KR20120106322A - 다기능 젤라틴 캡슐 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

수분에 용해되는 캡슐 외피; 상기 캡슐 외피의 내부에 수용되며 해충을 제어하는 바이오사이드; 를 포함하는 다기능 젤라틴 캡슐 및 그 제조 방법을 기재한다.

Description

다기능 젤라틴 캡슐 및 그 제조 방법{MULTI-PURPSE CAPSULE AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 농업용, 산업용, 바이오 위생용 등으로 사용될 다기능 젤라틴 캡슐 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
모기는 말라리아, 뎅기열, 황열병, 웨스트나이크열 등 다양한 바이러스를 매개하고, 깔다구(midge)는 알레르기성 질환인 기관지 천식, 아토피성 피부염 및 비염의 원인이 되는 알레르겐(allergen)으로 알려져 있으며, 작은뿌리파리나 버섯파리의 유충 및 성충은 작물 뿌리나 과실에 가해를 가하는 곤충으로 알려져 있다.
기후변화로 인해 말라리아, 뎅기열, 황열병 등이 매년 증가추세에 있고, 국제무역의 확대로 인해 해외에서 유입되는 병/해충의 확산 속도가 날로 증가되며, 대응책 마련 시간이 불충분할 정도로 돌발적으로 확산되는 사례가 예상된다.
따라서, 이들 병/해충의 방제 효과가 높으면서 인축 및 작물에 대한 피해를 줄일 수 있고, 체계적인 방제 관리가 가능하며, 사용 및 보관이 용이한 신개념의 제형 개발이 요구된다. 또한, 처리 형태 및 살포 방법에 다양성을 줄 수 있는 최적화된 제형 개발이 필요하고, 토양/환경/수질 등 2차 오염 문제가 없는 친환경 제형 개발이 필요한 실정이다.
또한, 병해충 방제 물질 이외에도 화학성 농약, 생물성 농약, 생화학성 농약, 작물 재배용 기능성 물질, 비료, 미생물, 미생물 추출 물질, 식물 추출물질 등 다양한 물질을 단 종류 또는 두 가지 이상의 물질을 혼합한 혼용제의 형태로 캡슐화하여 간편하게 살포할 수 있는 대책이 필요한 실정이다.
본 발명은 상술한 필요성을 감안한 것으로서, 수온/수질 및 외부 환경 요인의 변화에 대한 대응성이 뛰어나고, 최적의 용해성과 유효 물질의 흡착성을 가지며, 다양한 유효 물질을 함께 수용하여 다기능을 갖고, 각 유효 물질의 확산 속도를 제어할 수 있는 다기능 젤라틴 캡슐 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
일 실시예로서, 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐은, 수분에 용해되는 캡슐 외피; 상기 캡슐 외피의 내부에 수용되며 해충을 제어하는 바이오사이드; 를 포함한다.
일 실시예로서, 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐에 따르면, 해충을 제어하는 바이오사이드, 병해충 방제 물질, 화학성 농약, 생물성 농약, 생화학성 농약, 작물 재배용 기능성 물질, 비료, 미생물, 미생물 추출 물질, 식물 추출물질 중 적어도 하나를 포함하는 물질이 제1 외피로 둘러싸인 제1 공간 및 제2 외피로 둘러싸인 제2 공간 중 적어도 하나에 담긴다.
일 실시예로서, 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐에 따르면, 젤라틴 및 가소제를 포함하며 수분 공급시 용해되는 캡슐 외피가 마련되고, 흡착 대상 물질을 베이스 물질에 흡착시킨 분말 입자로서 서로 다른 기능을 갖는 제1 물질 및 제2 물질이 상기 캡슐 외피에 수용되며, 상기 흡착 대상 물질은 해충을 제어하는 바이오사이드, 화학성 농약, 생물성 농약, 생화학성 농약, 작물 재배용 기능성 물질, 비료, 미생물, 미생물 추출 물질, 식물 추출물질 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 베이스 물질은, 수팽창되는 고흡수성 폴리머, 벤토나이트, 녹말, 펙틴 중 적어도 하나를 포함한다.
일 실시예로서, 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐은, 젤라틴을 포함한 제1 외피 및 제2 외피가 상호 결합된 캡슐 외피를 구비하고, 상기 캡슐 외피의 내부는 상기 제1 외피로 둘러싸인 제1 공간 및 상기 제2 외피로 둘러싸인 제2 공간으로 구획되며, 상기 제1 공간에는 제1 물질이 수용되고 상기 제2 공간에는 제2 물질이 수용되며, 상기 제1 외피가 상기 제2 외피보다 더 빨리 물에 용해되도록, 상기 제1 외피 및 상기 제2 외피의 상기 젤라틴의 조성비가 서로 다르다. 물론, 제1 공간 및 제2 공간에 한정되지 않고 더 많은 수의 공간으로 구획될 수 있다.
일 실시예로서, 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐은, 제1 외피 및 제2 외피가 상호 결합된 캡슐 외피를 구비하고, 상기 캡슐 외피의 내부는 상기 제1 외피로 둘러싸인 제1 공간 및 상기 제2 외피로 둘러싸인 제2 공간으로 구획되며, 상기 제1 공간에는 제1 물질이 수용되고 상기 제2 공간에는 제2 물질이 수용되며, 상기 제1 외피가 상기 제2 외피보다 더 빨리 물에 용해되도록, 상기 제1 외피의 두께가 상기 제2 외피의 두께보다 더 얇다.
일 실시예로서, 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐은, 제1 외피 및 제2 외피가 상호 결합된 캡슐 외피를 구비하고, 상기 캡슐 외피의 내부는 상기 제1 외피로 둘러싸인 제1 공간 및 상기 제2 외피로 둘러싸인 제2 공간으로 구획되며, 상기 제1 공간에는 제1 물질이 수용되고 상기 제2 공간에는 제2 물질이 수용되며, 상기 제1 외피가 상기 제2 외피보다 더 빨리 물에 용해되도록, 상기 제1 외피에만 확산 홀을 형성하거나, 상기 제2 외피보다 상기 제1 외피에 상기 확산 홀이 더 많은 개수 또는 더 큰 크기로 형성된다.
일 실시예로서, 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐은, 제1 외피 및 제2 외피가 상호 결합된 캡슐 외피를 구비하고, 상기 캡슐 외피의 내부는 상기 제1 외피로 둘러싸인 제1 공간 및 상기 제2 외피로 둘러싸인 제2 공간으로 구획되며, 상기 제1 공간에는 속효성 방제 물질 또는 고흡수성 폴리머가 수용되고, 상기 제2 공간에는 상기 속효성 방제 물질보다 장시간 살충 효과를 지속하는 지효성 방제 물질 또는 고흡수성 폴리머가 수용되며, 상기 제1 외피가 상기 제2 외피보다 더 빨리 물에 용해되도록, 상기 제1 외피의 표면에 용해 속도 증가를 위한 코팅을 하거나, 상기 제2 공간보다 상기 제1 공간에 입자 크기나 개수가 더 큰 상기 고흡수성 폴리머가 수용된다.
일 실시예로서, 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐의 제조 방법은, 바이오사이드를 포함한 흡착 대상 물질 및 고흡수성 폴리머를 포함한 흡착재의 중량을 측정하고 원하는 비율로 혼합하는 원료 정량화 단계; 상기 흡착 대상 물질과 상기 흡착재의 혼합물에 수분을 공급하는 수분 공급 단계; 상기 흡착 대상 물질을 상기 흡착재에 흡착시키는 흡착 단계; 상기 흡착 대상 물질이 흡착된 흡착재를 건조시키고 분쇄하는 건조/분쇄 단계; 상기 분쇄된 입자를 균일하게 혼합하는 교반 단계; 상기 교반된 입자를 캡슐 외피에 충진하는 충진 단계; 를 포함한다.
