KR20220080940A - 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토양에 잔류하는 농약 성분을 효과적으로 제거할 수 있고, 충분한 영양분을 공급할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 우수한 살충 및 살균 성능을 나타내어 작물재배시 용이하게 활용할 수 있는 미네랄 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법은, (a) 황산구리(copper sulfate), 올리고 펩티드(oligopeptide) 및 물(H₂O)을 혼합하여 혼합 수용액을 제조하는 단계, (b) 상기 혼합 수용액에 세라믹 담체를 함침시키는 단계, (c) 상기 세라믹 담체를 건조시키는 단계 및 (d) 상기 세라믹 담체를 이용해 작물재배용 미네랄 조성물을 제조하는 단계를 포함하되, 상기 세라믹 담체는 개질 제올라이트를 포함하고, 상기 개질 제올라이트는, (i) 제올라이트 분말을 알칼리금속염 수용액과 혼합하고 12 내지 48시간 동안 반응시켜 전처리 제올라이트를 포함하는 수용액을 제조하는 단계; (ii) 상기 전처리 제올라이트를 포함하는 수용액에서 전처리 제올라이트를 수득한 다음 200 내지 500 ℃의 온도로 열처리하는 단계; (iii) 열처리한 상기 전처리 제올라이트를 칼슘 수용액과 혼합한 다음 12 내지 48시간 동안 반응시켜 개질 제올라이트를 포함하는 수용액을 제조하는 단계; 및 (iv) 상기 개질 제올라이트를 수득한 다음 건조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조한 것을 특징으로 한다.

Description

작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법{Method for manufacturing mineral composition as crop cultivation}

본 발명은 토양에 잔류하는 농약 성분을 효과적으로 제거할 수 있고, 작물에 충분한 영양분을 공급할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 우수한 살충 및 살균 성능을 나타내어 작물재배시 용이하게 활용할 수 있는 미네랄 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

최근 국민 소득 수준 향상과 함께 웰빙, 친환경이라는 용어가 우리생활 주변에서 널리 사용되면서 우리가 먹는 농산물에까지 그 위력을 발휘하고 있으며, 이에 발맞추어 정부도 농산물시장 개방의 대안으로 농업정책을 친환경 농업으로 급선회하여 친환경 농업이 국제화 시대의 대응전략으로 부상되면서 친환경 농업을 농업정책의 중심에 두고 각종 정책을 추진하고 있다.

기존의 관행농법에서는 화학비료, 농약의 투입 등으로 생산성을 비약적으로 향상시킬 수 있었으나, 유기물에 의하여 생명력을 영위해 나가는 농지 생태계 고유의 자연법칙을 무시하고 공업의 논리에 바탕을 둔 획일적 기술의 투입으로 토양침식, 염류집적, 지하수의 고갈 및 오염 등 농지의 생산성 유지에 중대한 저해요인을 차례로 유발하는 결과를 가져왔다.

또한, 화학비료의 투입은 지력의 저하와 토양의 산성화를 야기 시키고, 최종 분해자인 미생물 및 토양생물계를 억제하는 결과를 가져와 농토를 점차 황폐화시키는 주범이 되고 있으며, 식물의 생육도중에 발생되는 병충해를 방제하기 위한 농약의 과다사용으로 인하여 병원균의 방제제에 대한 내성의 증가 외에도 토양내 유용미생물상의 단순화 및 억제로 인해 토양 병원균과 유해 선충 밀도의 급격한 증가와 다발로 이어져 농약을 다량 사용하여야 하는 악순환이 되풀이 되고 있다.

최근에는 친환경 비료에 대한 관심과 개발, 투자가 이루어지고 있으며 친환경 비료의 활용은 자원화를 촉진하고 토양환경을 보전하여 지속가능한 농업의 추진과 환경친화적인 자연순환농업의 정착 및 고품질 안전농산물 생산 등이 가능해 친환경 비료에 대한 다양한 기술이 연구 개발되고 있다.

일례로, 문헌 1인 한국등록특허 제10-1124695호는 환경 친화적 작물재배용 살충ㆍ살균성 미네랄 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 황산구리 및 아미노산 5개 이하로 구성된 올리고 펩타이드를 물에 가용화시켜 혼합물을 제조하고, 제조한 혼합물에 제올라이트를 함침시켜 혼합물을 흡수시킨 다음, 혼합물이 흡수된 제올라이트에 아자디락틴, 소듐 실리케이트, 포타슘 실리케이트를 포함하는 코팅 혼합물을 코팅하여 미네랄 조성물을 제조하는 방법에 대한 내용이 개시된 바 있다.

하지만, 문헌 1에 개시된 미네랄 조성물은 영양분을 장시간 동안 서서히 토양으로 공급할 수 있다는 장점이 있으나, 살충 및 살균 성능이 다소 떨어진다는 단점이 있고, 토양 중 잔류농약을 경감시키는 등의 추가적인 기능성을 나타내지 않아 이를 보완할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다.

