KR20180127560A - 토양 개량과 양분용 탄소구조체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 굴패각을 소성하여 칼슘소재를 제조하는 단계와, 상기 제조된 칼슘소재를 미분화하여 굴패각 미분체를 제조하는 단계와, 커피찌꺼기를 제 1 열화학기상증착공정을 통해 탄화시켜 커피찌꺼기 탄화체를 제조하는 단계와, 상기 굴패각 미분체 및 커피찌꺼기 탄화체를 제 2 열화학기상증착공정을 통해 합성하여 하이브리드 탄소구조체를 제조하는 단계를 포함함으로써, 할 수 있다.

Description

토양 개량과 양분용 탄소구조체 및 그 제조 방법{CARBON STRUCTURE AND ITS MANUFACTURING METHOD FOR SOIL CONDITIONING AND NUTRIENTS}
본 발명은 커피찌꺼기를 탄화시킨 구조체에 굴패각을 미분화하여 합성함으로써, 작물생육에 적합하게 토양을 개량할 수 있을 뿐만 아니라 토양에 충분한 양분을 공급할 수 있는 토양 개량과 양분용 탄소구조체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 해마다 전국의 농토에 무분별하게 뿌려지는 각종 무기질 화학비료와 농약 등의 대량 살포는 결국 작물이 흡수하고 남는 성분들로 인하여 토양의 자정능력을 상실할 만큼 땅 속에 그대로 누적되면서 작물성장에 커다란 장애를 일으키고 있는 것이 현실이다.
이와 같이 토양은 급격하게 산성화되고, 토양 중 미생물의 먹이가 점진적으로 줄어들어 미생물의 활동도가 낮아지며, 미생물이 분해해야 할 유기물의 결핍으로 인하여 가스의 발생이 억제되기 때문에, 토양의 작은 공간이 없어져서 토양의 지력이 상실되므로 인하여 농작물 생육에 나쁜 영향을 미치고 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 적토를 하거나 천연석고, 고토석회 등의 석회류를 사용하거나, 적정 유기물을 사용하거나, 근류균의 번식을 위한 콩과 식물을 재배하거나 하는 등의 여러 가지 형태로 토양을 개량하면서 토양에 양분을 공급하고 있으나, 토양에 대한 흡수 효과가 미흡하거나, 토양에 뿌려주더라도 빗물에 씻겨나가는 등과 같은 자연환경에 취약한 문제점이 있다.
1. 한국공개특허공보 제10-2009-0103059호(2009.10.01.공개) 2. 한국등록특허공보 제10-1404780호(2014.05.30.등록)
본 발명은 커피찌꺼기를 탄화시킨 구조체에 굴패각을 미분화하여 합성함으로써, 작물생육에 적합하게 토양을 개량할 수 있을 뿐만 아니라 토양에 충분한 양분을 공급할 수 있는 토양 개량과 양분용 탄소구조체 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 굴패각을 소성하여 칼슘소재를 제조하고, 그 칼슘소재를 미분화하여 굴패각 미분체를 제조하며, 커피찌꺼기를 탄화시킨 커피찌꺼기 탄화체에 굴패각 미분체를 합성하여 하이브리드 탄소구조체를 제조함으로써, 산성화된 토양을 작물생육에 접합하게 개량할 수 있고, 굴패각 미분체의 칼슘성분과 토양의 각종 성분들과의 반응을 활발하게 하여 칼슘성분의 흡수를 향상시킬 수 있는 토양 개량과 양분용 탄소구조체 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
아울러, 본 발명은 커피찌꺼기를 탄화시킨 커피찌꺼기 탄화체에 굴패각 미분체를 합성시킨 가지형 하이브리드 탄소구조체를 제조함으로써, 그 크기 및 형태에 따라 상호간에 엉켜있어 토양 개량 및 양분용으로 사용될 경우 빗물 등에 의해 유실된 가능성이 현저하게 감소시킬 수 있는 토양 개량과 양분용 탄소구조체 및 그 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 굴패각을 소성하여 칼슘소재를 제조하는 단계와, 상기 제조된 칼슘소재를 미분화하여 굴패각 미분체를 제조하는 단계와, 커피찌꺼기를 제 1 열화학기상증착공정을 통해 탄화시켜 커피찌꺼기 탄화체를 제조하는 단계와, 상기 굴패각 미분체 및 커피찌꺼기 탄화체를 제 2 열화학기상증착공정을 통해 합성하여 하이브리드 탄소구조체를 제조하는 단계를 포함하는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 굴패각은, 1000-1200℃의 온도 범위로 소성되는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 칼슘소재는, 크러셔(crusher)를 이용하여 분쇄되고, 제트 밀(jet mill)을 이용하여 