KR20230005670A - 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드의 제조 방법 및 그 발포광물 팜보드 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드의 제조 방법 및 그 발포광물 팜보드에 관한 것으로, 기능성 광물 재료, 자성체 재료 및 점도 조절제를 혼합 후 교반하여 제1 혼합물을 제조하는 단계, 상기 제1 혼합물에 발포제 및 계면활성제를 첨가하고 교반하여 제2 혼합물을 제조하는 단계, 상기 제2 혼합물에 열경화성 수지 및 무기 촉매제를 첨가하고 교반하여 제3 혼합물을 제조하는 단계, 상기 제3 혼합물에 천연추출혼합물 및 미네랄 수용액을 포함하는 복합 기능성 추출혼합물을 첨가하고 교반하여 발포 조성물을 제조하는 단계, 및 상기 발포 조성물을 이용한 발포 성형 공정을 수행하는 단계를 포함하는 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드의 제조 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드에 관한 것으로, 상세하게는 흡수성, 항균성, 살균성, 탈취성, 위생성, 지자기 발생 효과 및 원적외선 방사 효과가 개선된, 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드의 제조 방법 및 그 발포광물 팜보드에 관한 것이다.
일반적으로, 벽면녹화란 건축물의 벽면과 담장, 방음벽을 비롯한 구조물에 식물을 심어 녹지대를 조성하는 것을 말한다. 벽면녹화 기술을 이용하여 건축물과 토목구조물의 벽면을 식물로 덮어 정원을 조성하면, 사람들에게 안식과 평안감을 줄 수 있을 뿐만 아니라 공기질의 향상, 소음저감, 열섬 현상의 해결 등 환경적 및 도시 경관적으로 매우 좋은 효과를 얻을 수 있다. 이 때문에, 벽면녹화는 향후 더욱 보급이 진행될 것으로 예측된다. 이와 같이, 벽면녹화에 대한 필요성이 커짐에 따라 건물 또는 구조물과 같이 이미 건축되어 있는 건축물을 대상으로 복잡한 시공 과정 없이 간단하게 벽면녹화시스템을 적용할 수 있는 기술에 대한 필요성이 커지고 있다.
종래 벽면녹화에 이용되는 식물은 일반 토양에서 재배되고, 별도의 화분 용기에 수용되어 벽면녹화 시공에 사용된다. 이 경우, 지속적으로 흙의 상태를 점검해야 하고, 토양 내 서식하는 박테리아와 해충의 억제를 위한 방제 작업을 수행해야 하며, 흙의 유출로 벽면이 지저분해지는 경우가 발생하여 벽면녹화의 유지관리 및 장기간 식물의 생육이 어려운 문제가 있다. 특히, 수직벽면에 설치되는 벽면녹화의 경우 식생블럭의 무게와 크기 및 벽면에 고정하기 위한 고정장치와 점적관수 시스템 및 철거 및 식생의 어려움과 생장의 지속성 등등에 많은 문제점이 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.
본원의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허 제10-1597997호에 개시되어 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는, 흡수성, 항균성, 살균성, 탈취성, 위생성, 지자기 발생 효과 및 원적외선 방사 효과가 개선된, 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드의 제조 방법은 점토, 고령토, 황토 및 백토 중 적어도 하나의 제1 광물 재료, 맥반석, 토르말린 및 페그마타이트를 포함하는 제2 광물 재료, 및 산화티타늄, 산화알루미늄 및 산화마그네슘을 포함하는 금속 산화물을 포함하는 세라믹 혼합물을 소성 분쇄하여 수득한 혼합광물분말을 포함하는 기능성 광물 재료, 산화철(Fe3O4) 나노입자, 산화코발트(CoO) 나노입자, 산화니켈(NiO) 나노입자 및 산화아연(ZnO) 나노입자를 포함하는 자성나노입자 혼합물을 산화 그래핀으로 코팅 처리하여 제조된 자성체 재료 및 점도 조절제를 혼합 후 교반하여 제1 혼합물을 제조하는 단계; 상기 제1 혼합물에 과산화수소를 포함하는 발포제 및 계면활성제를 첨가하고 교반하여 제2 혼합물을 제조하는 단계; 상기 제2 혼합물에 요소 수지 또는 멜라민 수지를 포함하는 열경화성 수지 및 염화암모늄, 질산암모늄, 염화칼슘, 질산칼슘, 염화마그네슘, 질산마그네슘, 황산마그네슘, 염화나트륨, 질산나트륨, 염화칼륨, 염화아연 중 적어도 하나를 포함하는 무기 촉매제를 첨가하고 교반하여 제3 혼합물을 제조하는 단계; 상기 제3 혼합물에 목단피 추출물, 산초 추출물, 향나물 추출물 및 사철쑥 추출물을 포함하는 천연추출혼합물 및 미네랄 솔트, 유기산 게르마늄 및 셀레늄으로부터 생성된 미네랄 성분을 포함하는 미네랄 수용액을 포함하는 복합 기능성 추출혼합물을 첨가하고 교반하여 발포 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 발포 조성물을 이용한 발포 성형 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 기능성 광물 재료는 점토, 고령토, 황토 및 백토가 1:0.5~1:0.5~1:0.5~1의 중량비로 혼합된 제1 광물 재료 15 내지 20 중량%, 맥반석, 토르말린 및 페그마타이트가 1:0.1~0.5:0.1~0.5의 중량비로 혼합된 제2 광물 재료 5 내지 10 중량%, 산화티타늄, 산화알루미늄 및 산화마그네슘이 1:1:1:의 중량비로 혼합된 금속 산화물 1 내지 5 중량%, 및 잔여의 정제수를 포함하도록 혼합하고 350 내지 400℃의 온도에서 가열 공정을 수행하여 슬러리 형태의 세라믹 혼합물을 제조하고, 이를 1,100 내지 1300℃의 온도에서 200 내지 300분 동안 소성한 후 100 내지 1,000 mesh의 입자 크기를 갖도록 분쇄하여 