한국등록특허 제10-1124695호 (공고일 : 2012.04.26)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 작물재배시 살포하여 토양에 함유된 잔류 농약 성분을 제거할 수 있는 미네랄 조성물의 제조방법에 관한 기술내용을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명은 토양에 충분한 영양분을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 살충 및 살균 성능이 우수하여 작물재배시 용이하게 활용할 수 있는 미네랄 조성물의 제조방법에 관한 기술내용을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해서 본 발명은, (a) 황산구리(copper sulfate), 올리고 펩티드(oligopeptide) 및 물(H₂O)을 혼합하여 혼합 수용액을 제조하는 단계, (b) 상기 혼합 수용액에 세라믹 담체를 함침시키는 단계, (c) 상기 세라믹 담체를 건조시키는 단계 및 (d) 상기 세라믹 담체를 이용해 작물재배용 미네랄 조성물을 제조하는 단계를 포함하되, 상기 세라믹 담체는 개질 제올라이트를 포함하고, 상기 개질 제올라이트는, (i) 제올라이트 분말을 알칼리금속염 수용액과 혼합하고 12 내지 48시간 동안 반응시켜 전처리 제올라이트를 포함하는 수용액을 제조하는 단계; (ii) 상기 전처리 제올라이트를 포함하는 수용액에서 전처리 제올라이트를 수득한 다음 200 내지 500 ℃의 온도로 열처리하는 단계; (iii) 열처리한 상기 전처리 제올라이트를 칼슘 수용액과 혼합한 다음 12 내지 48시간 동안 반응시켜 개질 제올라이트를 포함하는 수용액을 제조하는 단계; 및 (iv) 상기 개질 제올라이트를 수득한 다음 건조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조한 것을 특징으로 하는 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 단계(d)에서는, 상기 세라믹 담체를 건조한 다음, 건조한 세라믹 담체에 코팅제를 코팅하여 코팅층이 형성된 세라믹 담체를 제조하는 단계;를 추가로 포함하고, 상기 코팅액은 님 오일 30 내지 50 중량부, 규산 나트륨 30 내지 50 중량부 및 규산 칼륨 30 내지 50 중량부를 포함하는 혼합물을 사용할 수 있다.

또한, 상기 단계(d)의 세라믹 담체는 평균입자 크기가 0.1 내지 3 mm일 숭 lTek.

또한, 상기 혼합 수용액은 혼합 수용액 100 중량부 대비 상기 황산구리 1 내지 15 중량부, 상기 올리고 펩티드 0.1 내지 10 중량부 및 물 75 내지 88.9 중량부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 미네랄 조성물은 이산화티탄, 산화아연, 산화알루미늄, 산화니켈 및 염화니켈로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 잔류 농약 제거제를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 상기 미네랄 조성물은 질석, 염화칼륨, 탄산칼륨, 질산칼륨, 염화마그네슘, 구연산나트륨, 수산화철, 산철, 염화철, 나트륨염, 몰리브덴암모늄, 붕사, 붕산, 황산망간, 황산아연, 황산마그네슘, 인산아연, 인산망간, 인산암모늄, 인산염, 규산염 및 인산철로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 미네랄제를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 상기 미네랄 조성물은 휴믹산(humic acid), 풀빅산(fulvic Acid), 구아노(guano granular) 및 해조 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 영양 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 상기 미네랄 조성물은 증점제, 계면활성제, 안정제, 소포제, 동결 방지제 및 보존제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 보조 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기에 기재된 방법으로 제조한 작물재배용 미네랄 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법은 칼슘 양이온이 도입된 개질 제올라이트를 세라믹 담체를 제조하고, 제조한 개질 제올라이트를 도입하여 토양 및 작물 표면에 잔류하는 농약성분을 제거할 수 있어 잔류 농약으로 인한 악영향을 줄일 수 있는 미네랄 조성물을 제조할 수 있다.

또한, 개질 제올라이트는 토양 속에 세균, 곰팡이 등의 유해균을 죽이거나 생육을 저해하는 효과가 천연 제올라이트에 비해 향상되어 작물 재배 시 작물 생육을 촉진시킬 수 있으며, 뿌리 발근 촉진, 면역력 향상, 병충해 예방 및 기온 변화에 적응력이 좋아지도록 하는 효과가 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 미네랄 조성물의 제조방법으로 제조한 미네랄 조성물은 개질 제올라이트를 세라믹 담체로 도입하여 토양 중 잔류농약을 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 토양에 충분한 영양분을 제공할 수 있고 살충 및 살균 성능이 우수하여 작물 재배시 용이하게 활용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 미네랄 조성물에 도입된 개질 제올라이트의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법은, (a) 황산구리(copper sulfate), 올리고 펩티드(oligopeptide) 및 물(H₂O)을 혼합하여 혼합 수용액을 제조하는 단계, (b) 상기 혼합 수용액에 세라믹 담체를 함침시키는 단계, (c) 상기 세라믹 담체를 건조시키는 단계 및 (d) 상기 세라믹 담체를 이용해 작물재배용 미네랄 조성물을 제조하는 단계를 포함한다.

상기 단계(a)는, 황산구리, 올리고 펩티드 및 물(H₂O)을 혼합하여 혼합 수용액을 제조하는 단계로서, 본 발명에 따른 미네랄 조성물의 제조방법은 혼합 수용액에 함유된 각종 성분을 제올라이트에 흡착시켜 영양분 공급, 살충 및 살균 효능 등의 기능성을 부여할 수 있다.

혼합 수용액의 조성에 대해 상세히 살펴보면, 혼합 수용액은 황산구리, 올리고 펩티드 및 물을 포함하며, 혼합 수용액에 포함되는 황산구리(copper sulfate, CuSO₄)는 물에 쉽게 용해되어 구리 이온을 형성하며, 형성된 구리 이온은 잡초 방제, 해충 방제, 살균 효과 등의 특성을 부여하며, 상기 황산구리는 황산제일구리(Cu₂SO₄), 황산제이구리(CuSO₄), 황산구리 수화물(CuSO₄ㆍ5H₂O) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

황산구리는 혼합 수용액 100 중량부 대비 1 내지 15 중량부의 비율로 혼합될 수 있으며, 함량이 1 중량부 미만일 경우 방제 효과 구현이 어렵고, 15 중량부를 초과할 경우 비용 측면에서 바람직하지 않고, 토양에 구리 이온이 과량 잔류하여 역기능을 초래할 우려가 있다.

혼합 수용액에 포함되는 올리고 펩티드(oligopeptide)는 토양과 작물에 아미노산과 영양분을 공급하는 역할을 하며, 물에 쉽게 용해되는 특성을 나타내고 분자량이 낮아 작물이 쉽게 흡수할 수 있어 작물 생육을 단시간에 촉진시킬 수 있다.