미분화되는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 굴패각 미분체는, 칼슘입자가 50-250㎛의 입자크기를 가지며, 상기 칼슘입자의 입자균일도는 ㅁ20%로 제어되는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커피찌꺼기 탄화체를 제조하는 단계는, 상기 커피찌꺼기에 대한 건조공정을 통해 수분을 제거하는 제 1 단계와, 상기 수분이 제거된 상기 커피찌꺼기에 대해 상기 제 1 열화학기상증착공정을 수행하는 제 2 단계를 포함하는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 열화학기상증착공정은, 600-800℃의 온도 범위로 수행되는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 커피찌꺼기 탄화체는, 표면에 홈 구조가 형성되는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 열화학기상증착공정은, Ar 가스와 H2 가스를 주입하되, 상기 Ar 가스는 전체 공정 시간동안 지속적으로 주입하고, 상기 H2 가스는 온오프 교차 주입하는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하이브리드 탄소구조체는, 가지형 탄소구조체로 제조되는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법이 제공될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 일 실시예의 제조 방법에 따라 제조된 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체가 제공될 수 있다.
본 발명은 커피찌꺼기를 탄화시킨 구조체에 굴패각을 미분화하여 합성함으로써, 작물생육에 적합하게 토양을 개량할 수 있을 뿐만 아니라 토양에 충분한 양분을 공급할 수 있다.
또한, 본 발명은 굴패각을 소성하여 칼슘소재를 제조하고, 그 칼슘소재를 미분화하여 굴패각 미분체를 제조하며, 커피찌꺼기를 탄화시킨 커피찌꺼기 탄화체에 굴패각 미분체를 합성하여 하이브리드 탄소구조체를 제조함으로써, 산성화된 토양을 작물생육에 접합하게 개량할 수 있고, 굴패각 미분체의 칼슘성분과 토양의 각종 성분들과의 반응을 활발하게 하여 칼슘성분의 흡수를 향상시킬 수 있다.
아울러, 본 발명은 커피찌꺼기를 탄화시킨 커피찌꺼기 탄화체에 굴패각 미분체를 합성시킨 가지형 하이브리드 탄소구조체를 제조함으로써, 그 크기 및 형태에 따라 상호간에 엉켜있어 토양 개량 및 양분용으로 사용될 경우 빗물 등에 의해 유실된 가능성이 현저하게 감소시킬 수 있다.
추가적으로, 국내에 매년 발생하는 상당량의 굴패각을 산업폐기물로 지정되어 있어그에 대응하는 엄격한 처리 기준에 따라 처리해야 하기 때문에, 그 폐기물 처리 비용이 막대하게 소요되지만, 본 발명의 토양 개량 및 양분용 하이브리드 탄소구조체를 제조하는데 사용할 경우 폐기물 처리 비용이 감소할 수 있을 뿐만 아니라 토양 개량 및 양분용으로 사용함으로써, 친환경적인 처리가 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체를 제조하는 과정을 나타내는 플로우차트이고,
도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체를 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체를 제조하는 과정을 나타내는 플로우차트이고, 도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체를 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 굴패각을 소성하여 칼슘소재를 제조할 수 있다(단계102). 여기에서, 굴패각은 세척 및 건조 후에 도 2에 도시한 바와 같은 고온 소성 반응로를 이용하여 소성할 수 있는데, 대략 1000-1200℃의 온도 범위로 소성됨으로써, 칼슘함량이 적어도 60% 이상인 고함량의 칼슘소재를 제조할 수 있다.
또한, 굴패각은 탄산칼슘(CaCO3) 성분으로 되어 있기 때문에, 공기 중에 산화과정을 통해 탄산(CO3)을 이산화탄소 형태로 다량 제거할 경우 칼슘 성분의 함량을 높인 칼슘소재를 수득할 수 있다.
이에 따라, 고온 소성 반응로 내부에 굴팩각을 장입할 경우 굴패각의 표면이 공기와 접촉을 촉진할 수 있는 공기에 개방된 장입 트레이를 통해 수행될 수 있다.