제조되고, 상기 자성나노입자 혼합물은 산화철(Fe3O4) 나노입자, 산화코발트(CoO) 나노입자, 산화니켈(NiO) 나노입자 및 산화아연(ZnO) 나노입자를 1:0.1~0.5:0.1~0.5:0.1~0.5의 중량비로 혼합하여 제조될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 발포광물 팜보드는 상기 방법들 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 발포 조성물을 이용하여 제조된 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드는 우수한 흡수성과 다공질 공간의 충분한 확보를 통해 물과 공기의 최상의 균형비율의 유지가 가능하여 식재 식물의 장기간 생육이 가능하고, 쉽게 교체 가능하며 위생적이기 때문에 유지관리가 용이할 수 있다. 또한, 가공성, 심미성, 경량성, 불연성 및 단열성이 우수하여 수경재배용 구조물로서 효과적으로 이용될 수 있으며, 박테리아와 해충에 대한 우려가 없고, 항균성이 향상되어 식물의 생장에 더욱 효과적이며, 지자기 발생 및 원적외선 방사를 통해 바이오 필터로서의 기능이 가능하여 쾌적한 환경의 제공이 가능한 수직재배장치용 식생포트로서 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드를 구비한 수직재배장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 상부 지지프레임과 상부 지지판을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 하부 지지프레임과 하부 지지판들을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 발포광물 팜보드를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 단위 발포광물 팜보드를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도 1의 상부 지지프레임과 상부 지지판을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 하부 지지프레임과 하부 지지판들을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 발포광물 팜보드를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 단위 발포광물 팜보드를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 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 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본원 명세서에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 또한, 본원 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때, 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드를 구비한 수직재배장치를 보여주는 단면도이다. 도 2는 도 1의 상부 지지프레임과 상부 지지판을 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 3은 도 1의 하부 지지프레임과 하부 지지판들을 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 4는 도 1의 발포광물 팜보드를 설명하기 위한 사시도이다. 도 5는 단위 발포광물 팜보드를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 수직재배장치(100)는 상부 지지프레임(110), 상부 지지판(120), 발포광물 팜보드(130), 하부 지지프레임(140), 하부 지지판들(150) 및 급수 부재(160)를 포함할 수 있다.
상부 지지프레임(110)은 내부에 제1 공간부(110s)를 구비하고, 서로 대향하는 제1 전면 및 제1 후면이 개방된 사각틀 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 상부 지지프레임(110)은 길이 방향(이하, 수직 방향으로 지칭)으로 서로 대향하는 제1 상측부(111)와 제1 하측부(112), 그리고 폭 방향(이하, 수평 방향으로 지칭)으로 서로 대향하는 제1 좌측부(113)와 제1 우측부(114)를 포함할 수 있다.
제1 상측부(111)와 제1 하측부(112) 각각의 일측에는 급수 부재(160)의 공급관(164)이 관통하는 제1 공급관 관통홀들(115)이 형성될 수 있다. 또한, 제1 상측부(111)와 제1 하측부(112)의 각각에는 제1 연결 관통홀들(116)이 제1 상측부(111)의 길이 방향 또는 제1 하측부(112)의 길이 방향을 따라 이격 형성될 수 있다. 상부 지지프레임(110)은 예컨대, 알루미늄과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상부 지지판(120)은 상부 지지프레임(110)에 설치되어, 상부 지지프레임(110)의 개방된 제1 후면을 막을 수 있다. 상부 지지판(120)은 아크릴 등의 합성 수지, 합판과 같은 목재 재질 또는 금속 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
발포광물 팜보드(130)는 제1 공간부(110s) 내에 설치될 수 있다. 예컨대, 발포광물 팜보드(130)의 외관은 대체로 육면체의 형상을 가지며, 제1 공간부(110s)의 내측면에 밀착되게 삽입 결합될 수 있다. 상부 지지판(120)은 제1 공간부(110s)에 설치되는 발포광물 팜보드(130)를 지지할 수 있다.