특히, 작물 생장에 있어 가장 중요하다고 할 수 있는 질소는 작물 내에서 아미노기, 즉 단백질화 되어 흡수되는데, 올리고 펩티드를 포함하고 있는 미네랄 조성물은 질소의 단백질화 과정을 거치지 않고 바로 흡수될 수 있기 때문에 단백질화 과정에 필요한 에너지 손실을 방지하여 작물의 생장을 보다 촉진시킬 수 있다. 이와 같은 올리고 펩티드는 작물 체내로의 흡수가 빠르며, 일조 부족 및 저온 병해충에 대한 저항력을 길러줄 뿐 아니라 작물의 영양결핍을 개선하고 결실을 향상시키며, 성장촉진 발육제로서 인체와 비슷한 유기화합물로 구성되어 과일 및 과채류, 화훼류의 비대 및 당도 증가, 착색 증진과 숙기 촉진 효과가 탁월하며 건강한 생육 및 수확량 증대의 효과가 있다.

상기와 같은 효과를 갖는 올리고 펩티드는 아미노산이 2 내지 7개, 바람직하게는 2 내지 5개인 것을 사용할 수 있으며, 혼합 수용액 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부의 비율로 혼합될 수 있다.

혼합 수용액에 포함되는 물은 황산구리 및 올리고 펩티드를 균질하게 용해시키는 용매로서 혼합 수용액 100 중량부 대비 75 내지 88.9 중량부의 비율로 혼합될 수 있다.

또한, 혼합 수용액은 아미노산을 추가로 포함하도록 구성할 수 있으며, 아미노산은 아르기닌(arginine), 메티오닌(methionine), 트립토판(tryptophan) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기와 같은 아미노산은 음이온 혹은 양이온 형태의 무기물 이온을 흡착하여 식물체내로 이동시키고 흡수시킬 수 있도록 하며, 작물의 체내로 무기물 흡수 효율을 증가시켜 작물의 발근을 촉진시킬 수 있다.

아미노산은 혼합 수용액 100 중량부 대비 0.5 내지 3 중량부의 비율로 혼합될 수 있다.

한편, 상기 단계(b)에서는, 혼합 수용액에 세라믹 담체를 함침시키는 단계로서, 세라믹 담체의 다공성 구조에 혼합 수용액에 함유된 각종 성분을 흡수시킬 수 있다.

본 단계에서는, 혼합 수용액에 세라믹 담체를 함침시킨 다음 6 내지 48시간 동안 반응시켜 세라믹 담체에 형성된 다공성 기공에 혼합 수용액에 포함된 각종 성분을 흡착시켜 영양성분을 서서히 배출하도록 하는 지효성 효과를 부여하여 장시간 동안 작물 생육을 촉진시킬 수 있는 세라믹 담체를 제조할 수 있으며, 혼합 수용액 100 중량부에 대하여 세라믹 담체 10 내지 1,000 중량부를 도입할 수 있다.

또한, 반응시간을 단축시킬 수 있도록 세라믹 담체 및 혼합 수용액을 포함하는 혼합물을 교반 반응기를 이용해 교반할 수 있으며, 70 내지 100 ℃의 온도로 가열하여 본 단계를 수행할 수도 있다.

상기 세라믹 담체는 개질 제올라이트를 포함하며, 개질 제올라이트는, (i) 제올라이트 분말을 알칼리금속염 수용액과 혼합하고 12 내지 48시간 동안 반응시켜 전처리 제올라이트를 포함하는 수용액을 제조하는 단계; (ii) 상기 전처리 제올라이트를 포함하는 수용액에서 전처리 제올라이트를 수득한 다음 200 내지 500 ℃의 온도로 열처리하는 단계; (iii) 열처리한 상기 전처리 제올라이트를 칼슘 수용액과 혼합한 다음 12 내지 48시간 동안 반응시켜 개질 제올라이트를 포함하는 수용액을 제조하는 단계; 및 (iv) 상기 개질 제올라이트를 수득한 다음 건조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조한 것을 사용할 수 있다.

상기한 바와 같은 방법으로 제조한 개질 제올라이트는 열처리된 제올라이트의 알칼리금속 이온이 칼슘 이온으로 양이온 교환되어 조직내 칼슘 이온이 고정되며, 토양 또는 작물 표면에 잔류하는 농약성분을 제거할 수 있어 잔류 농약으로 인한 악영향을 저감시킬 수 있고, 토양 속에 세균, 곰팡이 등의 유해균을 죽이거나 생육을 저해하는 효과가 천연 제올라이트에 비해 향상되어 작물 재배 시 작물 생육을 촉진시킬 수 있으며, 뿌리 발근 촉진, 면역력 향상, 병충해 예방 및 기온 변화에 적응력이 좋아지도록 하는 효과가 있다.

도 1을 참조하여, 개질 제올라이트의 제조방법에 대해 보다 상세히 설명하면, 상기 단계(i)에서는, 제올라이트 분말을 알칼리금속염 수용액과 혼합하고 12 내지 48시간 동안 반응시켜 전처리 제올라이트를 포함하는 수용액을 제조하는 단계이다.

본 단계에서는, 제올라이트 분말을 알칼리금속염 포함 수용액과 반응시켜 알칼리금속염의 알칼리 이온이 제올라이트의 조직 내에 도입되도록 반응시켜 전처리 제올라이트를 제조할 수 있으며, 12 내지 48시간 동안 반응시킬 수 있다. 그리고, 반응시간을 단축할 수 있도록 70 내지 100 ℃의 온도로 가열하여 반응시킬 수 있고, 교반 반응기를 이용해 반응시킬 수 있다.

알칼리금속염 포함 수용액은 염화나트륨, 수산화나트륨, 탄산나트륨, 염화칼슘, 수산화칼륨, 탄산칼륨 또는 이들의 혼합물을 물과 혼합하여 제조한 것을 사용할 수 있으며, 알칼리금속염 포함 수용액은 나트륨 이온, 칼륨 이온 또는 이들의 혼합 이온을 3,000 내지 18,000 mg/L의 농도로 포함하는 것을 사용하여 알칼리금속염이 균일하게 도입된 전처리 제올라이트를 제조할 수 있다.