그리고, 제조된 칼슘소재를 미분화하여 굴패각 미분체를 제조할 수 있다(단계104). 여기에서, 칼슘소재는 도 3에 도시한 바와 같은 크러셔(crusher, (a)참조)를 이용하여 분쇄되고, 제트 밀(jet mill, (b)참조)을 이용하여 미분화됨으로써, 굴패각 미분체를 제조할 수 있는데, 굴패각 미분체의 칼슘입자는 50-250㎛의 입자크기를 가지며, 그 입자균일도는 ㅁ20%로 제어될 수 있다.
한편, 커피찌꺼기를 제 1 열화학기상증착공정을 통해 탄화시켜 커피찌꺼기 탄화체를 제조할 수 있다(단계106). 이러한 커피찌꺼기 탄화체를 제조하는 단계는 커피찌꺼기에 대한 건조공정을 통해 수분을 제거하는 제 1 단계와, 제 1 단계를 통해 수분이 제거된 커피찌거기에 대해 제 1 열화학기상증착공정을 수행하는 제 2 단계를 포함할 수 있다.
여기에서, 건조공정은 대략 30-50℃의 온도로 수행되어 커피찌꺼기의 수분을 제거할 수 있으며, 제 1 열화학기상증착공정은 도 4에 도시한 바와 같은 열화학기상증착장치(TCVD : Thermal Chemical vapor deposition)에서 600-800℃의 온도 범위로 수행됨으로써, 커피찌꺼기 탄화체를 제조할 수 있는데, 제조된 커피찌꺼기 탄화체는 그 표면에 홈 구조가 형성될 수 있다.
이 때, 종래의 열화학기상증착장치(TCVD)에서는 기체가 한방향으로만 주입되기 때문에, 위치에 따라 커피찌꺼기의 탄화 정도가 서로 차이가 있는 문제점이 있는 반면에, 본 발명에서는 열화학기상증착장치(TCVD)에 기체(예를 들면, Ar 가스, H2 가스 등)가 양방향으로 주입되어 균일하게(uniform) 탄화된 커피찌꺼기 탄화체를 제조할 수 있다.
상술한 바와 같이 제조되는 커피찌꺼기 탄화체는 홈의 크기가 5-500㎛의 범위를 갖도록 제어되며, 홈의 밀도는 적어도 1.0ㅧ107/㎠를 갖도록 제어될 수 있다.
예를 들면, 도 5에 도시한 바와 같은 커피 추출 후의 커피찌꺼기 표면에 대한 전자현미경사진과 도 6에 도시한 바와 같은 탄화시켜 제조된 커피찌꺼기 탄화체를 비교해 보면, 커피찌꺼기 탄화체의 표면에는 수많은 홈(pit)들이 생성된 것을 확인할 수 있고, 이러한 홈들을 통해 공기 출입이 가능하여 호기성 유효미생물들의 번식과 커피찌꺼기의 발효 촉진을 통해 토양의 양분으로서의 역할이 증대될 수 있다.
다음에, 굴패각 미분체 및 커피찌꺼기 탄화체를 제 2 열화학기상증착공정을 통해 합성하여 하이브리드 탄소구조체를 제조할 수 있다(단계108).
여기에서, 제 2 열화학기상증착공정은 Ar 가스와 H2 가스를 주입하되, Ar 가스는 전체 공정 시간동안 지속적으로 주입하고, H2 가스는 온오프 교차 주입하는 방식으로 수행됨으로써, 하이브리드 탄소구조체가 가지형 탄소구조체(예를 들면, branch 형태의 탄소나노파이버)로 제조될 수 있다.
상술한 바와 같이 제조된 하이브리드 탄소구조체는 이온화칼슘 크기가 50-100nm의 범위를 갖도록 제어되고, 이온화칼슘 밀도는 적어도 1.0ㅧ107/㎠를 갖도록 제어되며, 전체 구조체 크기는 적어도 100㎛를 갖도록 제어될 수 있다.
예를 들면, 도 7에 도시한 바와 같이 열화학기상증착공정을 통해 커피찌꺼기 탄화체에서 탄소코일을 성장시킬 수 있으며, 이와 유사하게 제 2 열화학기상증착공정을 통해 굴패각 미분체 및 커피찌꺼기 탄화체를 합성할 경우 도 7과 같이 가지형 탄소구조체를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 그 탄소코일 표면에 칼슘 나노금속 입자들이 부착될 수 있다.
