KR20210128518A - 액산 멀칭 조성물 및 이를 이용한 멀칭 시공방법 - Google Patents

액산 멀칭 조성물 및 이를 이용한 멀칭 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 잡초의 성장을 차단할 수 있고, 조성물에 함유된 미네랄 등 영양소가 우천 및 농작물에 물 공급시 서서히 생분해 되어서 토양에 흡수되어 농작물 재배후 토양을 개량할 수 있는 액상 멀칭 조성물 및 이를 이용한 멀칭 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 라텍스 폴리머 10~20중량부와, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 폴리머 30~40중량부와, 에틸렌-아크릴산 공중합체 10~20중량부와, 셀룰로오스 20~30중량부와, 과산화벤조일 1~5중량부로 구성되는 제1조성물; 및 해록석(glauconite) 65중량부, 탄산칼슘 15~19중량부, 질산칼슘(Ca(NO3)2) 4~8 중량부와, 일라이트 26~30중량부, 제올라이트 23~27중량부, 카본 20~24중량부로 이루어지는 혼합분말 10~15중량부 및 물 85~90중량부를 혼합한 제2조성물;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액상 멀칭 조성물 및 이를 이용한 멀칭 시공방법{Liquid mulching composition and mulching construction method using same}
본 발명은 액상 멀칭 조성물 및 이를 이용한 멀칭 시공방법은 현재 사용중인 폴리에틸렌 필름이나 폴리프로핀렌 스판본드 부직포등 멀팅지 대체할 수 있는 생분해성 액상 멀팅지을 제공하는 것으로서, 농작물 토양에 살포한 생분해성 액상 경화제가 토양 표층을 1 ~ 2cm 단단하게 경화시켜 잡초 씨앗이 날아오더라도 토양에 정착되지 못하도록 하여 잡초의 성장을 차단할 수 있고, 조성물에 함유된 미네랄 등 영양소가 우천 및 농작물에 물 공급시 서서히 생분해 되어서 토양에 흡수되어 농작물 재배후 토양을 개량하는 조성물에 관한 것이다.
또한 본 발명은 자동항법장치 드론(drone) 장비을 사용하여 간척지 및 대단위 농작물 재배단지에서 단시간에 시공이 가능하여 현재 농업에 종사하는 노인분들 및 신세대 귀향 농업인들이 과학적인 농사법을 제공하고, 잡초제거에 지출되는 인건비 절약 및 기존 멀팅지에서 발생되는 환경 폐기물 방지하여 농가환경개선 및 농가재배개선 사업에 이바지 할 수 있는 액상 멀칭 조성물 및 이를 이용한 멀칭 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 농촌에서는 밭을 경작하여 고추나 파, 오이,마늘 등과 같은 다양한 종류의 채소를 심어 농가의 소득에 이바지하도록 하고 있으나, 대개의 농가가 노인들이 대부분을 차지하고 있기 때문에 밭농사를 하기에 버거운 실정이다.
더욱이, 다양한 종류의 채소가 심어진 밭에 바람을 타고 불필요한 잡초의 씨앗이 날라와 식생하게 되고, 이러한 잡초는 밭의 작물이 성장하는 영양분을 빼앗아 가기 때문에 밭의 토양에 심어진 작물이 제대로 성장하지 않는 문제점이 있다.
따라서, 밭의 토양에 식생하는 불필요한 잡초를 제거해야 하는 바, 대개의 농가가 고령화인 노인들이 주를 이루고 있음으로써 잡초의 제거작업이 버겁고, 잡초의 제거를 위해 인력을 이용할 경우에는 불필요한 잡초에 의해 인력비용이 발생되고 이러한 비용발생은 결국 밭의 작물가격을 상승시키게 되는 원인이 되며 이러한 악순환의 반복에 의해 농가의 수익이 크게 늘어나지 못하게 된다.