바람직하게는, 알칼리금속염 수용액은 염화나트륨을 이용해 제조한 것을 사용할 수 있으며, 나트륨 이온을 5,000 내지 10,000 mg/L의 농도로 포함하는 것을 사용할 수 있으며, 상기와 같은 농도로 나트륨 이온을 포함하는 알칼리금속염 포함 수용액에 제올라이트를 함침시킨 다음 24시간 동안 반응시켜 제조할 수 있다.

상기 단계(ii)에서는, 전처리 제올라이트를 포함하는 수용액에서 전처리 제올라이트를 수득한 다음 열처리하는 단계이다.

본 단계에서는, 열처리를 통해 전처리 제올라이트의 결정 조직 내에 도입된 알칼리 이온을 고정시켜 열처리한 제올라이트를 제조할 수 있으며, 열처리는 200 내지 500 ℃의 온도로 0.5 내지 12시간 동안 수행할 수 있다.

상기 단계(iii)에서는, 열처리한 제올라이트를 칼슘 수용액과 혼합한 다음 12 내지 48시간 동안 반응시켜 개질 제올라이트를 포함하는 수용액을 제조하는 단계이다.

본 단계에서는, 결정 조직 내에 알칼리 이온이 고정된 전처리 제올라이트를 칼슘 수용액에 도입한 다음 반응시켜 양이온 교환 반응시킴에 따라, 칼슘 수용액에 함유된 칼슘 이온이 열처리 제올라이트에 흡수된 다음, 칼슘 이온이 알칼리 이온과 반응해 양이온 교환됨에 따라 칼슘 이온으로 치환된 개질 제올라이트를 제조할 수 있다.

이를 위해, 본 단계에서는, 칼슘 수용액에 전처리 제올라이트를 도입한 다음 12 내지 48시간 동안 반응시켜 개질 제올라이트를 제조할 수 있도록 하며, 반응시간을 단축할 수 있도록 70 내지 100 ℃의 온도로 가열하여 반응시킬 수 있고, 교반 반응기를 이용해 반응시킬 수 있다.

상기와 같이 칼슘 수용액에 전처리 제올라이트를 도입하면, 칼슘 이온이 제올라이트의 조직 내에 도입된 알칼리 이온과 양이온 교환되어 칼슘 이온이 도입된 개질 제올라이트를 제조할 수 있게 된다.

칼슘 수용액은 산화칼슘, 아세트산칼슘, 초산칼슘, 수산화칼슘, 염화칼슘 등과 같이 물에 쉽게 용해되는 칼슘제를 물과 혼합하여 제조한 것을 사용할 수 있으며, 칼슘 수용액은 칼슘 이온의 농도가 500 내지 3,000 mg/L, 바람직하게는, 칼슘 수용액은 산화칼슘(CaO) 및 물을 혼합하여 제조한 것을 사용할 수 있고, 800 내지 2,000 mg/L의 농도로 칼슘 이온을 포함하는 것을 사용할 수 있다.

상기 단계(iv)에서는, 개질 제올라이트를 수득한 다음 건조하는 단계이다.

본 단계에서는, 칼슘 수용액을 제거하여 개질 제올라이트를 수득한 다음 건조하여 개질 제올라이트를 수득할 수 있고, 자연건조, 열풍건조, 동결건조 등과 같은 통상적인 다양한 방법으로 건조시켜 개질 제올라이트를 수득할 수 있다.

또한, 칼슘 수용액을 제거한 다음 개질 제올라이트를 탈이온수, 멸균수, 증류수, 알코올 등을 이용해 세척할 수 있으며, 이에 제한받는 것은 아니다.

한편, 상기 단계(c)에서는, 상기 세라믹 담체를 건조시키는 단계로서, 자연건조, 열풍건조, 동결건조 등과 같은 통상적인 다양한 방법으로 세라믹 담체를 건조시켜 건조 세라믹 담체를 제조할 수 있다.

특히, 미네랄 조성물에 최종적으로 도입되는 세라믹 담체는 평균입자 크기가 0.01 내지 3 mm인 것이 좋으며, 이에 의해, 스프레이 장치 등을 이용해 분무하는 경우에도 세라믹 담체가 용이하게 분사되도록 구성할 수 있으며, 이를 위해, 세라믹 담체를 분쇄하는 공정을 추가로 포함할 수 있으며, 이에 제한받는 것은 아니다.

바람직하게는, 상기 세라믹 담체는 평균입자 크기가 0.1 내지 1 mm일 수 있다.

상기 단계(c)에서는, 상기 세라믹 담체를 건조한 다음, 건조한 세라믹 담체에 코팅제를 코팅하여 코팅층이 형성된 세라믹 담체를 제조하는 단계;를 추가로 포함하도록 구성할 수 있으고, 상기 코팅액은 님 오일 30 내지 50 중량부, 규산 나트륨 30 내지 50 중량부 및 규산 칼륨 30 내지 50 중량부를 포함하는 혼합물을 사용할 수 있다.

코팅액에 포함되는 님 오일(neem oil)은 아자디락틴(azadirachtin)이라는 살균 및 해독 성분이 포함되어 조성물에 살균 및 살충 성능을 부여하는 역할을 한다.

구체적으로, 아자디락틴은 200여종의 해충에 대하여 섭식저해, 불임, 생육저해 및 살균ㆍ살충활성 등 광범위한 생리활성을 나타내며, 소량의 아자디락틴 만으로도 해충의 작물 접촉을 방지할 수 있을 정도로 강력한 효과를 나타낼 수 있다.

또한, 님 오일은 개질 제올라이트의 표면에 코팅되어 제올라이트의 다공질을 통하여 수분의 저장, 비료 영양성분의 배출속도 조절 등의 토질 개선할 수 있으며, 상기와 같은 님 오일은 30 내지 50 중량부의 비율로 혼합될 수 있으며, 이에 제한받는 것은 아니다.