본 발명에 따르면, 캡슐 제형이 제시되므로 ①팽창성, ②흡착성, ③입자 복원성, ④유효물질 저장성, ⑤유효물질 용출성, ⑥입자 확산성, ⑦자연 생분해성 등이 충족되고, 고흡수성 폴리머(SAP, Super Absorbent Polymer)를 캡슐 제형에 융합 사용하므로 방제 물질의 확산성이 양호하며 확산 농도를 미세 제어할 수 있고, 바이오사이드(Biocide) 및 여러 기능성 물질을 혼용할 수 있으므로 다양한 방제 효과를 기대할 수 있으며, 캡슐 외피의 구성에 따라 각각의 방제 물질의 확산 속도나 확산 상태를 개별 제어할 수 있다.
캡슐 외피를 구성하는 젤라틴 또는 백당의 배합비를 조절하거나 캡슐 외피에 레이저 가공된 마이크로 홀을 형성하므로, 분말 입자의 용해성 또는 투과성을 최적 제어할 수 있다.
방제 물질이 흡착되는 고흡수성 폴리머(SAP)의 팽창성, 흡착성, 방제 물질 용출성 등을 조절하여 분말 입자의 확산 특성을 마음대로 조절할 수 있다.
격막, 2중 캡슐 구조, 입자 코팅 등의 제어 수단이 마련되므로 바이오사이드(Biocide)의 확산 속도나 확산 상태를 각각의 분말 입자별로 개별 제어할 수 있다.
이와 같이, 종래의 식약용으로 사용되던 젤라틴 캡슐을 농업용, 산업용, 바이오 위생용으로 최적화시켜 사용하고, 고흡수성 폴리머, 바이오사이드(Biocide)를 포함한 방제 물질, 기타 성분 등의 다양하게 흡착 분말화하여 캡슐 내부에 수용하므로, 모든 산업 분야에 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 다기능 젤라틴 캡슐의 측단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 막힌 구조의 격막을 구비한 다기능 젤라틴 캡슐의 측단면도이다.
도 4는 도 2의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예로서, 분리 부재를 구비한 다기능 젤라틴 캡슐의 측단면도이다.
도 6은 도 5의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서, 제1 캡슐 및 제2 캡슐을 구비한 다기능 젤라틴 캡슐의 측단면도이다.
도 8은 도 7의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예로서, 방제 물질 입자가 코팅된 다기능 젤라틴 캡슐의 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐이 물속에서 용해되는 기작을 도시한다.
도 11은 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐의 살포 방법을 도시한 설명도이다.
도 12는 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐의 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 방제 효과를 실험한 결과이다.
이하 도 1 내지 도 12를 함께 참조하며 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
모기, 깔다구, 작은뿌리파리, 버섯파리 등에 의한 병/해충 피해를 줄이기 위해 체계적인 유충방제관리가 요구된다. 유충 방제법으로 농약을 살포하는 화학적 방제 방법, 생장 조절제(IGR : Insect growth regulators)나 바이오사이드(Biocide)를 이용한 생물적 방제 방법이 있다. 성충 방제법으로 상기 화학적 방제 외에도, 유아등이나 포충기를 이용한 물리적 방제가 있으며, 365nm~390nm 파장의 광을 발산하는 BLB(Black light blue)는 성충 유인 효과가 매우 높다.
그러나, 화학적 방제시 돌연변이나 저항성 해충의 발생 가능성이 있으며 토양/수질의 2차적인 오염문제가 발생한다. 이를 억제하기 위하여 본 발명은 방제 물질로서 미생물을 포함하는 바이오사이드(Biocide)를 사용하여 친환경성을 높인다. 바이오사이드는 해충을 박멸하거나 해충의 성장을 억제하는 등의 해충 제어 기능을 갖는다.
일 실시예로서, 바이오사이드는 토양분리균인 BTI(Bacillus thuringiensis var. israelensis), 구형아포간균(BS : Bacillus sphaerius), 생장조절제(IGR : Insect growth regulators)를 포함한다. 배양액에서 생산할 수 있는 박테리아 중에서 BTI(Bacillus thuringiensis var. israelensis) 및 구형 아포간균(Bacillus sphaericus)은 많은 종류의 모기 유충에 대하여 감수성이 높게 나타나는 세균류이다.
미생물을 성분으로 한 본 발명의 바이오사이드는 환경 영향이나, 저항성 문제를 유발하지 않는다. 그러나, 미생물은 살포장소에서 적절하게 증식되기 어려운 단점이 있다. 이를 개선하기 위하여 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐은 유충은 물론 성충에도 방제 효과가 뛰어난 바이오사이드를 입자 형태로 캡슐 외피 내부에 주입하거나, 바이오사이드를 고흡수성 폴리머에 흡착시킨 입자를 캡슐 외피 내부에 수용한다. 따라서 방제 유효 성분의 손실없이 장시간 작용하게 할 수 있으며 고농도로 수서 환경에 확산시킬 수 있다.
모기나 깔다구의 유충은 물에서 번식되는데 수심이 낮은 가장자리에 많이 서식하고 이들의 성충은 오염도가 높고 고여 있는 물이라면 어디든지 산란하므로, 어떠한 장소 및 위치에서도 투척이 편리하도록 본 발명은 바이오사이드가 캡슐화되어 있다. 이와 같이 캡슐 외피는 바이오사이드의 살포성을 개선하는 것은 물론, 살포 장소에서 증식이 용이하게 하고, 소정의 시간 동안 소정의 농도로 바이오사이드가 수서 환경에 확산될 수 있게 한다. 확산 농도나 확산 속도는 캡슐 외피의 용해도나 캡슐의 조립 구조에 의하여 조절된다.
캡슐 외피는 다기능 젤라틴 캡슐의 외관을 형성하며, 캡슐 외피는 제1 외피(111) 및 제2 외피(112)를 상호 결합한 것이다. 캡슐 외피의 내부에는 바이오사이드 입자, 고흡수성 폴리머에 바이오사이드를 흡착시킨 입자, 고흡수성 폴리머 입자(135) 중 적어도 하나의 입자가 수용된다.
구체적으로, 캡슐 외피에 수용되는 입자는 BTI 입자(131), 구형아포간균 입자(132), 생장조절제 입자(136), 고흡수성 폴리머 입자(135), 고흡수성 폴리머에 BTI가 흡착된 입자(133), 고흡수성 폴리머에 구형아포간균이 흡착된 입자(134), 고흡수성 폴리머에 생장조절제가 흡착된 입자(137) 중 적어도 하나이다.
여기서, BTI 입자(131), 구형아포간균 입자(132), 고흡수성 폴리머에 BTI가 흡착된 입자(133), 고흡수성 폴리머에 구형아포간균이 흡착된 입자(134)는 생장조절제가 포함된 입자에 비하여 빠른 시간내에 효과가 발현되므로 '속효성 방제 물질'로 정의한다. 생장조절제 입자(136), 고흡수성 폴리머에 생장조절제가 흡착된 입자(137)는 '지효성 방제 물질'로 정의한다. 고흡수성 폴리머는 그 자체로서 단독적인 입자를 형성하거나 타 물질이 흡착된 상태로 입자를 형성한다.
따라서, 캡슐 외피에는 속효성 방제 물질, 지효성 방제 물질, 고흡수성 폴리머 중 적어도 하나가 수용된다.
도 1은 속효성 방제 물질 및 지효성 방제 물질이 단일 공간에 수용된 실시예를 도시하고, 도 2 내지 도 8은 속효성 방제 물질 및 지효성 방제 물질이 서로 다른 공간에 수용된 실시예를 도시한다.
본 발명에서 단일 공간을 갖는 다기능 젤라틴 캡슐 또는 서로 구별되는 공간을 갖는 다기능 젤라틴 캡슐을 불문하고, 다기능 젤라틴 캡슐 내부에 속효성 방제 물질과 지효성 방제 물질이 모두 수용된 경우, 속효성 방제 물질이 1차적으로 작용하고 그 이후에 지효성 방제 물질이 2차적으로 작용하므로 방제 물질의 작용 시간을 장시간으로 늘일 수 있는 장점이 있다.