또한, 발포광물 팜보드(130)는 식생부재가 수용되는 복수의 식재공들(132)을 포함할 수 있다. 여기서, 식생부재는 식생토에 식재된 식물 또는 식물 자체를 의미할 수 있다. 즉, 본 발명에서 식생부재는 화분과 같은 별도의 수용부재 없이 식재공들(132)에 직접적으로 식재될 수 있다. 식재공들(132)의 각각은 발포광물 팜보드(130)의 상면과 하면을 관통하는 오픈 홀 형태를 가질 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 식재공들(132)의 각각은 수직 방향에 대해 하향 경사진 각도(예컨대, 15도)로 기울어진 형태로 형성될 수 있다. 복수의 식재공들(132)은 서로 이격되어 복수의 행과 열을 이룰 수 있으나, 이들의 배치 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 식재공들(132)은 벽면녹화 또는 수직재배를 위한 대상 식물의 생장을 도모하며 식물을 전방을 향해 성장시켜 벽화를 도모되게 한다. 벽면녹화 또는 수직재배를 위한 식물은 수경재배가 가능한 식물로서, 양치류 식물, 목본식물 또는 목본 덩굴식물을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발포광물 팜보드(130)는 각각이 하나의 식재공(132)을 구비하는 복수의 단위 발포광물 팜보드들(130p)이 결합되어 형성된 것일 수 있다. 단위 발포광물 팜보드들(130p)은 예컨대, 접착 물질을 이용하여 상부 지지판(120)에 부착됨으로써 서로 결합될 수 있다.
본 발명의 개념에 따르면, 단위 발포광물 팜보드(130p)는 기능성 광물 재료, 자성체 재료, 점도 조절제, 발포제, 계면활성제, 열경화성 수지 및 무기 첨가제를 포함하는 발포 조성물을 발포 성형하여 제조된 발포 세라믹 재질로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단위 발포광물 팜보드(130p)는 점토, 고령토, 황토 및 백토 중 적어도 하나의 제1 광물 재료, 맥반석, 토르말린 및 페그마타이트를 포함하는 제2 광물 재료, 및 산화티타늄, 산화알루미늄 및 산화마그네슘을 포함하는 금속 산화물을 포함하는 세라믹 혼합물을 소성 분쇄하여 수득한 혼합광물분말을 포함하는 기능성 광물 재료, 산화철(Fe3O4) 나노입자, 산화코발트(CoO) 나노입자, 산화니켈(NiO) 나노입자 및 산화아연(ZnO) 나노입자의 혼합물을 포함하는 자성나노입자 혼합물을 산화 그래핀으로 코팅 처리하여 제조된 자성체 재료, 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(Hydroxypropylmethylcellulose), 카르복시메틸 셀룰로스(Carboxymethylcellulose), 아라비아검, 메틸셀룰로스(methyl cellulose) 및 폴리비닐알콜 중 적어도 하나를 포함하는 점도 조절제, 과산화수소를 포함하는 발포제, 계면활성제, 요소 수지 또는 멜라민 수지를 포함하는 열경화성 수지, 및 염화암모늄, 질산암모늄, 염화칼슘, 질산칼슘, 염화마그네슘, 질산마그네슘, 황산마그네슘, 염화나트륨, 질산나트륨, 염화칼륨, 염화아연 중 적어도 하나를 포함하는 무기 촉매제를 포함하도록 제조된 발포 조성물을 발포 성형하여 제조된 것일 수 있다.
선택적으로, 발포 조성물은 목단피 추출물, 산초 추출물, 향나물 추출물 및 사철쑥 추출물을 포함하는 천연추출혼합물 및 미네랄 솔트, 유기산 게르마늄 및 셀레늄으로부터 생성된 미네랄 성분을 포함하는 미네랄 수용액을 포함하는 복합 기능성 추출혼합물을 더 포함하도록 제조된 것일 수 있다. 발포광물 팜보드(130)의 제조 방법에 대해서는 뒤에서 다시 상세하게 설명한다.
하부 지지프레임(140)은 상부 지지프레임(110)의 아래에 배치되어 상부 지지프레임(110)을 지지할 수 있다. 하부 지지프레임(140)은 상부 지지프레임(110)과 유사한 형상을 가질 수 있다. 즉, 하부 지지프레임(140)은 내부에 제2 공간부(140s)를 구비하고, 서로 대향하는 제2 전면 및 제2 후면이 개방된 사각틀 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 하부 지지프레임(140)은 수직 방향으로 서로 대향하는 제2 상측부(141)와 제2 하측부(142), 그리고 수평 방향으로 서로 대향하는 제2 좌측부(143)와 제2 우측부(144)를 포함할 수 있다. 제2 상측부(141)에는 공급관(164)이 관통하는 제2 공급관 관통홀(145)이 제1 공급관 관통홀들(115)과 수직 정렬되도록 형성되며, 제2 상측부(141)의 길이 방향을 따라 제2 연결 관통홀들(146)이 이격 형성되어 제1 하측부(112)의 제1 연결 관통홀들(116)과 수직 정렬될 수 있다. 하부 지지프레임(140)은 상부 지지프레임(110)과 동일한 재질 예컨대, 알루미늄과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있다.