따라서, 본 발명은 커피찌꺼기를 탄화시킨 구조체에 굴패각을 미분화하여 합성함으로써, 작물생육에 적합하게 토양을 개량할 수 있을 뿐만 아니라 토양에 충분한 양분을 공급할 수 있다.
또한, 본 발명은 굴패각을 소성하여 칼슘소재를 제조하고, 그 칼슘소재를 미분화하여 굴패각 미분체를 제조하며, 커피찌꺼기를 탄화시킨 커피찌꺼기 탄화체에 굴패각 미분체를 합성하여 하이브리드 탄소구조체를 제조함으로써, 산성화된 토양을 작물생육에 접합하게 개량할 수 있고, 굴패각 미분체의 칼슘성분과 토양의 각종 성분들과의 반응을 활발하게 하여 칼슘성분의 흡수를 향상시킬 수 있다.
아울러, 본 발명은 커피찌꺼기를 탄화시킨 커피찌꺼기 탄화체에 굴패각 미분체를 합성시킨 가지형 하이브리드 탄소구조체를 제조함으로써, 그 크기 및 형태에 따라 상호간에 엉켜있어 토양 개량 및 양분용으로 사용될 경우 빗물 등에 의해 유실된 가능성이 현저하게 감소시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체는 상술한 바와 같은 일 실시에 따른 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법에 따라 제조될 수 있는데, 본 발명의 다른 실시예에 따른 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체는 굴패각을 소성하여 칼슘소재를 제조하는 단계와, 상기 제조된 칼슘소재를 미분화하여 굴패각 미분체를 제조하는 단계와, 커피찌꺼기를 제 1 열화학기상증착공정을 통해 탄화시켜 커피찌꺼기 탄화체를 제조하는 단계와, 상기 굴패각 미분체 및 커피찌꺼기 탄화체를 제 2 열화학기상증착공정을 통해 합성하여 하이브리드 탄소구조체를 제조하는 단계를 통해 제조될 수 있다.
여기에서, 굴패각은 1000-1200℃의 온도 범위로 소성될 수 있는데, 그 칼슘소재는 크러셔(crusher)를 이용하여 분쇄되고, 제트 밀(jet mill)을 이용하여 미분화될 수 있다.
이러한 굴패각 미분체는 칼슘입자가 50-250㎛의 입자크기를 가지며, 그 칼슘입자의 입자균일도는 ㅁ20%로 제어될 수 있다.
또한, 커피찌꺼기 탄화체를 제조하는 단계는, 커피찌꺼기에 대한 건조공정을 통해 수분을 제거하는 제 1 단계와, 수분이 제거된 커피찌거기에 대해 제 1 열화학기상증착공정을 수행하는 제 2 단계를 포함할 수 있는데, 제 1 열화학기상증착공정은 600-800℃의 온도 범위로 수행될 수 있고, 그 커피찌꺼기 탄화체는 표면에 홈 구조가 형성될 수 있다.
한편, 제 2 열화학기상증착공정은 Ar 가스와 H2 가스를 주입하되, Ar 가스는 전체 공정 시간동안 지속적으로 주입하고, H2 가스는 온오프 교차 주입할 수 있는데, 그 하이브리드 탄소구조체는 가지형 탄소구조체(예를 들면, branch 형태의 탄소나노파이버)로 제조될 수 있다.
상술한 바와 같은 토양 개량 및 양분용 하이브리드 탄소구조체는 다음과 같은 이유로 필요성이 증대될 수 있다.
첫째, 일부 농촌에서 굴 패각을 분쇄하여 토양에 뿌리는 방식으로 토양을 개량하고자 하는 시도가 있으며, 분쇄된 굴 패각으로부터 토양을 개량하기 위해서는 주성분인 칼슘이 토양에 잘 흡수되어야 하지만, 실제 칼슘의 토양 내 흡수가 쉽게 이루어지지 않는데, 본 발명의 실시예와 같이 굴패각을 이용한 칼슘소재를 미분화시킬 경우 미분말화에 따른 표면적 증가에 의해 굴패각 미분체의 표면에 존재하는 칼슘성분과 토양성분과의 반응이 활발하게 되어 토양 내 칼슘성분의 흡수가 월등하게 향상될 수 있다.