규산 칼륨(potassium silicates) 및 규산 나트륨(sodium silicates)은 각각 규산염의 일종으로, 규소(Si)의 공급원으로 역할을 하며, 식물체에 흡수된 규소는 증산류를 따라 지상부로 이동하고, 대부분 잎의 표피 세포벽에 부정형 결정으로 축적되어 세포를 규질화시켜 잎의 물리적 강도를 증진시키고, 작물의 성장을 촉진시키며, 수분의 손실을 억제하고 균사의 침입을 막는 작용을 하여 작물이 병충해에 잘 걸리지 않게 한다.

상기와 같은 규산 칼륨 및 규산 나트륨은 각각 30 내지 50 중량부의 비율로 혼합될 수 있으며, 이에 제한받는 것은 아니다.

상기 단계(d)에서는, 상기 세라믹 담체를 이용해 작물재배용 미네랄 조성물을 제조하는 단계로서, 세라믹 담체를 물과 혼합하여 액상 형태의 미네랄 조성물을 제조할 수 있고, 또는, 과립 형태의 미네랄 조성물을 제조할 수도 있다.

또한, 미네랄 조성물은 다양한 첨가제를 추가로 혼합하여 복합 기능성 미네랄 조성물을 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 미네랄 조성물은 잔류 농약 제거 효과를 향상시킬 수 있도록 잔류 농약 제거제를 추가로 포함하도록 구성할 수 있으며, 잔류 농약 제거제는 상기 개질 제올라이트와 함께 혼합되어 토양에 잔류하는 농약 성분을 보다 효과적으로 제거하는 역할을 한다.

구체적으로, 상기 잔류 농약 제거제는 이산화티탄(TiO₂), 산화아연(ZnO), 산화알루미늄(Al₂O₃), 산화니켈(NiO), 염화니켈(NiCl₂) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 이와 같은 성분은 토양에 도입되어 잔류 농약 성분을 제거하는 촉매 역할을 하며, 개질 제올라이트와 함께 토양내 농약 성분을 보다 효과적으로 제거할 수 있도록 보조하는 역할을 한다.

상기 잔류 농약 제거제는 조성물 100 중량부 대비 0.01 내지 5 중량부의 비율로 포함될 수 있으며, 함량이 0.01 중량부 미만일 경우 농약 제거 효과가 미미하며, 5 중량부를 초과할 경우 추가적인 물성 향상을 기대하기 어렵다.

본 발명에 따른 미네랄 조성물은 작물 생육 촉진, 뿌리 발근 촉진 등의 기능성을 나타낼 수 있도록 무기 영양분을 제공할 수 있는 미네랄제를 추가로 포함하도록 구성할 수 있다.

구체적으로, 미네랄제는 작물에 충분한 무기 영양분인 미네랄 성분을 공급하여 작물의 생육을 촉진시키거나, 뿌리 발근을 촉진시킬 수 있도록 하는 역할을 하며, 질석, 염화칼륨, 탄산칼륨, 질산칼륨, 염화마그네슘, 구연산나트륨, 수산화철, 산철, 염화철, 나트륨염, 몰리브덴암모늄, 붕사, 붕산, 황산망간, 황산아연, 황산마그네슘, 인산아연, 인산망간, 인산암모늄, 인산염, 인산철, 규산염 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 미네랄제는 조성물 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부의 비율로 혼합될 수 있으며, 함량이 0.1 중량부 미만일 경우 생육 촉진 및 뿌리 발근 촉진 등의 효과가 미미하며, 10 중량부를 초과할 경우 토양 내 미네랄 성분의 불균형을 유발하는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 미네랄 조성물은 작물 생장에 필수적인 유기 성분을 충분히 제공할 수 있도록 영양 첨가제를 추가로 포함하도록 구성할 수 있다.

구체적으로, 영양 첨가제는 토양에 공급하여 자연적인 화학, 생물학적 작용으로 인하여 토양 속에 작물성장에 필수적인 성분을 제공하는 천연 유기물 복합체를 형성하여 작물 생장을 촉진시킬 수 있다.

상기 영양 첨가제는 휴믹산(humic acid), 풀빅산(fulvic Acid), 구아노(guano granular), 해조 추출물 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 영양 첨가제는 조성물 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부의 비율로 혼합될 수 있으며, 함량이 0.1 중량부 미만일 경우 생육 촉진 등의 효과가 미미하며, 10 중량부를 초과할 경우 토양 내 유기 영양 성분의 불균형을 유발하는 문제가 발생할 수 있다.

보다 구체적으로, 휴믹산은 토양에 도입시 자연적인 화학, 생물학적 작용으로 인하여 토양 속에 천연 유기물 복합체를 형성할 수 있고, 뿌리발근을 촉진시키며, 토양의 보비력을 증강시킬 수 있도록 한다.

풀빅산은 양분흡수촉진, 에너지대사 증진, 효소활성 증진, 세포막 투과 증진, 뿌리 발근을 촉진시킬 수 있다. 또한, 높은 양이온 치환능력으로 인한 토양에 함유된 양이온을 킬레이팅하므로 토양간의 정전기적 반발력을 가지게 만들어 토양이 스폰지화되는 기능적 특성과 함께 토양 중 과시비된 비료를 흡착하여 서서히 용출시킴으로 토양 중의 염류를 해소시키고 완효성 비료의 효능을 발휘하는 염류장해 해소, 작물의 RNA 합성을 증진하여 발근과 생육을 촉진시키며, 작물의 뿌리가 깊고 튼튼하게 정착되게 한다.

특히, 풀빅산 및 휴믹산은 동시에 일반토양에 도입할 경우 토양 속의 염이 점토입자들 사이에서 표면의 음전하를 중화시켜 입자들 간의 반발력을 제거한다. 이에 반하여 풀빅산 투입 토양은 염을 해리시켜 점토입자의 표면에서 분리하면 점토입자는 음전하를 띠게 되어 서로 간에 반발력이 작용하고 이에 따라 토양의 구조가 느슨해진다. 즉, 토양의 밀집현상을 해소하고 통기성, 배수성을 강화시킨다.