한편, 서로 구별되는 공간에 속효성 방제 물질과 지효성 방제 물질을 구분하여 수용하는 경우, 속효성 방제 물질은 더 신속하게 효과를 발휘하도록 하고, 지효성 방제 물질은 더 오랜 시간동안 효과를 발휘하도록 하여 다기능 젤라틴 캡슐의 장시간 작용성을 강화시키는 효과가 있다.
또한, 속효성 및 지효성과 같이 서로 다른 기작을 갖는 물질이 동일 공간에 수용되면 운반 보관시 물리 화학적인 상호 반응에 의하여 변질되거나 약효가 저하될 염려가 있는데, 서로 다른 공간에 수용하면 이러한 염려가 제거된다.
또한, 발생 및 방제 시기가 다른 해충에 대하여 한 종류의 다기능 젤라틴 캡슐로 대응할 수 있다.
또한, 바이오사이드는 제1 공간(201)에 수용하고 기타 약제(친환경적인 화학적 살충제, 수질 개선제 등)는 제2 공간(202)에 수용함으로써, 수서 환경에 최적화된 맞춤식 생산이 가능해지고, 해충 방제 기능 외에 기타 기능을 동시에 수행할 수 있다.
이하, 더욱 구체적으로 설명한다.
도 1의 다기능 젤라틴 캡슐은 제1 외피(111)와 제2 외피(112)의 상호 결합으로 형성되며, 다기능 젤라틴 캡슐의 내부에 단일 공간이 형성되고, 상기 단일 공간에 속효성 방제 물질 및 지효성 방제 물질이 함께 수용된다.
도 1의 실시예에서, 확산 속도나 확산 농도 조절을 위하여, 캡슐 외피의 주성분인 젤라틴의 함량을 조절하거나, 캡슐 외피의 크기를 조절한다.
캡슐 외피는 젤라틴 또는 백당을 주원료로 사용하고, 여기에 유연성을 조절하는 가소제(可塑劑:plasticizer), 착색제, 보존제 등의 첨가물이 들어간다. 가소제의 예로서 고무나무 수액, 글리세린, 아라비아고무, 한천 등을 예로 들 수 있다. 캡슐 외피는 일정한 경도를 갖는 경질(hard) 타입이나, 가소제의 첨가율을 높여 점착성을 높인 연질(soft) 타입으로 제조된다. 젤라틴은 천연 고분자 단백질로서 캡슐 외피를 형성하는 중합체이고, 물을 흡수시켜 가열하면 졸(sol)상태로 되고 냉각하면 겔(gel)상태로 된다.
경질 캡슐은 수분 공급시 캡슐 자체의 용해 시간(캡슐이 완전히 녹는 시간) 이 연질 캡슐보다 짧다. 연질 캡슐은 경질 캡슐에 비하여 경도가 낮아 말랑말랑한 촉감을 주며 가소제의 첨가율이 높고 경질 캡슐보다 느리게 용해된다.
캡슐 외피는 젤라틴을 녹이고 물과 가소제를 혼합하여 아교형태로 만든 다음, 캡슐 형태의 성형 틀에 주입하여 제조된다. 연질 캡슐 제조 방법의 예를 들면, 젤라틴 63.6%와 가소제로서 글리세린 26.8%를 온도 85℃에서 용융 혼합한다. 상기 혼합액을 성형 틀에 충전하여 형상을 만들고 습도 50%, 온도 24℃에서 건조시킨다. 이와 같이 제조된 캡슐 외피는 실온에서 보관한다.
본 발명과 비교하기 위한 경우로서, 만약 방제 물질이 캡슐 외피의 내부에 수용되지 않고 방제 물질 자체를 고형 정제로 제조되는 경우, 수서 환경에 투척하는 작업 자체는 간편해질 수 있지만, 고형 정제이므로 수분에 노출되지 않도록 세심한 관리가 필요하고, 물에 투입 즉시 순식간에 정제가 용해되므로 방제 물질의 확산 속도나 확산 농도를 전혀 제어할 수 없다.
따라서, 본 발명은 방제 물질 자체만으로 된 고형 정제 대신 바이오사이드를 캡슐화시킨 다기능 젤라틴 캡슐을 제시하며, 효과 발현 면적, 효과 발현 시간, 확산 농도의 제어성을 확보한다.
효과 발현 면적, 효과 발현 시간, 확산 농도의 제어를 위하여 캡슐 외피의 주성분인 젤라틴의 함량을 조절하거나, 캡슐 외피의 크기를 조절한다.
젤라틴 또는 가소제의 조성비에 따라 캡슐 외피의 용해 시간이 달라지며, 연질 캡슐일수록 느리게 용해된다. 예를 들어, 다기능 젤라틴 캡슐의 용해 시간을 늘리거나 바이오사이드의 확산 속도를 늦추려는 경우, 캡슐 외피가 연질이 되도록 가소제의 첨가율을 증가시킨다. 즉, 가소제가 제1 비율로 첨가되었을 때 캡슐 외피의 용해 시간이 제1 시간이었다고 가정하면, 가소제가 상기 제1 비율보다 높은 제2 비율로 첨가되었을 때 캡슐 외피의 용해 시간은 제1 시간보다 더 긴 제2 시간으로 증가된다.
이때, 제1 외피(111) 및 제2 외피(112) 중 어느 하나만 용해되어도 속효성 방제 물질 및 지효성 방제 물질이 모두 캡슐 외부로 누출되므로, 캡슐의 제작이나 상호 결합이 간편한 장점이 있다. 그러나, 제1 외피(111) 및 제2 외피(112)의 결합 구조상, 속효성 방제 물질의 용해 특성과 지효성 방제 물질의 용해 특성을 각각 개별 제어하기에 부족한 점이 있다.
이를 개선하기 위하여 도 2 내지 도 8은 속효성 방제 물질과 지효성 방제 물질을 서로 다른 공간에 수용하는 실시예를 도시하고, 도 9는 각 입자에 코팅을 하여 속효성 또는 지효성을 부가하는 실시예가 도시된다.
도 2 내지 도 8은 속효성 방제 물질 및 지효성 방제 물질이 서로 다른 공간에 수용된 실시예를 도시한다.
즉, 바이오사이드는 서로 다른 제1 물질 및 제2 물질을 포함하며, 캡슐 외피 내부의 서로 다른 공간에 제1 물질 및 제2 물질이 구분 수용된다. 예를 들어 제1 물질은 속효성 방제 물질를 포함하고 제2 물질은 속효성 방제 물질보다 장시간 살충 효과를 지속하는 지효성 방제 물질을 포함한다. 제1 공간(201)에는 제1 물질이 수용되고, 제2 공간(202)에는 제2 물질이 수용된다. 고흡수성 폴리머가 상기 속효성 방제 물질 또는 지효성 방제 물질과 함께 상기 제1 공간(201) 또는 상기 제2 공간(202)에 수용될 수 있다.
이에 따르면, 캡슐 내부에 복수의 공간이 형성되고, 속효성 방제 물질 및 지효성 방제 물질은 서로 구별되는 공간에 개별적으로 수용된다. 따라서, 속효성 방제 물질의 용해 특성과 지효성 방제 물질의 용해 특성을 세밀하게 제어할 수 있다.
구체적으로 도 2 내지 도 6의 다기능 젤라틴 캡슐에서는 제1 외피(111)와 제2 외피(112) 사이에 격막(120) 또는 분리 부재(125)가 배치되며, 격막(120) 또는 분리 부재(125)에 의하여 다기능 젤라틴 캡슐의 내부가 2 개의 공간으로 구획되고, 각각의 공간에 속효성 방제 물질 및 지효성 방제 물질이 분리 수용된다.
도 2의 격막(120)은 제1 외피(111)의 내부 공간을 제2 외피(112)의 내부 공간과 분리한다. 도 2를 참조하면, 격막(120)은 제2 외피(112)에 삽입되는 제1 외피(111)의 외주를 제1 외피(111)의 내주 방향으로 연장한 형상이며 제1 외피(111)의 개구를 막는 형상이다. 도 3의 격막(120)은 제1 외피(111)가 삽입되는 제2 외피(112)의 외주 안쪽을 내주 방향으로 연장하여 형성된다.