하부 지지판들(150)은 하부 지지프레임(140) 상에 설치되어, 개방된 제2 전면과 제2 후면을 막을 수 있다. 이에 따라, 하부 지지프레임(140)과 하부 지지판들(150) 사이에 물 저장공간이 형성될 수 있다. 즉, 하부 지지프레임(140)과 하부 지지판들(150)은 급수 부재(160)를 통해 식생부재로 공급되는 물을 저장하는 수조(WT)를 형성할 수 있다.
아울러, 하부 지지판들(150)은 하부 프레임의 개방된 제2 전면과 제2 후면의 상부를 노출할 수 있다. 이에 따라, 별도의 공급 통로의 형성 없이, 수조(WT)의 노출된 공간을 통해 제2 공간부(140s) 내로 물을 공급할 수 있다. 여기서, 물은 수돗물 혹은 우수를 이용할 수 있으며, 미네랄 등 식물성장에 도움이 되는 비료 성분을 포함할 수도 있다. 하부 지지판들(150)은 수조(WT) 내의 물의 수위를 용이하게 확인할 수 있도록 투명한 유리 재질로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 하부 지지판들(150)이 유리로 이루어짐에 따라, 제2 공간부(140s)를 테라리움(terrarium) 형태로 장식할 수도 있다.
또한, 하부 지지프레임(140)이 상부 지지프레임(110)을 지지하도록 구성됨에 따라 본 발명의 수직재배장치(100)를 세워서 설치할 수 있으므로 사무실, 교실, 가정집 등의 내외 벽면에 밀착 배치하는 것이 가능하고, 그 결과로서 공간 활용도를 크게 높일 수 있고, 내벽 또는 외벽을 미려하게 조경할 수 있다.
급수 부재(160)는 수조(WT) 내에 저장된 물을 식재공(132)에 구비된 식생부재로 공급하기 위한 구성으로, 펌프(162), 공급관(164) 및 연결관(168)을 포함할 수 있다.
펌프(162)는 수조(WT) 내에 구비되며, 수조(WT) 내의 물을 끌어올리기 위한 동력을 제공한다.
공급관(164)은 수조(WT) 내의 펌프(162)와 연결되어 펌프(162)의 작동에 따라 수조(WT) 내의 물을 상부 지지프레임(110)의 제1 상측부(111) 위로 이동시키기 위한 통로를 제공할 수 있다. 예컨대, 공급관(164)은 제1 및 제2 공급관 관통홀들(115, 145)을 통과하여 일단이 펌프(162)에 연결되는 수직부(164v) 및 수직부(164v)의 타단에서 수직 절곡되어 제1 상측부(111) 상으로 연장되는 수평부(164h)를 포함할 수 있다. 수평부(164h)에는 연결관(168)이 연결되는 연결홀들이 형성된다.
연결관(168)은 수평부(164h)와 제1 상측부(111)의 제1 연결 관통홀들(116) 각각 사이에 구비되어 공급관(164) 내에 유동하는 물을 발포광물 팜보드(130)로 공급할 수 있다. 연결관(168)은 점적관수를 위한 구성으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 발포광물 팜보드(130)는 발포된 세라믹 재질로 이루어져 우수한 흡수성을 가지며, 내부에 다공질 공간을 충분히 확보할 수 있다. 이에 따라, 수조(WT) 내의 펌프(162)의 작동에 따라 공급관(164)의 수평부(164h)로 이동된 물은 연결관(168)을 통해 발포광물 팜보드(130)로 이동 흡수되며, 발포광물 팜보드(130)에 흡수된 물은 아래로 이동되어 일정량의 수분을 식재공(132)에 수용된 식생부재로 공급할 수 있다. 이에 따라, 사람이 일정 시간 간격마다 수분을 공급해 주지 않아도 식생부재(예컨대, 식생토에 식재된 식물 또는 식물)에 수분이 지속적으로 공급될 수 있다. 또한, 발포광물 팜보드(130)를 따라 아래로 흘러내리는 물이 각각의 식재공들(132)에 구비된 식생부재로 공급되고, 남은 여분의 물은 제2 연결 관통홀들(146)을 통해 수조(WT)로 수집된 후 재활용될 수 있다. 그 결과, 급수 부재(160)로부터 공급되는 물을 식생부재로 공급하기 위한 별도의 장치 없이 급수가 용이할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 먼저 기능성 광물 재료, 자성체 재료 및 점도 조절제를 혼합 후 교반하여 제1 혼합물이 제조될 수 있다(S10).
기능성 광물 재료는 원적외선 및 음이온 방사, 전자파 및 수맥파의 흡수 중화, 그리고 항균 효과를 위해 사용되는 것으로, 점토, 고령토, 황토 및 백토 중 적어도 하나의 제1 광물 재료, 맥반석, 토르말린 및 페그마타이트를 포함하는 제2 광물 재료, 및 산화티타늄, 산화알루미늄 및 산화마그네슘을 포함하는 금속 산화물을 포함하는 세라믹 혼합물을 소성 분쇄하여 수득한 혼합광물분말을 포함할 수 있다. 예컨대, 혼합광물분말의 입도는 100 내지 1,000 mesh 일 수 있다.