구아노는 남아메리카 건조지역의 조류 배설물에서 기인한 천연비료로서 질소, 인산, 가리의 주요 3요소 성분과 유기질을 함유하고 있으며, 칼슘, 마그네슘, 철분, 황, 망간, 구리, 요오드 등 유효한 미네랄을 포함하여 토양에 제공할 수 있다.

해조 추출물은 바다의 천연자원인 켈프 등을 이용해 제조하여 천연 식물호르몬과 천연미네랄이 다량 함유되어 작물생장 촉진에 탁월한 효과가 있으며, 다량 함유된 고분자 다당체인 알긴산에 의해 토양이 입단화되어 통기성과 배수성을 개선하고, 다량 함유된 알긴산은 그 특성상 수분이 많을 때는 배출하고 적을 때는 함유하고 있어 가뭄 등의 피해를 최소화시킬 수 있다.

본 발명에 따른 미네랄 조성물은 황산 구리 및 님 오일과 함께 살충, 방충 및 살균성을 강화시킬 수 있도록 방제 첨가제를 추가로 포함하도록 구성할 수 있다.

방제 첨가제는 목초액, 정향 추출물, 피마자유, 옻나무 추출물, 데리스 추출물, 비터스위트 추출물, 제충국 추출물, 파리풀 추출물, 구문초 추출물, 고삼 추출물, 고련피 추출물, 인련자 추출물, 천련자 추출물, 초산 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 방제 첨가제는 천연 식물성 원료를 사용해 제조한 것으로, 로테논(rotenone), 마트린(matrine) 등의 알칼로이드 성분, 피레트린(pyrethrin) 등과 같은 피레스로이드(pyrethroid), 아자디락틴(azadirachtin), 산성 성분, 페놀산(phenolic acid)) 등의 타르성분 등을 다량 포함하여 해충 및 유해 미생물을 효과적으로 방재할 수 있도록 한다.

상기 방제 첨가제는 조성물 100 중량부 대비 0.1 내지 5 중량부의 비율로 혼합될 수 있으며, 함량이 0.1 중량부 미만일 경우 충분한 방재 효과 향상을 기대하기 어렵고, 5 중량부를 초과할 경우 추가적인 물성 개선 효과가 미미하다.

또한, 본 발명에 따른 미네랄 조성물은 저장 안정성, 안정성, 동결 방지성, 보존성 등과 같은 물성 개선을 위해서 증점제, 계면활성제, 안정제, 소포제, 동결 방지제, 보존제 또는 이들의 혼합물을 포함하는 보조 첨가제를 추가로 포함할 수 있으며, 비료, 액제 제조를 위해 통상적으로 사용되는 성분을 도입할 수 있고, 상기 보조 첨가제는 조성물 100 중량부 대비 0.1 내지 5 중량부의 비율로 혼합될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법은 칼슘 양이온이 도입된 개질 제올라이트를 세라믹 담체를 제조하고, 이를 활용하여 토양 또는 작물 표면에 잔류하는 농약성분을 제거할 수 있어 잔류 농약으로 인한 악영향을 저감시킬 수 있는 미네랄 조성물을 제조할 수 있다.

또한, 개질 제올라이트는 토양 속에 세균, 곰팡이 등의 유해균을 죽이거나 생육을 저해하는 효과가 일반 제올라이트에 비해 향상되어 작물 재배 시 작물 생육을 촉진시킬 수 있으며, 뿌리 발근 효과, 면역력 향상, 병충해 및 기온 변화에 적응력이 좋아지도록 하는 효과가 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 미네랄 조성물의 제조방법으로 제조한 미네랄 조성물은 개질 제올라이트를 세라믹 담체로 도입하여 토양 중 잔류농약을 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 토양에 충분한 영양분을 제공할 수 있고 살충 및 살균 성능이 우수하여 작물 재배시 용이하게 활용할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기와 같은 방법으로 제조한 작물재배용 미네랄 조성물을 제공한다.

상기 작물재배용 미네랄 조성물은 토양에 잔류 농약성분을 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 역병, 노균병, 뿌리썩음병, 땅병, 탄저병, 덩굴마름병, 흰가루병 등과 같은 작물 질병을 개선할 수 있고, 온실가루이, 선충, 해충, 나방, 응애 등과 같은 병충해에 대한 방제가 가능하며, 염류집적 연작으로 인해 피해가 발생되는 토양에 있어서 파종 전에 시비하면 토양의 생리장애를 개선하여 토양병해로 인한 작물에의 병해도 예방할 수 있어 작물재배시 용이하게 활용될 수 있다.

상기 작물재배용 미네랄 조성물은 액상 또는 과립 형태일 수 있으며, 미네랄 조성물을 물과 혼합해 1 내지 2,000 배 희석하여 사용할 수 있으며, 작물재배 시 정식 전 한 번의 기비로도 전 생육기간 토양으로의 지효성을 나타내며 박테리아와 바이러스의 예방은 물론 해충의 산란을 억제하고, 섭식억제 및 탈피를 저해하는 효과를 가져 온다. 또한 토양의 통기성, 보수성 및 보비력 등을 향상시켜 작물 생장에 적합한 토양을 만들어주고, 영양분을 공급하여서 작물의 뿌리 생육을 돕는다. 더불어 기존의 농약이나 비료 살포시 혼합사용이 편리하며, 인간 및 가축에 대해 무해한 등의 종래에 가질 수 없는 등 여러 이점을 갖는다.

이에 따라, 상기와 같은 작물재배용 미네랄 조성물은 고추, 양파, 파, 마늘, 고구마, 감자, 배추, 허브 식물 등의 밭작물 전체와 참외, 딸기, 토마토, 사과, 수박 등의 원예 작물 전체, 인삼, 도라지, 더덕 등과 같은 약용 작물 재배에 용이하게 활용될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하도록 한다.