제1 외피(111)로 둘러싸인 제1 공간(201)에는 속효성 방제 물질 또는 고흡수성 폴리머 입자(135)가 수용되며, 제2 외피(112)로 둘러싸인 제2 공간(202)에는 지효성 방제 물질 또는 고흡수성 폴리머가 수용된다.
고흡수성 폴리머(SAP : super absorbed polymer)가 포함되는 경우 수분에 의하여 다기능 젤라틴 캡슐이 용해되면서 고흡수성 폴리머에 수분이 흡착되어 고흡수성 폴리머가 팽창되고 팽창된 고흡수성 폴리머 속에 함유된 방제 물질이 수서 환경에 장시간 지속적으로 공급되므로 유충 박멸 효과를 증대시킬 수 있다.
고흡수성 폴리머는 전분 아크릴로니트릴 그래프트 중합체, 카르복시메틸셀룰로스, 교차결합된 폴리아크릴레이트, 술폰화된 폴리스티렌, 가수분해된 폴리아크릴아미드, 폴리비닐 알코올, 폴리에틸렌 옥시드, 폴리비닐피롤리딘 및 폴리아크릴로니트릴 등과 같은 치환되거나 비치환된 천연 또는 합성 중합체를 포함한다.
고흡수성 폴리머는 통상적으로 약하게 가교된 친수성 중합체이다. 이는 보통의 압력하에서도 그 자체 중량의 수 배와 동등한 양의 수성 유체를 흡수하고 보유할 수 있다. 예를 들면, 고흡수성 폴리머는 자체 중량의 100배 또는 그 이상의 증류수를 흡수할 수 있다. 이러한 수팽창성은 방제 물질의 확산성을 돕는 촉진제로서 중요한 조건이다.
고흡수성 폴리머의 수분 흡수성 및 수분 보유성은 중합체 구조에서 이온화될 수 있는 작용기의 존재에 기인한다. 이온화될 수 있는 기는 통상 카르복실기이며, 이것의 대부분은 물과 접촉하자마자 해리와 용해가 일어나고, 중합체가 건조할 때 염의 형태로 존재한다. 해리된 상태에서, 중합체 고리는 동일한 전기적 전하를 가진 다수의 작용기를 포함하므로, 서로 반발한다. 이 전자 반발 작용은 중합체 구조의 확장을 일으키고, 차례로 물 분자를 더 잘 흡수하게 한다.
캡슐에 포함되는 고흡수성 폴리머의 양이 많으면 상대적으로 유충 방제 물질의 함량이 저하될 수 있으므로, 고흡수성 폴리머는 다기능 젤라틴 캡슐의 전체 중량 대비 10% 이내로 포함되는 것이 바람직하다.
제1 외피(111)의 젤라틴 성분비를 조절하여 제2 외피(112)보다 더 빨리 용해되도록 하면, 제2 공간(202)의 지효성 방제 물질이 제1 공간(201)의 속효성 방제 물질보다 더 장시간 효과를 지속한다.
제1 외피(111) 및 제2 외피(112)의 젤라틴 성분비가 동일하더라도, 제1 외피(111)의 두께를 제2 외피(112)보다 얇게 하면 제1 외피(111)가 더 빨리 용해되므로, 제1 공간(201)의 속효성 방제 물질이 제2 공간(202)보다 더 빨리 다기능 젤라틴 캡슐의 외부로 확산된다.
제1 외피(111) 및 제2 외피(112)의 젤라틴 성분비와 두께가 동일하더라도, 제2 외피(112)의 크기를 제1 외피(111)보다 크게 하면, 제2 공간(202)의 지효성 방제 물질의 양을 늘일 수 있고 효과 지속 시간도 늘일 수 있다.
제1 외피(111)의 표면에 레이저 가공을 통하여 확산 홀(107)을 천공하면, 제1 외피(111)의 내부에 물이 침투하거나 제1 외피(111) 내부의 속효성 방제 물질이 더 쉽게 외부로 누출되므로, 제1 공간(201)의 속효성 방제 물질을 제2 공간(202)보다 더 빨리 확산시킬 수 있다.
제2 외피(112)에도 확산 홀(107)을 형성하는 경우, 제1 외피(111)에 형성된 확산 홀(107)의 크기나 개수를 더 증가시키면 제1 공간(201)의 속효성 방제 물질의 확산 속도를 더 증가시킬 수 있다.
캡슐 외피의 표면을 마이크로 레이저 가공한 확산 홀(107)은 캡슐 외피의 내부 및 외부로 수분이 출입되게 할 수 있고 캡슐 외피의 용해가 시작되기 전에 캡슐 외피 내부의 방제 물질이 외부로 확산되게 할 수 있다. 그 밖에도 확산 홀(107)은 캡슐 외피 자체의 용해를 도와 캡슐 외피가 물에서 완전 용해될 수 있게 한다.
확산 홀(107)의 개수, 직경 크기, 천공 형상 중 적어도 하나의 변수를 조절하면 수분 출입량 또는 방제 물질 확산 속도를 더욱 미세하게 제어할 수 있다.
제1 외피(111)의 표면에 용해 속도를 증가시키는 코팅을 하거나 제2 외피(112)의 표면에 용해 속도를 저감시키는 코팅을 하면, 제1 외피(111) 내부의 속효성 방제 물질이 더 빨리 외부로 확산된다.
제1 외피(111)에 수용된 고흡수성 폴리머 입자(135)의 크기나 개수를 늘이면 제1 외피(111) 내부에 수용된 고흡수성 폴리머의 수팽창도가 더 증가되므로, 제1 외피(111)가 먼저 파열되어 속효성 방제 물질이 더 빨리 외부로 확산된다.
도 9에 도시된 바와 같이 제2 외피(112)의 내부에 수용된 지효성 방제 물질에 용해 속도 저감 코팅을 하면, 제1 외피(111) 내부의 속효성 방제 물질이 더 빨리 외부로 확산되게 할 수 있다.
이와 같이, 제2 외피(112)에 대한 제1 외피(111)의 용해 속도, 젤라틴 성분비, 두께, 크기, 확산 홀(107) 형성 여부, 확산 홀(107)의 크기나 개수, 표면 코팅 여부, 고흡수성 폴리머 입자(135)의 포함 여부, 고흡수성 폴리머 입자(135)의 크기나 개수, 내부 수용 물질의 코팅 여부는 제1 공간(201) 및 제2 공간(202)의 상대적인 확산 속도를 조절하는 제어 수단이 된다.
한편, 격막(120)의 개선된 실시예로서, 도 5 및 도 6에는 분리 부재(125)가 도시된다. 분리 부재(125)는 제1 공간(201) 및 제2 공간(202)을 구획하는 분리막(126)과 제1 외피(111) 및 제2 외피(112) 중 적어도 하나의 내부에 끼워지는 분리막 테두리(127)를 포함한다. 분리 부재(125)는 제1 외피(111) 및 제2 외피(112) 중 적어도 하나의 내부에 밀착되며 제1 외피(111) 내부의 제1 공간(201) 및 제2 외피(112) 내부의 제2 공간(202)을 서로 분리한다.
도시된 바에 의하면 분리 부재(125)가 제1 외피(111)의 내부에 끼워지지만, 도시하지 않은 예로서 분리 부재(125)는 제2 외피(112)의 내부에 끼워질 수 있다.
분리 부재(125)가 제1 외피(111)보다 느린 용해 속도를 갖도록 젤라틴 성분비를 조절하면, 제2 공간(202)의 내부가 수분에 노출되는 시간이 늘어나며 제2 공간(202)의 지효성 방제 물질이 더 천천히 외부로 확산된다.
도 7 및 도 8의 다기능 젤라틴 캡슐은 제1 캡슐(101)의 내부에 제2 캡슐(102)이 수용된 구조로서, 제1 캡슐(101)의 내부 및 제2 캡슐(102)의 내부에 각각의 공간이 형성되고 속효성 방제 물질 및 지효성 방제 물질이 각 공간에 분리 수용된다.