구체적으로, 기능성 광물 재료는 점토, 고령토, 황토 및 백토 중 적어도 하나의 제1 광물 재료, 맥반석, 토르말린 및 페그마타이트를 포함하는 제2 광물 재료, 산화티타늄, 산화알루미늄 및 산화마그네슘을 포함하는 금속 산화물 및 정제수를 혼합하고, 350 내지 400℃의 온도에서 가열 공정을 수행하여 슬러리 형태의 세라믹 혼합물을 제조하고, 이를 1,100 내지 1300℃의 온도에서 200 내지 300분 동안 소성한 후 100 내지 1,000 mesh의 입자 크기를 갖도록 분쇄하여 제조될 수 있다.
예를 들어, 기능성 광물 재료에 포함되는 백토는 자체적으로 방사되는 원적외선으로 인해 세포의 생리작용이 활발하게 됨으로써, 인체내의 세포가 안고 있는 유해물질 등이 해독되는 효과가 있고, 맥반석은 인체에 이로운 원적외선이 방출될 뿐 아니라, 흡착 작용을 통해 탈취와 항균 기능이 있는데다, 이온의 방사로 인해 생리기능을 활성화 하여 질병 예방과 치료에 효능이 있다. 또한, 토르말린은 음이온의 작용을 통해 세포의 활성화 작용이 증대될 뿐 아니라, 원활한 혈액순환이 촉진되며, 페그마타이트는 단독 방사체의 소재로서 원적외선 방사 및 항균 탈취 기능을 가지며, 신체 접촉 시 체내 세포 활성화와, 혈액 순환 촉진 기능을 하게 된다. 기능성 광물 재료에 포함된 금속 산화물은 상술한 세라믹 재료의 효과를 더욱 강화시키기 위해 첨가될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 세라믹 혼합물은 점토, 고령토, 황토 및 백토가 1:0.5~1:0.5~1:0.5~1의 중량비로 혼합된 제1 광물 재료 15 내지 20 중량%, 맥반석, 토르말린 및 페그마타이트가 1:0.1~0.5:0.1~0.5의 중량비로 혼합된 제2 광물 재료 5 내지 10 중량%, 산화티타늄, 산화알루미늄 및 산화마그네슘이 1:1:1:의 중량비로 혼합된 금속 산화물 1 내지 5 중량%, 및 잔여의 정제수를 포함하도록 혼합한 후 가열 공정을 수행하여 제조될 수 있다.
자성체 재료는 전자파와 수맥파를 흡수 중화하고 동시에 지자기 발생 효과를 통해 식물의 성장에 안정적인 환경을 제공하기 위해 사용되는 것으로, 산화 그래핀으로 코팅 처리된 자성나노입자 혼합물을 포함할 수 있다. 예컨대, 자성나노입자 혼합물은 상자성을 갖는 자성 물질의 혼합물로서, 산화철(Fe3O4) 나노입자, 산화코발트(CoO) 나노입자, 산화니켈(NiO) 나노입자 및 산화아연(ZnO) 나노입자의 혼합물을 포함할 수 있다.
산화철(Fe3O4) 나노입자, 산화코발트(CoO), 산화니켈(NiO) 나노입자 및 산화아연(ZnO) 나노입자의 각각은 공지된 다양한 방법으로 합성한 후 분쇄 과정을 거쳐 수득될 수 있다. 예컨대, 각각의 나노입자의 합성은 합성하고자 하는 성분들을 혼합하여 일정 환경 하에서 소결하는 소결법, 알칼리 수용액에 금속 이온을 함유하는 입자를 혼합하여 얻어지는 침전물을 세척, 건조, 열처리하는 공침 소성법 또는 끓는 물의 높은 온도를 이용하는 수열 합성법 등이 이용될 수 있으며, 이 외에도 공지된 다양한 합성법이 이용될 수 있다.
합성된 나노입자는 10 내지 30 nm의 입자크기를 갖도록 분쇄될 수 있다. 합성된 나노입자의 분쇄는 예컨대, 비드 밀(bead mill), 믹서(mixer), 균질기 또는 초음파세척기를 이용하여 수행될 수 있다. 이와 같은 물리적 분쇄 방법을 통해 분쇄된 나노입자는 10 내지 30 nm의 입자크기로 작아질 수 있으며, 균일한 크기 분포를 가질 수 있다.
자성나노입자 혼합물은 상술한 바와 같이 수득한 산화철(Fe3O4) 나노입자, 산화코발트(CoO) 나노입자, 산화니켈(NiO) 나노입자 및 산화아연(ZnO) 나노입자를 1:0.1~0.5:0.1~0.5:0.1~0.5의 중량비로 혼합하여 제조될 수 있으며, 이를 통해 자화도 및 자화율 등의 성능을 향상시킬 수 있다.