둘째, 국내에 매년 발생하는 상당량의 굴패각을 산업폐기물로 지정되어 있어 그에 대응하는 엄격한 처리 기준에 따라 처리해야 하기 때문에, 그 폐기물 처리 비용이 막대하게 소요되지만, 본 발명의 토양 개량 및 양분용 하이브리드 탄소구조체를 제조하는데 사용할 경우 폐기물 처리 비용이 감소할 수 있을 뿐만 아니라 토양 개량 및 양분용으로 사용함으로써, 친환경적인 처리가 가능한 장점이 있다.
셋째, 미분말화된 굴패각 미분체를 포함하는 하이브리드 탄소구조체의 칼슘성분은 토양 내 흡수를 증가시킬 수 있지만, 토양에 뿌려질 경우 빗물, 강우 등에 의해 씻겨 유실될 가능성이 매우 높아, 토양에 지속적으로 공급하여 개량시켜야만 하기 때문에, 그 공급비용이 매우 많이 소요되는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 하이브리드 탄소 구조체는 가지형 탄소구조체로서, 그 크기가 수백 마이크로 미터 이상에 달하면서 상호간에 엉켜서 존재하기 때문에, 빗물, 강우 등에 씻겨 유실될 가능성이 현저하게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 공급비용도 현저하게 감소시킬 수 있다.
넷째, 미분말 상태의 칼슘입자의 크기는 수십에서 수백 마이크로 미터 단위로서 토양에 흡수되기 어려움이 있지만, 본 발명의 실시예에 따라 굴패각 미분체를 꺼피찌꺼기 탄화체와 합성하여 수백 나노미터 이하로 나노화시킬 경우 입자의 크기가 분자상태에 근접하게 되기 때문에, 토양내에서 토양의 성분분자들과 칼슘성부분자들이 쉽게 반응함으로써, 토양 내에 칼슘의 흡수가 용이한 장점이 있다.
다섯째, 커피찌꺼기의 커피 알맹이는 대략 80% 정도 함유하고 있는 것으로 알려져 있어 식물생육에 좋은 영양분으로 활용할 수 있으리라 예측되는데, 커피 찌꺼기 자체를 식물 영양분으로 유통할 경우 보관 시 양분의 손실, 유기산 가스 피해, 병원균(즉, 혐기성 유해 미생물) 배양 등의 문제점이 발생할 가능성이 있어 식물생장에 좋은 퇴비로서 역할을 하지 못하고 오히려 악영향을 끼칠 우려가 있지만, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 탄소구조체는 탄화된 커피찌꺼기 탄화체를 사용하기 때문에, 상술한 바와 같은 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 굴패각을 소성하여 칼슘소재를 제조하는 단계와,
    상기 제조된 칼슘소재를 미분화하여 굴패각 미분체를 제조하는 단계와,
    커피찌꺼기를 제 1 열화학기상증착공정을 통해 탄화시켜 커피찌꺼기 탄화체를 제조하는 단계와,
    상기 굴패각 미분체 및 커피찌꺼기 탄화체를 제 2 열화학기상증착공정을 통해 합성하여 하이브리드 탄소구조체를 제조하는 단계
    를 포함하는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 굴패각은, 1000-1200℃의 온도 범위로 소성되는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 칼슘소재는, 크러셔(crusher)를 이용하여 분쇄되고, 제트 밀(jet mill)을 이용하여 미분화되는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 굴패각 미분체는, 칼슘입자가 50-250㎛의 입자크기를 가지며, 상기 칼슘입자의 입자균일도는 ㅁ20%로 제어되는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 커피찌꺼기 탄화체를 제조하는 단계는,
    상기 커피찌꺼기에 대한 건조공정을 통해 수분을 제거하는 제 1 단계와,
    상기 수분이 제거된 상기 커피찌꺼기에 대해 상기 제 1 열화학기상증착공정을 수행하는 제 2 단계
    를 포함하는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 열화학기상증착공정은, 600-800℃의 온도 범위로 수행되는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 커피찌꺼기 탄화체는, 표면에 홈 구조가 형성되는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 열화학기상증착공정은, Ar 가스와 H2 가스를 주입하되, 상기 Ar 가스는 전체 공정 시간동안 지속적으로 주입하고, 상기 H2 가스는 온오프 교차 주입하는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하이브리드 탄소구조체는, 가지형 탄소구조체로 제조되는 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체의 제조 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 제조 방법에 따라 제조된 토양 개량과 양분용 하이브리드 탄소구조체.
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