즉, 제2 캡슐(102)은 제1 캡슐(101)의 내부에 수용되고, 제2 캡슐(102)의 내부인 제2 공간(202)에는 지효성 방제 물질이 수용되며, 제1 캡슐(101)의 내부 및 제2 캡슐(102)에 해당하는 제1 공간(201)에는 속효성 방제 물질이 수용된다. 제2 공간(202)의 지효성 방제 물질보다 제1 공간(201)의 속효성 방제 물질이 더 빨리 확산된다.
도 9는 방제 물질의 입자를 감싸는 코팅층(105)을 포함한다. 물에 잘 녹는 코팅층(105)을 입자에 도포하면 확산 속도를 빠르게 할 수 있고, 물에 잘 녹지 않는 코팅층(105)을 도포하면 방제 물질의 확산 속도를 늦출 수 있다.
도 10은 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐이 물에 용해되는 상태를 도시한다. 확산 홀(107)을 통하여 다기능 젤라틴 캡슐 외부의 물이 다기능 젤라틴 캡슐 내부로 침투되며, 다기능 젤라틴 캡슐 내부의 방제 물질이 확산 홀(107)을 통하여 다기능 젤라틴 캡슐 외부로 누출된다. 고흡수성 폴리머에 방제 물질이 흡착된 입자는 고흡수성 폴리머가 수팽창됨에 따라 더 넓은 면적에 노출되며, 입자 크기보다 더 넓은 작용 면적에 걸쳐 효과를 작용한다.
다기능 젤라틴 캡슐의 크기가 제한되어 있으므로 그 내부의 공간 및 그 내부에 수용되는 입자의 크기도 제한적이다. 고흡수성 폴리머는 수분을 만나면 수십배 ~ 수백배 팽창되므로, 고흡수성 폴리머에 방제 물질을 흡착시킨 경우 다기능 젤라틴 캡슐의 크기보다 휠씬 더 넓은 면적에 걸쳐 방제 물질의 효과가 작용하게 할 수 있다. 또한, 고흡수성 폴리머의 수팽창에 따라 제1 외피(111) 및 제2 외피(112) 중 어느 하나가 먼저 파열되어 속효성 방제 물질이 더 빨리 캡슐 외부로 노출되게 할 수 있다.
본 발명의 바이오사이드를 구성하는 BTI(Bacillus thuringiensis var. israelensis), 구형 아포간균(Bacillus sphaericus), 곤충성장억제제(IGR : insect growth regulators)에 대하여 차례로 설명한다.
1) BTI(Bacillus thuringiensis var. israelensis)
BTI는 '속효성 방제 물질'로서 살포후 24시간 이내에 살충 효과가 발현되며, 효과의 지속 시간은 1주일 내외이다. 고흡수성 폴리머에 흡착된 상태로 살포하면 효과의 작용 면적이나 효과의 지속 시간을 더 늘일 수 있고, 캡슐 형태로 살포하면 살포 용이성 및 증식성이 향상된다.
BTI는 살포장소에서 자연번식이 더디지만, 고흡수성 폴리머에 흡착된 상태로 살포되면 3일~6주간 살충 효과가 지속된다. BTI는 살포 후 분해가 매우 빨라 환경오염을 일으키지 않을 뿐만 아니라 인축 및 꿀벌과 같은 대부분의 익충에 독성이 나타나지 않으며 장기 사용시 모기의 저항성 형성도 매우 느리다.
BTI는 포자를 형성하는 토양 박테리아로, 각 포자 속에 한 개 이상의 독성 단백질(delta-endotoxin)의 결정체를 포자 내에 생성한다. 모기 유충이 BTI 결정체를 섭취하면 위 내의 알칼리성 특성과 효소에 의해 결정체가 용해되면서 BTI의 독소가 방출되어 내장이 마비되고 장의 상피세포가 파괴된다.
BTI의 독성 결정체들은 물에 용해되지 않으므로 본 발명과 같이 고흡수성 폴리머에 흡착시키는 방법으로 입자를 만들고 고흡수성 폴리머가 수화됨에 따라 함께 방제되는 것이 대단히 효과적이다.
모기에 대한 BTI의 감수성 실험 결과를 보면, BTI(IPS-78/1)로 처리한 후 24시간 경과시의 LC50은 0.001-0.01mg로 나타났다. BTI의 모기유충에 대한 감수성은 Anopheles spp.(얼룩날개모기류)에 비해 Aedes spp.(숲모기류)와 Culex spp.(집모기류)에서 더욱 높게 나타나는데, 이것은 Anopheles 유충이 수 표면에 머물며 먹이섭취를 하는 습성 때문이다.
BTI는 염분이 있는 습지나 수초가 많고 수온이 비교적 낮은 연못과 같이, BTI 활성에 불리한 환경조건에서도 모기 유충에 대해 감수성이 높고 빠른 치사효과가 나타난다. BTI는 어류를 비롯한 기타 수서생물에는 영향을 주지 않는다.
2) 구형 아포간균(Bacillus sphaericus)
구형 아포간균은 '속효성 방제 물질'로서 살포후 24시간 이내에 살충 효과가 발현되며, 효과의 지속 시간은 1주일 내외이다. 이러한 점에서 구형 아포간균은 BTI와 방제 목적 및 방제 효과의 측면에서 동일 분류로 볼 수 있는 '속효성 방제 물질'이다. BTI와 마찬가지로 고흡수성 폴리머에 흡착된 상태로 살포하면 효과의 작용 면적이나 효과의 지속 시간을 더 늘일 수 있고, 캡슐 형태로 살포하면 살포 용이성 및 증식성이 향상된다.
구형 아포간균(Bacillus sphaericus)은 토양에서 발견되는 포자형성 호기성 세균이며, 인체에 무해하다. 구형 아포간균(Bacillus sphaericus)의 독성물질은 BTI와 달리 포자뿐 아니라 세포벽에도 포함되어 있다. 구형 아포간균(Bacillus sphaericus)의 세포벽 내에 존재하는 독성물질(LC50=2.8 ng/ml)에 비해 포자 내에 있는 물질(LC50=0.37 ng/ml)이 약 10배 정도 강하다. 구형 아포간균(Bacillus sphaericus)의 모기에 대한 독성효과는 BTI의 경우처럼 해충 위 내의 알칼리성 특성과 효소에 의해 독성물질이 용해되면서 나타난다.
구형 아포간균(Bacillus sphaericus)은 오염수에서 번식이 가능하고 지속성도 있다. 이 박테리아의 독성물질은 비교적 열에 강하여 80℃ 이상이 되어야 독성이 약해지고, BTI와 달리 10℃에서도 25-35℃에서 나타나는 정도의 효력을 유지한다.
3) 곤충성장억제제(IGR : insect growth regulators)
곤충성장억제제는 효과 발현 속도는 구형 아포간균 및 BTI에 비하여 늦지만 지속 시간은 4~6주로서 구형 아포간균 및 BTI보다 더 긴 '지효성 방제 물질'이다. 따라서, 곤충성장억제제는 방제 목적상 구형 아포간균 및 BTI와 구별되는 '지효성 방제 물질'이다. 고흡수성 폴리머에 흡착된 상태로 살포하면 효과의 작용 면적이나 효과의 지속 시간을 더 늘일 수 있고, 캡슐 형태로 살포하면 살포 용이성 및 증식성이 향상된다.
곤충성장억제제는 곤충의 유약(幼若)호르몬(juvenile hormone; JH)을 합성한 호르몬 유사체(juvenile hormone analogues, JHA)와, 유약 호르몬과 화학적인 유사성이 없이 곤충의 표피(cuticle) 형성을 억제시키는 표피형성억제제(Chitin synthesis inhibitors; CSI)로 나눌 수 있다.