자성 특성의 강화와 분산성 증대를 위해, 자성나노입자 혼합물은 산화 그래핀(Graphene Oxide, GO)으로 코팅 처리될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 산화 그래핀을 이용한 자성나노입자 혼합물의 코팅 처리는 자성나노입자 혼합물을 제1 용매에 용해시켜 자성나노입자 혼합 용액을 제조하는 것, 산화 그래핀을 제2 용매에 용해시켜 산화 그래핀 코팅 용액을 제조하는 것, 자성나노입자 혼합 용액에 산화 그래핀 코팅 용액을 드롭 방식으로 첨가하면서 초음파 처리하는 것, 및 초음파 처리의 완료 후 건조 공정과 열처리 공정을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 그 결과, 자성나노입자 혼합물에 포함된 각각의 자성나노입자의 표면이 산화 그래핀으로 코팅될 수 있다. 이 때, 코팅 효율의 증대를 위해, 자성나노입자 혼합 용액에 포함된 자성나노입자 혼합물과 산화 그래핀 코팅 용액에 포함된 산화 그래핀의 중량비는 1:2~2.5인 것이 바람직할 수 있다. 한편, 제1 용매 및 제2 용매는 C1 내지 C4의 알코올을 이용할 수 있다.
점도 조절제는 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(Hydroxypropylmethylcellulose), 카르복시메틸 셀룰로스(Carboxymethylcellulose), 아라비아검, 메틸셀룰로스(methyl cellulose) 및 폴리비닐알콜 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 점도 조절제는 정제수와 혼합하여 사용될 수 있다. 예컨대, 점도 조절제는 정제수 100 중량부당 카르복시메틸 셀룰로스 10 내지 20 중량부 또는 폴리비닐알콜을 10 내지 20 중량부를 혼합한 것을 사용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 혼합물은 기능성 광물 재료 100 중량부당 자성체 재료 5 내지 10 중량부 및 점도 조절제 20 내지 80 중량부를 포함하도록 제조될 수 있다. 자성체 재료가 5 중량부 미만인 경우 그 효과가 미미할 수 있으며, 10 중량부를 초과하는 경우 성형성이 저하될 수 있다. 점도 조절제가 20 중량부 미만인 경우 그 기능을 제대로 발휘하기 힘들며, 80 중량부를 초과하는 경우 불연성능이 저하되고 점도가 높아져 성형성이 저하될 수 있다.
제1 혼합물에 발포제 및 계면활성제를 첨가하고 교반하여 제2 혼합물이 제조될 수 있다(S20).
발포제는 발포 성형 과정에서 기포 발생을 위한 것으로서, 예컨대 과산화수소를 이용할 수 있다. 예컨대, 발포제는 제1 혼합물에 포함된 기능성 광물 재료 100 중량부당 과산화수소 5 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 과산화수소가 5 중량부 미만으로 첨가될 경우 기포발생 효과가 미미하고, 10 중량부를 초과하여 첨가될 경우, 과다한 기포발생으로 물리적 성능이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 과산화수소는 3∼30% 농도(g/ml)를 가질 수 있다.
계면활성제는 기포 활성화제로서 기능하는 것으로, 상기 과산화수소와 1:1의 중량비로 사용될 수 있다. 즉, 계면활성제는 제1 혼합물에 포함된 기능성 광물 재료 100 중량부당 5 내지 10 중량부로 사용될 수 있다. 예컨대, 계면활성제는 비이온계 계면활성제를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 혼합물에 열경화성 수지 및 무기 촉매제를 첨가하고 교반하여 제3 혼합물이 제조될 수 있다(S30).
열경화성 수지는 물성확보를 위한 것으로, 예컨대 요소 수지 또는 멜라민 수지를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 무기 촉매제와 함께 혼합되어 사용될 수 있다.
무기 촉매제는 열경화성 수지의 반응속도를 촉진하기 위한 것으로, 염화암모늄, 질산암모늄, 염화칼슘, 질산칼슘, 염화마그네슘, 질산마그네슘, 황산마그네슘, 염화나트륨, 질산나트륨, 염화칼륨, 염화아연 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
요소 수지 또는 멜라민 수지를 포함하는 열경화성 수지와 무기 촉매제는 1:0.3~0.5의 중량비로 혼합되어 사용될 수 있으며, 이들의 혼합물은 기능성 광물 재료 100 중량부당 1 내지 3 중량부로 사용될 수 있다. 바람직하게, 무기 촉매제는 염화암모늄을 이용할 수 있다.
제3 혼합물에 천연추출혼합물 및 미네랄 수용액을 포함하는 복합 기능성 추출혼합물을 첨가하고 교반하여 발포 조성물이 제조될 수 있다(S40).
천연추출혼합물은 목단피 추출물, 산초 추출물, 향나물 추출물 및 사철쑥 추출물을 포함할 수 있고, 미네랄 수용액은 미네랄 솔트, 유기산 게르마늄 및 셀레늄으로부터 생성된 미네랄 성분을 포함할 수 있다.