제시된 실시예는 본 발명의 구체적인 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

<실시예 1>

황산구리 80 중량부, 올리고 펩티드(프로켐사, 아미렉스 700) 20 중량부를 물 1,000 중량부와 혼합한 다음 교반하여 혼합 수용액을 제조하였다.

제조한 혼합 수용액 100 중량부에 개질 제올라이트 분말 100 중량부를 혼합하여 개질 제올라이트를 혼합 수용액에 함침시키고, 24시간 동안 반응시켜 세라믹 담체에 혼합 수용액의 영양 성분을 흡수시켰다. 반응을 완료한 세라믹 담체를 100 ℃에서 300분 동안 건조시켰다. 건조시킨 개질 제올라이트에서 입도가 1 mm 미만인 것을 선별하여 작물재배용 미네랄 조성물을 제조하였다.

개질 제올라이트 분말은 다음과 같은 방법으로 제조한 것을 사용하였다.

먼저, 평균입자 크기가 0.1 내지 1 mm인 천연 제올라이트 분말 100 중량부를 전처리 용액 1,000 중량부와 혼합하고, 교반 반응기에서 24시간 동안 반응시켜 전처리 제올라이트를 포함하는 혼합 용액을 제조하였다. 혼합 용액은 염화나트륨 및 물을 혼합하여 제조한 것을 사용하였고, 8,000 mg/L의 농도로 나트륨 이온을 포함하는 알칼리금속염 수용액을 사용하였다.

혼합 용액에서 전처리 제올라이트를 수득한 다음 증류수를 이용해 3회 세척하고, 세척한 전처리 제올라이트를 350 ℃에서 2시간 동안 열처리하였다. 열처리한 제올라이트를 냉각시킨 다음, 냉각시킨 제올라이트를 칼슘 수용액과 혼합한 다음 24시간 동안 반응시켜 개질 제올라이트를 포함하는 수용액을 제조하였으며, 개질 제올라이트를 수득한 다음 건조하여 개질 제올라이트 분말을 제조하였다. 칼슘 수용액은 산화칼슘(CaO) 및 물을 혼합해 제조하였고, 1,500 mg/L의 농도로 칼슘 이온을 포함하는 것을 사용하였다.

<실시예 2>

실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 개질 제올라이트 1,000 중량부를 코팅액 90 중량부와 혼합한 다음 교반하여 개질 제올라이트의 표면에 코팅층을 형성시켰으며, 코팅층이 형성된 개질 제올라이트를 자연건조시켰다. 건조시킨 개질 제올라이트에서 입도가 1 mm 미만인 것을 선별하여 작물재배용 미네랄 조성물을 제조하였다.

<비교예 1>

천연 제올라이트 분말을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 작물재배용 미네랄 조성물을 제조하였다.

<실험예>

(1) 미네랄 조성물 살포가 고추 재배시 미치는 영향 분석

미네랄 조성물 살포가 고추 재배시 미치는 영향을 분석하기 위해서, 실시예 및 비교예에 따른 방법으로 제조한 미네랄 조성물을 토양 살포, 엽면 시비 및 관주 시비하였다.

토양 살포는, 고추 정식 1개월 전 미네랄 조성물을 3.3 m²당 30 g씩 토양에 골고루 살포하였고, 고추 정식 후 미네랄 조성물 1 중량부를 물 1000 중량부와 혼합해 미네랄 조성물을 1000배 희석한 미네랄 조성물 포함 수용액을 제조하였으며, 수용액을 엽면시비하여 단위 면적당 고추 수확량(kg/10a)을 평가하는 방법으로 고추 재배시 미치는 영향을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때, 미네랄 조성물을 시비하지 않은 것을 대조군 1, 동량의 천연 제올라이트 만을 시비하는 것을 대조군 2로 함께 평가하였다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 미네랄 조성물 살포에 의해 고추의 생육이 크게 촉진되어 수확량이 크게 증가하였다는 사실을 확인할 수 있었다. 특히, 미네랄 조성물 살포시 뿌리 활착이 촉진되고, 역병, 탄저병 등과 같은 병충해 발생이 크게 감소하여 수확량 또한 증가하는 것으로 확인되었다.

(2) 미네랄 조성물 살포가 토마토 재배시 미치는 영향 분석

미네랄 조성물 살포가 토마토 재배시 미치는 영향을 분석하기 위해서, 실시예 및 비교예에 따른 방법으로 제조한 미네랄 조성물을 토양 살포, 엽면 시비하였다.

토양 살포는, 토마토 정식 1개월 전 미네랄 조성물을 3.3 m²당 30 g씩 토양에 골고루 살포하였고, 파종한 토마토를 정식 후 미네랄 조성물 1 중량부를 물 1000 중량부와 혼합해 미네랄 조성물을 1000배 희석한 미네랄 조성물 포함 수용액을 제조하였으며, 수용액을 엽면시비하여 단위 면적당 토마토 수확량(kg/10a)을 평가하는 방법으로 토마토 재배시 미치는 영향을 평가하였고, 그 결과를 상기 표 1에 나타내었다. 이때, 미네랄 조성물을 시비하지 않은 것을 대조군 1, 동량의 천연 제올라이트 만을 시비하는 것을 대조군 2로 함께 평가하였다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 미네랄 조성물 살포에 의해 토마토의 생육이 크게 촉진되어 토마토 수확량이 크게 증가하였다는 사실을 확인할 수 있었다. 특히, 미네랄 조성물 살포시 뿌리 썩음병 등과 같은 병충해 발생히 크게 감소하여 수확량 또한 증가하는 것으로 확인되었다.

(3) 미네랄 조성물 살포가 작물 질병 발생에 미치는 영향 분석

고추를 연작한 토양에 실시예 및 비교예에 따른 방법으로 제조한 미네랄 조성물을 각각 엽면 시비 및 관주 시비하고, 역병과 탄저병 발병률(%)을 조사하였으며, 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다. 이때, 미네랄 조성물을 시비하지 않은 것을 대조군 1, 동량의 천연 제올라이트 만을 시비하는 것을 대조군 2로 함께 평가하였다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 및 비교예에 따른 방법으로 제조한 미네랄 조성물을 시비한 결과, 역병 발생률과 탄저병 발생률이 크게 감소하였다는 사실을 확인할 수 있었으며, 개질 제올라이트가 천연 제올라이트에 비해 병해충 발생률을 더욱 크게 감소시킬 수 있었고, 코팅 처리를 통해서 병해충 발병률을 더욱 감소시킬 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다.