모기 유충 방제에 사용되는 곤충성장억제제는 메토프렌(Methoprene-JHA), 훼녹시카브(Fenoxycarb-JHA), 피리프록시펜(Pyriproxyfen-JHA), 디플루벤주론(Diflubenzuron-CSI), 트리플루무론(Triflumuron-CSI) 중 적어도 하나를 포함한다. 여기에 접촉되거나 이를 섭취한 모기 유충은 일정기간이 지난 후 유충, 번데기 또는 성충으로 변태할 때 새로운 표피형성이 억제되어 죽게 된다. 곤충성장억제제는 모기를 비롯한 여러 해충과 질병매개 곤충에 대해 감수성이 매우 높아서 모기의 경우 0.3-50 ppb 수준에서 치사효과가 나타난다.
피리프록시펜(Pyriproxyfen-JHA)은 모기에 대한 LC90치가 1.0 ppb 이하로 방제효과가 뛰어나다. 메토프렌(Methoprene-JHA), 훼녹시카브(Fenoxycarb-JHA), 디플루벤주론(Diflubenzuron-CSI), 트리플루무론(Triflumuron-CSI)의 경우도 피리프록시펜(Pyriproxyfen-JHA) 대비 80% 이상의 모기 박멸 효과가 있는 것으로 나타났다.
도 11은 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐의 살포 방법을 도시한다. 항공 방제에 의하여 다기능 젤라틴 캡슐이 다량으로 살포된다. 미생물 제재나 화학적 제재를 살포시 수분 함량이 많으면 중량이 증가되지만 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐은 건조 상태로 방제 물질을 함유하므로 중량이 가볍다. 따라서, 항공 방제시 더 많은 유효 물질을 적재할 수 있고 빠른 속도로 살포하여도 단위 면적당 더 많은 양의 유효 물질을 살포할 수 있는 장점이 있다.
도 12는 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐의 제조 방법을 도시한 순서도이다.
원료 정량화 단계에서, 바이오사이드를 포함하는 흡착 대상 물질 및 고흡수성 폴리머를 포함한 흡착재의 중량을 측정하고 원하는 비율로 혼합한다. 흡착 대상 물질 및 흡착재는 원료로 투입되는 상태에서 수분 함유도가 관리되어야 하며 이는 정량 측정을 위하여도 필요하다
수분 공급 단계 및 흡착 단계에서, 상기 흡착 대상 물질 및 흡착재의 혼합물에 수분을 공급하여 흡착재를 수팽창시키키고, 흡착 대상 물질이 흡착재에 흡착되게 한다.
건조/분쇄 단계에서, 상기 흡착된 물질의 수분을 건조시키고 다기능 젤라틴 캡슐 내부에 수용 가능한 크기의 분말 입자로 잘게 분쇄한다.
교반 단계에서, 상기 분말 입자를 균일하게 혼합하고 덩어리지지 않게 관리하면서 섞는다.
상기 분말 입자를 제1 물질과 제2 물질로 구분할 때, 상기 원료 정량화 단계, 수분 공급 단계, 흡착 단계, 건조/분쇄 단계, 교반 단계는 제1 물질 및 제2 물질별로 구분하여 수행된다.
충진 단계에서, 상기 제1 물질 및 상기 제2 물질을 단일 공간을 갖는 다기능 젤라틴 캡슐에 충진하거나, 제1 공간(201) 및 제2 공간(202)으로 구획된 다기능 젤라틴 캡슐에 해당 물질별로 구분하여 충진한다.
레이저 타공 단계에서, 다기능 젤라틴 캡슐 표면에 확산 홀(107)을 타공한다. 캡슐의 파손을 방지하기 위하여 타공력이 작용하지 않는 레이저 타공에 의하는 것이 바람직하다. 레이저 타공 단계는 충진 단계 이후에 수행될 수도 있지만, 미리 타공된 캡슐 외피를 사용하는 경우 레이저 타공 단계가 생략될 수 있다.
포장 단계에서, 상기 충진 및 타공이 완료된 다기능 젤라틴 캡슐을 포장하여 출하한다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 방제 효과를 실험한 결과이다.
도 13은 모기 유충이 서식하는 수조에 본 발명의 다기능 젤라틴 캡슐을 투입한 직후의 상태를 촬영한 사진이다. 도 14는 다기능 젤라틴 캡슐이 투입되지 않은 대조군의 사진이다.
도 15는 다기능 젤라틴 캡슐의 투입 후 1시간이 경과된 수조를 촬영한 사진이다. 다기능 젤라틴 캡슐에서 확산된 바이오사이드 및 고흡수성 폴리머가 물을 만나 수팽창되면서 모기 유충이 방제가 진행되고 있다. 이후 24시간 경과된 때 모기 유충의 개수를 조사한 결과 다기능 젤라틴 캡슐 투입 전에 비하여 95%의 모기 유충이 박멸된 것으로 판별되었다.
본 발명의 실시예는 바이오사이드를 고흡수성 폴리머에 흡착시킨 실시예에 국한되지 않는다.
즉, 해충을 제어하는 바이오사이드, 병해충 방제 물질, 화학성 농약, 생물성 농약, 생화학성 농약, 작물 재배용 기능성 물질, 비료, 미생물, 미생물 추출 물질, 식물 추출물질 중 적어도 하나를 포함하는 '흡착 대상 물질'을 정의하고, 수팽창되는 고흡수성 폴리머, 벤토나이트, 흡착성이 좋은 광물질, 녹말, 펙틴 중 적어도 하나를 포함하는 '흡착재'를 정의한다.
이때, '흡착 대상 물질'을 '흡착재'에 흡착시킨 다음 분말 입자화하고, 상기 분말 입자를 캡슐 외피에 담아 농업용, 가정용, 산업용으로 사용하는 모든 실시예가 본 발명의 범주에 포함된다.
흡착 대상 물질은 한 종류에 국한되지 않으며, 고유의 기능을 갖는 여러 종류의 물질을 함께 포함할 수 있고, 흡착재는 흡착 대상 물질이 쉽게 흡착될 수 있을 정도로 흡착성이 좋은 여러 종류의 물질을 함께 포함할 수 있다.
예를 들면, 바이오사이드 및 비료로 이루어진 흡착 대상 물질을 고흡수성 폴리머와 녹말을 혼합하여 만들어진 흡착재에 수분 공급과 함께 흡착시킨다. 이를 건조하여 분쇄하면 바이오사이드의 해충 방제 기능과 비료의 식물 생작 촉진 기능 등 2가지 기능을 갖는 분말 입자를 얻을 수 있다.
이러한 분말 입자를 각 기능에 불문하고 캡슐 외피의 단일 공간 내에 수용하면 해충 방제 효과와 식물 생장 촉진 기능을 동시에 갖는 다기능 젤라틴 캡슐을 제조할 수 있다.
뿐만 아니라, 제1 외피가 형성하는 제1 공간에는 바이오사이드가 흡착된 분말 입자를 수용하고 제2 외피가 형성하는 제2 공간에는 비료가 흡착된 분말 입자를 수용하며 제2 외피가 제1 외피보다 먼저 물에 용해되도록 캡슐 외피를 설계하는 경우, 제2 공간에 수용된 비료 성분이 먼저 누출되면서 식물을 생장시키고, 이어서 제1 공간에 수용된 바이오사이드 성분이 일정 시간 지연 후에 누출되면서 병충해를 방지한다. 따라서, 시간 차이를 두고 여러 기능을 수행할 수 있는 다기능 젤라틴 캡슐을 제공할 수 있다.
또한, 녹조류 번식을 억제하거나 적조 방지 기능을 갖는 흡착 대상 물질을 흡착재에 흡착시킨 분말 입자를 캡슐 외피에 담고 항공 방제로 바다에 뿌리면, 장시간에 걸쳐 캡슐 외피가 용해되고 흡착재가 수팽창되면서 흡착 대상 물질이 소정의 확산 시간 동안 소정의 농도로 바다에 확산되며, 적조 방지 목적을 달성할 수 있다. 이때, 기능성 물질의 장시간 확산이 필요한 지역에는 용해 속도가 느리도록 캡슐 외피의 재질 밀 구조를 설계하면 되고, 즉각적인 기능 발현이 필요한 지역에는 용해 속도가 지연되는 재질 및 구조를 갖는 캡슐 외피를 살포하면 된다.