본 발명에서, 복합 기능성 추출혼합물은 항균, 항염 및 항산화 효과를 위한 것으로, 발포광물 팜보드(130)에 식재된 식생부재 내의 박테리아와 해충의 번식을 감소시켜 위생적인 생육 환경을 제공하여 식물의 생육을 돕기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복합 기능성 추출혼합물을 제조하는 것은 목단피, 산초, 향나무 및 사철쑥의 건조식물 분말, 미네랄 솔트, 유기산 게르마늄, 셀레늄, 알코올 및 정제수를 혼합하고 교반하여 복합 혼합물을 제조한 후 가열 공정을 수행하는 것 및 가열 공정이 수행된 복합 혼합물로부터 수용액을 분리하는 것을 포함할 수 있다.
목단피(Moutan Cortex Radicis)는 작약과(Paeoniaceae) 목단의 뿌리껍질을 말하는 것으로, 중국 서부 원산이며 신라시대 선덕여왕의 기록으로 미루어 중국에서 도입된 귀화식물로 추측된다. 생김새는 관상의 껍질조각으로 바깥 면은 어두운 갈색 또는 자색을 띤 갈색이며 가로로 길고 작은 타원형의 곁뿌리 자국과 세로 주름이 있다. 안쪽 면은 엷은 회갈색이나 어두운 자색을 띠고 편평하며 꺾은 면은 거칠다. 안쪽 면 및 꺾은 면에는 때때로 흰색의 결정이 붙어 있다. 성분은 파에오노사이드(paeonoside), 파에오놀라이드(paeonolide)와 파에오놀(paeonol)을 함유하며, 파에오노사이드는 저장중에 분해되어 당과 파에오놀을 생성한다. 파에오니프로린(paeoniflorin), 옥시파에오니프로린 (oxypaeoni florin), 벤조일파에오니프로린(benzoylpaeoniflorin), 파에오놀라이드 탄닌(paeon olide tannin), 프로시아니딘 B1(procyanidin B1). 벤조일옥시파에오니프로린(benzoyloxypaeoniflorin), 파에오닌(paeonin), 아스트라갈린(astragalin ), 페라고닌(pelargonin) 등의 성분이 함유되어 있다. 이러한 성분은 근피뿐만 아니라 목심부에도 존재함이 조직화학적으로 확인 되었다. 목단피는 혈열로 인한 생리불순, 생리통, 멍들었을 때, 토혈, 코피, 반점이 나타나는 증상, 허열로 인해 뼛골이 쑤시는 증상, 혈압상승, 어혈제거, 타박상, 소염진통, 종기치료, 맹장염초기 등에 사용하며 가슴답답증을 없애준다. 약리작용으로 진통, 진정, 해열, 항경련, 항염증, 항혈전, 항알레르기, 위액분비억제, 자궁점막충혈, 항균작용 등이 보고되었다
산초(Zanthoxylum schinifolium)는 성질이 따뜻하여 속을 덥히고, 찬기운과 습을 몰아내어 통증을 가라앉히는 작용을 하며, 살충하고 해독하는 작용이 있다. 산초에는 정유가 7% 정도 함유되어 있는데, 그 중에는 geraniollimonene, cumic alcohol 등이 있다. 최근에는 산초나무 종자에서 추출한 정유물질이 국부마취 및 진통작용이 있고, 항균작용으로 대장균, 적리균, 구균류, 디프테리아균, 황색포도상구균, 피부사상균 등을 억제하는 것이 보고되었다.
향나무는 측백나무과에 속하는 늘푸른 바늘잎나무로, 키는 15 내지 25m에 이르고 온 몸에서 향이 나는 나무이다. 어린 향나무는 원추형으로 자라며, 줄기가 곧지만 나이가 들면서 주변의 조건에 맞게 비틀어지고 구부러지는 특징이 있다. 향나무의 성분에는 아멘토플라본(amentoflavone), 히노키플라본(hinokiflavone), 및 아피게닌(apigenin) 등이 존재하며, 세드롤(cedrol), 피넨(pinene) 등과 같은 정유성분이 존재한다. 예로부터 향나무는 혈액순환촉진작용, 살균작용, 해독작용, 해열작용, 감기, 변비 및 다양한 질병에 대한 약재로도 사용이 되었으며, 현재까지도 향나무를 이용하여 여러가지 질병의 치료를 위한 연구가 계속되고 있다.
사철쑥(Artemisia capillaris Thunb)은 국화과(Compositae)에 속하는 한국에서 자생하는 다년생 초본으로서, 겨울철에도 죽지 않고 이듬해 줄기에서 다시 싹이 나온다 하여 사철쑥 또는 애탕쑥이라 불리며, 생약명으로는 인진, 인진호 또는 추호라 불린다. 이러한 사철쑥은 예로부터 간염, 황달, 및 지방간 치료에 사용되어 왔으며, 에스쿨레틴(esculetin), 스코파론(scoparone) 및 스코폴레틴(scopoletin)과 같은 쿠마린(coumarin) 유도체를 함유한 것으로 알려져 있으며, 특히, 코폴레틴(Scopoletin; 7-hydroxy-6-methoxy-2H-1-bezopyran-2-one), 스큘레틴(Esculetin; 6,7-dihydroxy-2H-1-bezopyran-2-one)은 주요 활성성분으로서, 항염활성을 나타내는 것으로 보고된 바가 있다.