뿐만 아니라, 토양에 날라와 식생하는 잡초는 논두렁, 도로변, 제방, 그 밖의 빈터에서 자라며 생활에 큰 도움이 되지 못하는 풀로, 특히 도로변이나 제방 등에 잡초가 무성할 경우 잡초로 인해 그 외관이 미려하지 못함은 물론, 운전자나 행인의 시야를 가려 진로를 방해하게 되고, 논두렁의 경우 잡초가 벼의 성장을 방해하는 문제점이 있다.
이에 따라, 종래에는 농촌에서 농작물이 식재된 토양에서 성장하는 잡초제거에 흑색의 일반 폴리에틸렌 필름(polyethylene film)이나 흑색의 폴리프로필렌 스판본드 부직포가 사용된 바 있다.
이와 같은 폴리에틸렌 필름이나 폴리프로핀렌 스판본드 부직포는 잡초가 성장하고 있는 토양위에 덮어 씌움으로써 잡초의 광합성을 방지하여 제초효과를 갖도록 하는 것으로, 잡초의 줄기는 물론 뿌리까지 제거될 수 있었다.
그러나 이와 같이 잡초의 줄기뿐만 아니라 뿌리까지 제초되면 제초된 줄기와 뿌리가 썩게 되고 햇빛의 투과 억제로 토양속의 지렁이나 미생물의 성장이 활성화되는 효과로 인하여 토양이 비옥화 되어 농작물의 재배에는 유용하다.
한편, 본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-1500586호에서 잡초의 씨앗이 날라오더라도 토양에 안착 못하기 때문에 잡초 제거로 발생되는 인력비의 손실을 줄일 수 있고, 식물 성장에 중요한 미네랄 등의 영양소가 함유된 티-바이오시스 추출수에 의해 양질의 토양을 조성하여 농작물의 성장을 촉진시켜 줌으로써 농가의 수익증대의 효과가 있는 친환경 식물성장촉진제 조성물을 개시한 바 있다.
대한민국 등록특허 제10-1500586호
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 잡초 씨앗이 날아오더라도 토양에 정착되지 못하도록 하여 잡초의 성장을 차단할 수 있고, 조성물에 함유된 미네랄 등 영양소가 우천 및 농작물에 물 공급시 서서히 생분해 되어서 토양에 흡수되어 농작물 재배후 토양을 개량할 수 있는 액상 멀칭 조성물 및 이를 이용한 멀칭 시공방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 자동항법장치 드론(drone) 장비을 사용하여 간척지 및 대단위 농작물 재배단지에서 단시간에 시공이 가능하여 현재 농업에 종사하는 노인분들 및 신세대 귀향 농업인들이 과학적인 농사법을 제공하고, 잡초제거에 지출되는 인건비 절약 및 기존 멀팅지에서 발생되는 환경 폐기물 방지하여 농가환경개선 및 농가재배개선 사업에 이바지 할 수 있는 액상 멀칭 조성물 및 이를 이용한 멀칭 시공방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 액상 멀칭 조성물은 라텍스폴리머 10~20중량부와, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 폴리머 30~40중량부와, 에틸렌-아크릴산 공중합체 10~20중량부와, 셀룰로오스 20~30중량부와, 과산화벤조일 1~5중량부로 구성되는 제1조성물; 및 해록석(glauconite) 65중량부, 탄산칼슘 15~19중량부, 질산칼슘(Ca(NO3)2) 4~8 중량부와, 일라이트 26~30중량부, 제올라이트 23~27중량부, 카본 20~24중량부로 이루어지는 혼합분말 10~15중량부 및 물 85~90중량부를 혼합한 제2조성물; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액상 멀칭 조성물에 있어서, 액상 멀팅지 조성물 총 중량에 대하여, 상기 제1조성물은 80~90중량%이고, 상기 제2조성물은 10~20중량%인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액상 멀칭 조성물에 있어서, 제1조성물의 상기 에틸렌-아크릴산 공중합체는 에틸렌, 아크릴산을 1 : 0.5~0.7의 중량비로 공중합한 것이며, 상기 셀룰로오스 조성물은 아마, 대마, 모시풀 등 인피 섬유에 함유돤 60~70 % 함량의 셀룰로오스(cellulose) 수용액을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액상 멀칭 조성물을 이용한 멀칭 시공방법은 액상 멀칭 조성물을 이용한 멀칭 시공방법에 있어서, 청구항 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 