흡착 대상 물질을 흡착재에 흡착시킨 다음 분쇄한 분말 입자는 각 기능별로 제1 물질 및 제2 물질로 분류할 수 있으며, 제1 물질 및 제2 물질은 단일 공간을 갖는 캡슐 외피 또는 캡슐 외피의 제1 공간 및 제2 공간에 구분 수용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 공간에 수용된 제1 물질 및 제2 공간에 수용된 제2 물질의 확산 속도, 확산 농도 등을 각 물질별로 개별 제어 가능한 것도 본 발명의 특징 중 하나이다.
상술한 생물성 농약은 다음 표 1에 기재된 약제 중 적어도 하나를 포함한다.
번호 용도 제조수입 취급분야 품목명 등록규격(%)
1 살충 제조 미생물 모나크로스포륨타우마슘케이비시3017 고상제 1.0x10^4cfu/g
2 살균 제조 미생물 바실루스서브틸리스이더블유42-1 액상현탁제 1.0x10^7cfu/ml
3 살균 제조 미생물 바실루스서브틸리스디비비1501 수화제 1.0×10^9cfu/g
4 살균 제조 미생물 바실루스서브틸리스디비비1501 입제 1×10^6cfu/g
5 살균 제조 미생물 바실루스서브틸리스시제이-9 액상현탁제 1.0*10^7cfu/ml
6 살균 수입 미생물 바실루스서브틸리스와이1336 수화제 1×10^9cfu/g
7 살균 제조 미생물 바실루스서브틸리스제이케이케이238 액상제 5.0x10^7cfu/ml
8 살균 제조 미생물 바실루스서브틸리스지비365 수화제 3.0×10^7cfu/g
9 살균 제조 미생물 바실루스서브틸리스지비365 액상수화제 1.0×10^7cfu/ml
10 살균 제조 미생물 바실루스서브틸리스케이비401 유상현탁제 2.0x10^7 cfu/ml
11 살균 제조 미생물 바실루스서브틸리스케이비시1010 수화제 1x10^5cfu/g
12 살균 수입 미생물 바실루스서브틸리스큐에스티713 수화제 5×10^9 cfu/g
13 살균 수입 미생물 바실루스서브틸리스큐에스티713 액상수화제 1x10^9cfu/g
14 살균 제조 미생물 바실루스아밀로리퀴파시엔스케이비시 1*10^6 cfu/g
15 살균 제조 미생물 바실루스아밀로리퀴파시엔스케이비시1121 수화제 1*10^6 cfu/g
16 살균 수입 미생물 바실루스푸밀루스큐에스티2808 액상수화제 1x10^9cfu/g
17 살충 수입 미생물 뷰베리아바시아나지에이치에이 유상현탁제 1.0×10^8cfu/ml
18 살충 수입 미생물 뷰베리아바시아나티비아이-1 액상제 1.0×10^6cfu/ml
19 살충 수입 미생물 비티아이자와이 액상수화제 8.5BIU/kg
20 살충 수입 미생물 비티아이자와이 입상수화제 35,000DBMU/mg
21 살충 제조 미생물 비티아이자와이엔티423 수화제 1×10^9cfu/g
22 살충 제조 미생물 비티아이자와이엔티423 액상수화제 1×10^8cfu/ml
23 살충 제조 미생물 비티아이자와이지비413 액상수화제 1×10^7cfu/ml
24 살충 제조 미생물 비티쿠르스타키 수화제 16BIU/kg
25 살충 수입 미생물 비티쿠르스타키 액상수화제 10%
26 살충 수입 미생물 비티쿠르스타키 입상수화제 64BIU/kg
27 살균 제조 미생물 스트렙토마이세스고시키엔시스더블유와이이324 액제 1×10^5cfu/ml
28 살균 제조 미생물 스트렙토마이세스콜롬비엔시스더블유와이이20 액제 1×10^4cfu/ml
29 살균 제조 미생물 암펠로마이세스퀴스콸리스에이큐94013 수화제 1.0×10^7cfu/g
30 살균 제조 미생물 패니바실루스폴리믹사에이시-1 액상수화제 5×10^6cfu/ml
31 살충 제조 미생물 패실로마이세스퓨모소로세우스디비비-2032 수화제 5.0×10^7cfu/g
32 살충 수입 생화학 아자디락틴 입제 0.15%
33 제초 수입 생화학 펠라르곤산 유제 53%
101...제1 캡슐 102...제2 캡슐
105...코팅층 107...확산 홀
111...제1 외피 112...제2 외피
120...격막 125...분리 부재
126...분리막 127...분리막 테두리
131...BTI 입자 132...구형아포간균 입자
133...고흡수성 폴리머에 BTI가 흡착된 입자
134...고흡수성 폴리머에 구형아포간균이 흡착된 입자
135...고흡수성 폴리머 입자 136...생장조절제 입자
137...고흡수성 폴리머에 생장조절제가 흡착된 입자
201...제1 공간 202...제2 공간

Claims (21)

  1. 수분에 용해되는 캡슐 외피;
    상기 캡슐 외피에 수용되는 것으로 해충을 제어하는 바이오사이드; 를 포함하는 다기능 젤라틴 캡슐.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐 외피의 내부에는 BTI 입자, 구형아포간균 입자, 생장조절제 입자, 고흡수성 폴리머 입자, 고흡수성 폴리머에 BTI가 흡착된 입자, 고흡수성 폴리머에 구형아포간균이 흡착된 입자, 고흡수성 폴리머에 생장조절제가 흡착된 입자 중 적어도 하나가 수용되는 다기능 젤라틴 캡슐.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 BTI 입자, 상기 구형아포간균 입자, 상기 고흡수성 폴리머에 BTI가 흡착된 입자, 상기 고흡수성 폴리머에 구형아포간균이 흡착된 입자를 속효성 방제 물질로 정의하고,
    상기 생장조절제 입자, 고흡수성 폴리머에 생장조절제가 흡착된 입자를 지효성 방제 물질로 정의하며,
    상기 캡슐 외피 내부에 복수의 공간이 형성되고, 상기 속효성 방제 물질 및 상기 지효성 방제 물질은 서로 구별되는 공간에 개별적으로 수용되는 다기능 젤라틴 캡슐.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바이오사이드는 서로 다른 제1 물질 및 제2 물질을 포함하고,
    상기 캡슐 외피의 내부에 서로 구분되는 제1 공간 및 제2 공간이 형성되며,
    상기 제1 물질은 상기 제1 공간에 수용되고,
    상기 제2 물질은 상기 제2 공간에 수용되는 다기능 젤라틴 캡슐.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 바이오사이드는 서로 다른 제1 물질 및 제2 물질을 포함하고,
    상기 제1 물질이 수용되는 제1 공간과 상기 제2 물질이 수용되는 제2 공간이 상기 캡슐 외피의 내부에 구분 형성되며,
    상기 제1 물질은 속효성 방제 물질을 포함하고,
    상기 제2 물질은 상기 속효성 방제 물질보다 장시간 살충 효과를 지속하는 지효성 방제 물질을 포함하며,
    수팽창되는 고흡수성 폴리머가 상기 속효성 방제 물질 또는 상기 지효성 방제 물질과 함께 상기 제1 공간 또는 상기 제2 공간에 수용되는 다기능 젤라틴 캡슐.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐 외피는 상호 결합되는 제1 외피 및 제2 외피를 포함하고,
    상기 제1 외피 및 상기 제2 외피 중 적어도 하나의 외주를 내주 방향으로 연장한 형상의 격막이 상기 캡슐 외피의 내부에 배치되며,
    상기 격막은 상기 캡슐 외피의 내부를 제1 공간 및 제2 공간으로 구분하고,
    상기 제1 공간에 수용된 제1 물질은 상기 제2 공간에 수용된 제2 물질과 구별되며, 상기 제1 물질은 상기 제2 물질보다 먼저 물에 확산되는 다기능 젤라틴 캡슐.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐 외피는 상호 결합되는 제1 외피 및 제2 외피를 포함하고,
