카시나무, 오리나무, 전나무, 잣나무, 피나무, 삼나무, 자작나무, 팽나무, 음나무, 사시나무, 뽕나무, 산초나무, 상수리나무, 육계나무, 버들나무, 무궁화나무, 오갈피나무, 오미자나무, 물푸레나무, 두릅나무, 생강나무, 오리나무, 오동나무, 박달나무, 등나무, 칡나무, 백리향나무, 산수유나무, 녹차나무, 개나리, 진달래, 민들레, 만병초, 어성초, 볏짚, 보리짚, 갈대, 마늘, 양파, 풀, 및 쑥 중에서 선택된 하나 이상의 녹색식물을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 식물영양 및 토양개량용 조성물.

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