액상 멀칭 조성물을 마련하되, 상기 액상 멀팅지 조성물 총 중량에 대하여 상기 제1조성물 80~90중량%과 상기 제2조성물 10~20중량%를 혼합한 액상 멀칭 조성물을 마련하는 단계와; 상기 액상 멀칭 조성물을 물로 희석한 멀칭액을 마련하는 단계와; 드론을 이용하여 상기 멀칭액을 멀칭 대상 토양에 살포하는 단계;를 포함하되, 상기 멀칭액은 액상 멀칭 조성물 100중량부와, 물 700~900중량부를 혼합한 것이고 상기 멀칭액을 멀칭 대상 토양에 살포하는 양은 상기 액상 멀칭 조성물 기준으로 300~500g/㎡인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액상 멀칭 조성물을 이용한 멀칭 시공방법은 폴리비닐알코올 수용액을 마련하는 단계와; 청구항 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 액상 멀칭 조성물을 마련하되, 상기 액상 멀팅지 조성물 총 중량에 대하여 상기 제1조성물 80~90중량%과 상기 제2조성물 10~20중량%를 혼합한 액상 멀칭 조성물을 마련하는 단계와; 상기 폴리비닐알코올 수용액을 드론을 이용하여 멀칭 대상 토양에 1차 살포하는 단계와; 상기 액상 멀칭 조성물을 물로 희석한 다음 드론을 이용하여 멀칭 대상 토양에 2차 살포하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액상 멀칭 조성물 및 이를 이용한 멀칭 시공방법에 의하면, 잡초의 성장을 차단할 수 있고, 조성물에 함유된 미네랄 등 영양소가 우천 및 농작물에 물 공급시 서서히 생분해 되어서 토양에 흡수되어 농작물 재배후 토양을 개량할 수 있는효과가 있다.
본 발명은 자동항법장치 드론(drone) 장비을 사용하여 간척지 및 대단위 농작물 재배단지에서 단시간에 시공이 가능하여 현재 농업에 종사하는 노인분들 및 신세대 귀향 농업인들이 과학적인 농사법을 제공하고, 잡초제거에 지출되는 인건비 절약 및 기존 멀팅지에서 발생되는 환경 폐기물 방지하여 농가환경개선 및 농가재배개선 사업에 이바지 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 액상 멀칭 조성물을 이용한 멀칭 시공방법의 제1실시예의 각 공정을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 S3단계에서 드론을 이용하여 멀칭액을 살포하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 액상 멀칭 조성물을 이용한 멀칭 시공방법의 제2실시예의 각 공정을 나타내는 블록도이다.
도 4a , 4b ,4c, 4d 는 실험예 2에 대한 결과보고서이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 액상 멀칭 조성물을 이용한 멀칭 시공방법의 제1실시예의 각 공정을 나타내는 블럭도이고, 도 2는 도 1의 S3단계에서 드론을 이용하여 멀칭액을 살포하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 액상 멀칭 조성물을 이용한 멀칭 시공방법은 전단계로서 밭고랑 정리하는 과정을 거친 다음, 액상 멀칭 조성물을 마련하는 S1단계와, 상기 액상 멀칭 조성물을 물로 희석한 멀칭액을 마련하는 S2단계와, 드론을 이용하여 상기 멀칭액을 멀칭 대상 토양에 살포하는 S3단계를 포함하여 이루어진다.
여기서, 액상 멀칭 조성물은 라텍스 폴리머 10~20중량부와, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 폴리머 30~40중량부와, 에틸렌-아크릴산 공중합체 10~20중량부와, 셀룰로오스 20~30중량부와, 과산화벤조일 1~5중량부로 구성되는 제1조성물 및 해록석(glauconite) 65중량부, 탄산칼슘 15~19중량부, 질산칼슘(Ca(NO3)2) 4~8 중량부와, 일라이트 26~30중량부, 제올라이트 23~27중량부, 카본 20~24중량부로 이루어지는 혼합분말 10~15중량부 및 물 85~90중량부를 혼합한 제2조성물을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 제1조성물은 본 출원인의 제품인 'SOGREEN'인 것을 예시할 수 있으며 액상 멀팅지 조성물 총 중량에 대하여 80~90중량% 함유될 수 있다.