    상기 제1 외피 및 상기 제2 외피와 별개로 마련되는 분리 부재가 상기 캡슐 외피에 삽입되며,
    상기 분리 부재에 의하여 상기 캡슐 외피의 내부가 제1 공간 및 제2 공간으로 구획되고,
    상기 제1 공간에 수용된 제1 물질은 상기 제2 공간에 수용된 제2 물질과 구별되며, 상기 제1 물질은 상기 제2 물질보다 먼저 물에 확산되는 다기능 젤라틴 캡슐.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 분리 부재는 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간을 구분하는 분리막과,
    상기 분리막의 테두리에 형성되며 상기 제1 외피 또는 상기 제2 외피의 내주에 밀착되는 분리막 테두리를 포함하는 다기능 젤라틴 캡슐.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐 외피는 제1 캡슐과 제2 캡슐을 포함하고,
    상기 제2 캡슐은 상기 제1 캡슐의 내부에 수용되며,
    상기 제1 캡슐의 내부 공간과 상기 제2 캡슐의 내부 공간은 상기 제2 캡슐의 캡슐 외피에 의하여 구분되고,
    상기 제1 캡슐의 내부에 수용된 제1 물질은 상기 제2 캡슐의 내부에 수용된 제2 물질보다 먼저 물에 확산되는 다기능 젤라틴 캡슐.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐 외피의 표면에 확산 홀이 천공되며,
    상기 확산 홀을 통하여 상기 캡슐 외피 외부의 물이 상기 캡슐 외피 내부로 침투되고 상기 바이오사이드가 상기 캡슐 외피 외부로 누출되는 다기능 젤라틴 캡슐.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐 외피의 내부는 제1 공간 및 제2 공간으로 구획되고,
    상기 제1 공간에 수용된 제1 물질 및 상기 제2 공간에 수용된 제2 물질은 서로 구별되며,
    상기 제1 공간을 형성하는 상기 캡슐 외피의 일부에 확산 홀이 형성되고,
    상기 제1 물질은 상기 확산 홀을 통하여 상기 제2 물질보다 먼저 물에 확산되는 다기능 젤라틴 캡슐.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 캡슐 외피의 내부는 제1 공간 및 제2 공간으로 구획되고,
    상기 제1 공간에 수용된 제1 물질 및 상기 제2 공간에 수용된 제2 물질은 서로 구별되며,
    상기 제2 물질의 입자를 감싸는 코팅층이 마련되고,
    상기 제1 물질의 입자는 상기 코팅층이 도포된 상기 제2 물질의 입자보다 더 빨리 물에 확산되는 다기능 젤라틴 캡슐.
  13. 젤라틴 및 가소제를 포함하며 수분 공급시 용해되는 캡슐 외피가 마련되고,
    흡착 대상 물질을 베이스 물질에 흡착시킨 분말 입자로서 서로 다른 기능을 갖는 제1 물질 및 제2 물질이 상기 캡슐 외피에 수용되며,
    상기 흡착 대상 물질은 해충을 제어하는 바이오사이드, 농약, 비료, 미생물 추출 물질, 작물 생장 강화용 기능성 물질 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 베이스 물질은, 수팽창되는 고흡수성 폴리머, 벤토나이트, 녹말, 펙틴 중 적어도 하나를 포함하는 다기능 젤라틴 캡슐.
  14. 젤라틴을 포함한 제1 외피 및 제2 외피가 상호 결합된 캡슐 외피를 구비하고,
    상기 캡슐 외피의 내부는 상기 제1 외피로 둘러싸인 제1 공간 및 상기 제2 외피로 둘러싸인 제2 공간으로 구획되며,
    상기 제1 공간에는 제1 물질이 수용되고 상기 제2 공간에는 제2 물질이 수용되며,
    상기 제1 외피가 상기 제2 외피보다 더 빨리 물에 용해되도록, 상기 제1 외피 및 상기 제2 외피의 상기 젤라틴의 조성비가 서로 다른 다기능 젤라틴 캡슐.
  15. 제1 외피 및 제2 외피가 상호 결합된 캡슐 외피를 구비하고,
    상기 캡슐 외피의 내부는 상기 제1 외피로 둘러싸인 제1 공간 및 상기 제2 외피로 둘러싸인 제2 공간으로 구획되며,
    상기 제1 공간에는 제1 물질이 수용되고 상기 제2 공간에는 제2 물질이 수용되며,
    상기 제1 외피가 상기 제2 외피보다 더 빨리 물에 용해되도록, 상기 제1 외피의 두께가 상기 제2 외피의 두께보다 더 얇은 다기능 젤라틴 캡슐.
  16. 제1 외피 및 제2 외피가 상호 결합된 캡슐 외피를 구비하고,
    상기 캡슐 외피의 내부는 상기 제1 외피로 둘러싸인 제1 공간 및 상기 제2 외피로 둘러싸인 제2 공간으로 구획되며,
    상기 제1 공간에는 제1 물질이 수용되고 상기 제2 공간에는 제2 물질이 수용되며,
    상기 제1 외피가 상기 제2 외피보다 더 빨리 물에 용해되도록, 상기 제1 외피에만 확산 홀을 형성하거나, 상기 제2 외피보다 상기 제1 외피에 상기 확산 홀이 더 많은 개수 또는 더 큰 크기로 형성되는 다기능 젤라틴 캡슐.
  17. 제1 외피 및 제2 외피가 상호 결합된 캡슐 외피를 구비하고,
    상기 캡슐 외피의 내부는 상기 제1 외피로 둘러싸인 제1 공간 및 상기 제2 외피로 둘러싸인 제2 공간으로 구획되며,
    상기 제1 공간에는 속효성 방제 물질 또는 고흡수성 폴리머가 수용되고,
    상기 제2 공간에는 상기 속효성 방제 물질보다 장시간 살충 효과를 지속하는 지효성 방제 물질 또는 고흡수성 폴리머가 수용되며,
    상기 제1 외피가 상기 제2 외피보다 더 빨리 물에 용해되도록, 상기 제1 외피의 표면에 용해 속도 증가를 위한 코팅을 하거나, 상기 제2 공간보다 상기 제1 공간에 입자 크기나 개수가 더 큰 상기 고흡수성 폴리머가 수용되는 다기능 젤라틴 캡슐.
  18. 바이오사이드를 포함한 흡착 대상 물질 및 고흡수성 폴리머를 포함한 흡착재의 중량을 측정하고 원하는 비율로 혼합하는 원료 정량화 단계;
    상기 흡착 대상 물질과 상기 흡착재의 혼합물에 수분을 공급하는 수분 공급 단계;
    상기 흡착 대상 물질을 상기 흡착재에 흡착시키는 흡착 단계;
    상기 흡착 대상 물질이 흡착된 흡착재를 건조시키고 분쇄하는 건조/분쇄 단계;
    상기 분쇄된 입자를 균일하게 혼합하는 교반 단계;
    상기 교반된 입자를 캡슐 외피에 충진하는 충진 단계; 를 포함하는 다기능 젤라틴 캡슐의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 분쇄된 입자가 제1 물질 및 제2 물질을 포함할 때, 상기 원료 정량화 단계, 상기 수분 공급 단계, 상기 흡착 단계, 상기 건조/분쇄 단계, 상기 교반 단계 중 적어도 하나가 상기 제1 물질 및 상기 제2 물질별로 구분 수행되는 다기능 젤라틴 캡슐의 제조 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 캡슐 외피의 표면에 상기 캡슐 외피와 비접촉식으로 관통 홀을 가공하는 레이저 타공 단계; 를 포함하는 다기능 젤라틴 캡슐의 제조 방법.
  21. 해충을 제어하는 바이오사이드, 병해충 방제 물질, 화학성 농약, 생물성 농약, 생화학성 농약, 작물 재배용 기능성 물질, 비료, 미생물, 미생물 추출 물질, 식물 추출물질 중 적어도 하나를 포함하는 물질이 제1 외피로 둘러싸인 제1 공간 및 제2 외피로 둘러싸인 제2 공간 중 적어도 하나에 담긴 다기능 젤라틴 캡슐.
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