(4) 미네랄 조성물의 잔류 농약

미네랄 조성물의 토양 및 작물에 잔류농약 제거 효과를 분석하기 위해서, 농약 제거 성능을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

농약 제거 성능 평가는 시료 1(다이아존) 및 시료 2(엔도설판) 2 mL을 각각 물에 2,000 배율로 희석한 희석 농약을 토양에 살포한 다음, 미네랄 조성물 시비전 농도와 시비후 농도를 평가하는 방법으로 수행하였고, 미네랄 조성물 포함 수용액을 제조한 다음 농약이 살포된 토양에 시비하고, 48시간 경과한 시점에 잔류농약 성분의 농도(단위 : ppm)를 측정하는 방법으로 수행하였다.

또한, 농도에 따른 영향을 평가하기 위해서, 미네랄 조성물 및 물의 혼합 비율을 달리하여 평가하였으며, 미네랄 조성물 1 중량부를 물 100 중량부와 혼합해 제조한 수용액(a), 미네랄 조성물 1 중량부를 물 500 중량부와 혼합해 제조한 수용액(b), 미네랄 조성물 1 중량부를 물 1,000 중량부와 혼합해 제조한 수용액(c), 미네랄 조성물 1 중량부를 물 1,500 중량부와 혼합해 제조한 수용액(d), 미네랄 조성물을 혼합하지 않은 순수 물(대조군 1), 천연 제올라이트 1 중량부 및 물 100 중량부를 혼합해 제조한 수용액(대조군 2)을 각각 제조하고, 농약이 살포된 토양에 살포하여 잔류농약 성분의 농도(단위 : ppm)를 측정하는 방법으로 수행하였다. 토양에 농약 시료를 살포한 후 농약 성분의 검출량을 평가한 결과 시료 1의 경우 193.7 ppm, 시료 2의 경우 457.3 ppm인 것으로 확인되었다.

표 3에 나타낸 바와 같이, 개질 제올라이트를 포함하는 미네랄 조성물은 토양에 잔류하는 농약 성분을 효과적으로 제거할 수 있다는 사실을 확인할 수 있었으며, 개질에 의해 농약 제거 성능이 크게 향상되었다는 사실을 확인할 수 있었다.

상기한 바와 같은 결과를 통해서, 미네랄 조성물을 토양에 살포하거나, 작물 수확 5 내지 10전에 엽면살포하는 경우 작물에 포함되는 잔류 농약성분을 크게 감소시킬 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims (9)

1. (a) 황산구리(copper sulfate), 올리고 펩티드(oligopeptide) 및 물(H₂O)을 혼합하여 혼합 수용액을 제조하는 단계, (b) 상기 혼합 수용액에 세라믹 담체를 함침시키는 단계, (c) 상기 세라믹 담체를 건조시키는 단계 및 (d) 상기 세라믹 담체를 이용해 작물재배용 미네랄 조성물을 제조하는 단계를 포함하되,
   상기 세라믹 담체는 개질 제올라이트를 포함하고,
   상기 개질 제올라이트는,
   (i) 제올라이트 분말을 알칼리금속염 수용액과 혼합하고 12 내지 48시간 동안 반응시켜 전처리 제올라이트를 포함하는 수용액을 제조하는 단계;
   (ii) 상기 전처리 제올라이트를 포함하는 수용액에서 전처리 제올라이트를 수득한 다음 200 내지 500 ℃의 온도로 열처리하는 단계;
   (iii) 열처리한 상기 전처리 제올라이트를 칼슘 수용액과 혼합한 다음 12 내지 48시간 동안 반응시켜 개질 제올라이트를 포함하는 수용액을 제조하는 단계; 및
   (iv) 상기 개질 제올라이트를 수득한 다음 건조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조한 것을 특징으로 하는 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 단계(c)에서는, 상기 세라믹 담체를 건조한 다음, 건조한 세라믹 담체에 코팅제를 코팅하여 코팅층이 형성된 세라믹 담체를 제조하는 단계;를 추가로 포함하고,
   상기 코팅액은 님 오일 30 내지 50 중량부, 규산 나트륨 30 내지 50 중량부 및 규산 칼륨 30 내지 50 중량부를 포함하는 혼합물인 것을 특징으로 하는 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 단계(d)의 세라믹 담체는 평균입자 크기가 0.01 내지 3 mm인 것을 특징으로 하는 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 혼합 수용액은 혼합 수용액 100 중량부 대비 상기 황산구리 1 내지 15 중량부, 상기 올리고 펩티드 0.1 내지 10 중량부 및 물 75 내지 88.9 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 미네랄 조성물은 이산화티탄, 산화아연, 산화알루미늄, 산화니켈 및 염화니켈로 이루어진 군을부터 선택되는 1종 이상의 잔류 농약 제거제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 미네랄 조성물은 질석, 염화칼륨, 탄산칼륨, 질산칼륨, 염화마그네슘, 구연산나트륨, 수산화철, 산철, 염화철, 나트륨염, 몰리브덴암모늄, 붕사, 붕산, 황산망간, 황산아연, 황산마그네슘, 인산아연, 인산망간, 인산암모늄, 인산염, 규산염 및 인산철로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 미네랄제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 미네랄 조성물은 휴믹산(humic acid), 풀빅산(fulvic Acid), 구아노(guano granular) 및 해조 추출물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 영양 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 미네랄 조성물은 증점제, 계면활성제, 안정제, 소포제, 동결 방지제 및 보존제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 보조 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 작물재배용 미네랄 조성물의 제조방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조한 작물재배용 미네랄 조성물.

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