여기서, 합성라텍스 (Synthetic latex) 폴리머은 토양경화시 표면 피막형성에 탁월한 효능이 있으며 상품명 (주) WWRC 회사 친환경 제품인 29Y 141 제품을 사용을 하였다.
그리고 EVA 에멀젼(Ethylene Vinyyl Acetate Emulsion)을 주원료로 하는 수지 폴리머이며, 상품명이 다이렌(DA-012)인 수지를 이용하는 것이 바람직하나, 본 발명에서는 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 폴리머의 재질을 한정하지는 않는다.
상기 에틸렌-아크릴산 공중합체는 멀칭지의 물리적인 강도를 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 에틸렌, 아크릴산을 1 : 0.5~0.7의 중량비로 공중합한 것이다.
상기 셀룰로오스은 인장강도와 같은 내구성을 크게 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 70~80 % 셀룰로오스 함유한 아사히카세이(ASAHI KASEI) 제품을 사용하였다.
상기 과산화벤조일은 조성물의 경화를 촉진하는 역할을 하는 것으로서, 대한민국 등록특허 제10-1500586호의 식물성장촉진제 조성물의 경우 경화되는 시간이 1~2일 임에 반해, 본 발명의 조성물은 11~12시간으로 크게 단축되었다.
본 발명의 제2조성물은 토양의 독성물을 잡아주며, 우천시 미네랄 영양소가 토양에 침투되어 양질의 토양으로 개량되어 식물의 성장을 촉진시키며 제배후 양질의 토양으로 환원할 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로서, 액상 멀팅지 조성물 총 중량에 대하여 10~20중량% 함유될 수 있다. 그리고 제2조성물은 15~20시간 침전시켜 저온열성과정을 통해 제조되는 것을 예시할 수 있다.
그리고 본 발명의 멀칭액은 액상 멀칭 조성물 100중량부와, 물 700~900중량부를 혼합한 것이 바람직하며, 상기 멀칭액을 멀칭 대상 토양에 살포하는 양은 바람직하게는 액상 멀칭 조성물 기준으로 300~500g/㎡인 것이다.
본 발명의 멀칭액을 아래와 같이 제조하였다.
1. 제1조성물 제조
라텍스 폴리머((주)WRC 회사 친환경 제품인 29Y 141) 20중량부와, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 폴리머 40중량부와, 에틸렌-아크릴산 공중합체 10중량부와, 셀룰로오스 30중량부와, 과산화벤조일 2중량부로 구성된다.
2. 제2조성물 제조
해록석(glauconite) 65중량부, 탄산칼슘 18중량부, 질산칼슘(Ca(NO3)2) 5 중량부와, 일라이트 29중량부, 제올라이트 25중량부, 카본 23중량부로 이루어지는 혼합분말 10~15중량부 및 물 85~90중량부를 혼합하여 구성된다.
3. 멀칭액 제조
제1조성물 85중량%와 제2조성물 15중량%를 혼합하여 제조한다.
[실험예 1]
실시예 1의 멀칭액을 물로 8배 희석한 다음, 시편 유리에 분사하여 필름을 제조하여 한국화학융합시험연구원에 의뢰하여 인장강도 및 신장률을 측정하였으며, 그 결과는 아래 표 1과 같다.
Figure pat00001
[실험예 2]
본 발명의 제1조성물인 쏘그린(SOGREEN)에 대한 어독성 실험을 한국화학융합시험연구원에 의뢰하여 실시하였으며, 그 결과는 도 4a 내지 도 4c에 나타난 바와 같다.
본 발명인 생분해성 액상 멀팅지인 토양경화제 에코바인더(ECO BINDER) 조성물은 농작물 토양 표층 두께 1 ~ 2cm 정도 경화되어 농촌에서 식물을 재배 하는 토양에 바람을 티고 날라오는 잡초의 씨앗이 정착되지 못하기 때문에 잡초가 생육을 못하게 함으로써, 현 농가의 고령화 노인들이 농촌 식물재배에 불필요한 잡초 제거로 발생되는 인력비의 손실을 줄이고, 식물 성장에 중요한 미네랄 등의 영양소가 함유된 친환경 식물성장촉진제 가 서서히 생분해되어서 토양에 침투하여 농작물 성장을 촉진시키고, 토양을 개량하여 농작물 재배에 좋은 양질의 토양을 제공하는 장점이 있다.
도 3은 본 발명에 따른 액상 멀칭 조성물을 이용한 멀칭 시공방법의 제2실시예의 각 공정을 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 액상 멀칭 조성물을 이용한 멀칭 시공방법은 폴리비닐알코올 수용액을 마련하는 S1단계와, 액상 멀칭 조성물을 마련하되, 상기 액상 멀팅지 조성물 총 중량에 대하여 상기 제1조성물 80~90중량%과 상기 제2조성물 10~20중량%를 혼합한 액상 멀칭 조성물을 마련하는 S2단계와, 상기 폴리비닐 알코올 수용액을 드론을 이용하여 멀칭 대상 토양에 1차 살포하는 S3단계와, 상기 액상 멀칭 조성물을 물로 희석한 다음 드론을 이용하여 멀칭 대상 토양에 2차 살포하는 S4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
앞서 설명한 실시예와 대비할 때 폴리비닐알코올 수용액을 1차 살포하는 단계를 더 포함하는 것인데, 폴리비닐알코올은 수분 흡수성이 우수하여 수분이 증발하는 것을 억제하고, 우천시에는 제2조성물의 복합 미네랄 성분이 서서히 토양에 흡수되도록 하여 장기간에 걸쳐 토양 개량 특성을 발휘하도록 한다.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (4)

  1. 라텍스 폴리머 10~20중량부와, 에틸렌비닐아세테이트 에멀젼 폴리머 30~40중량부와, 에틸렌-아크릴산 공중합체 10~20중량부와, 셀룰로오스 20~30중량부와, 과산화벤조일 1~5중량부로 구성되는 제1조성물; 및
    해록석(glauconite) 65중량부, 탄산칼슘 15~19중량부, 질산칼슘(Ca(NO3)2) 4~8중량부와, 일라이트 26~30중량부, 제올라이트 23~27중량부, 카본 20~24중량부로 이루어지는 혼합분말 10~15중량부 및 물 85~90중량부를 혼합한 제2조성물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 액상 멀칭 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액상 멀팅지 조성물 총 중량에 대하여, 상기 제1조성물은 80~90중량%이고, 상기 제2조성물은 10~20중량%인 것을 특징으로 하는 액상 멀칭 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1조성물의,
    상기 셀룰로오스(cellulose) 함량 60~70% 조성물을 20~30 중량% 혼합 인 것을 특징으로 하는 액상 멀칭 조성물.
  4. 액상 멀칭 조성물을 이용한 멀칭 시공방법에 있어서,
    청구항 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 액상 멀칭 조성물을 마련하되, 상기 액상 멀팅지 조성물 총 중량에 대하여 상기 제1조성물 80~90중량%과 상기 제2조성물 10~20중량%를 혼합한 액상 멀칭 조성물을 마련하는 단계와;
    상기 멀칭액은 액상 멀칭 조성물 100중량부와, 물 700~900중량부를 혼합하여
    드론을 이용하여 멀칭 대상 토양에 살포하는 시공법
    상기 멀칭액을 멀칭 대상 토양에 살포하는 양은 상기 액상 멀칭 조성물 기준으로 300~500g/㎡인 것을 특징으로 하는 액상 멀칭 조성물을 이용한 멀칭 시공방법.
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