미네랄 솔트는 다이아몬드와 같은 결정구조를 하고 있는 등축정계에 속하는 광물이며, 화학성분은 염화나트륨(NaCl)이다. 미네랄 솔트를 구성하는 염화나트륨은 동물에게 생리적으로 필수 불가결한 것으로 체액에 포함되어 체액의 삼투압을 조절하고, 염화나트륨의 구성 성분인 나트륨은 인산과 결합하여 완충물질로서 체액의 산염기 평형을 유지할 수 있다. 특히, 미네랄 솔트는 물과 접촉하면 이온화되어 체내에 침투하는 효능이 있어 체내 0.9% 염분을 유지하는 데 도움을 준다.
게르마늄은 산소의 효율적인 활용을 돕는 산소 촉매제의 역할을 한다. 즉, 인체에 유기산 게르마늄을 공급하면 만성 산소결핍현상으로부터 유래하는 만성 일산화탄소 중독증, 빈혈, 혈관장애, 심장장애, 저혈압, 세포노화, 정신장애 등의 질환을 예방 또는 치료할 수 있다. 또한, 유기산 게르마늄은 자연 치유력을 증강시키고, 통증 억제 작용을 하며, 제독 작용, 중금속 배출 작용을 한다. 즉, 유기산 게르마늄은 산화성이 강한 산소 원자를 갖는 화학적 특성 때문에 독성물질을 흡입하여 화학적으로 결합한 후 독성이 없는 다른 물질을 만드는 제독작용을 한다. 특히, 수은, 카드뮴 등의 중금속 오염의 제독에 뛰어나다. 따라서, 카드뮴에 노출되어 있는 흡연자에게 특히 유용한 성분이다.
셀레늄은 사람이나 동물에게 없어서는 안 되는 필수 미량 원소로서, 항암, 항노화, 면역체계 강화, 어린이 성장발육은 물론, 고혈압, 심장병 등 성인병과 남성의 정자생성 능력 촉진 등 성기능 강화에 이르기까지 다양한 효능을 지닌 영양소이다. 셀레늄은 암세포에 직접 침투하여 암세포를 죽이는 작용을 하는데, 특히 전립선암, 대장암, 폐암 등의 예방 효과가 크고, Selenoprotein을 통하거나, 비타민E와 함께 상호보완, 상승작용을 하여 항산화작용을 한다. 또한, 셀레늄이 부족하면, 케산병을 일으키고, 소와 양의 근육무력증과 흰근육병을 유발하며, Glutathione Peroxidase의 활성력 약화, 림프세포와 대식세포 등의 기능저하, 갑상선 호르몬의 생산 저하, 세포독성 물질 제거 기능 저하 등을 일으킨다.
복합 혼합물의 가열 공정은 예컨대, 90 내지 120℃의 온도에서 2 내지 3시간 동안 수행될 수 있다.
복합 혼합물의 가열 공정 동안, 목단피, 산초, 향나무 및 사철쑥의 건조식물 분말로부터 항균, 항염 및 항산화 효과를 위한 활성 성분이 추출될 수 있다. 또한, 미네랄 솔트, 유기산 게르마늄 및 셀레늄은 복합 혼합물 내에 용해 또는 이온화되어 항균, 항산화 및/또는 피부자극 완화 효과를 위한 유용 성분(즉, 미네랄 성분)을 생성할 수 있다. 이러한 미네랄 성분은 항균 효과 및 활성 산소에 대한 탁월한 소거작용 효과를 가질 수 있다. 즉, 가열 공정이 수행된 복합 혼합물은 목단피 추출물, 산초 추출물, 향나무 추출물 및 사철쑥 추출물을 포함하는 천연추출혼합물과, 미네랄 솔트, 유기산 게르마늄 및 셀레늄으로부터 생성된 미네랄 성분을 함유하는 미네랄 수용액을 포함할 수 있다.
복합 혼합물의 가열 온도가 90℃ 미만인 경우 추출 효율성이 저하되고, 120℃를 초과하는 경우 간조식물 분말로부터 추출된 활성 성분의 변형이 일어날 수 있다.
또한, 추출 효율의 증대를 위해 건조식물 분말은 목단피, 산초, 향나무 및 사철쑥 각각의 건조된 기관(예컨대, 뿌리, 가지, 줄기, 잎 또는 꽃)을 이용한 것으로서, 0.1 내지 1cm의 입자 크기를 갖도록 분쇄된 것을 혼합하여 사용할 수 있다. 건조식물 분말의 입자 크기가 0.1cm 미만이면 분쇄 공정이 복잡해져 공정 효율성이 저하되고, 입자 크기가 1cm를 초과하면 폴리페놀 화합물과 같은 유용 성분의 추출 효율이 떨어질 수 있다.
나아가, 건조식물 분말은 목단피, 산초, 향나무 및 사철쑥의 분쇄물이 1:1:0.5~1:0.5~1의 중량비로 혼합되어 제조된 것을 사용할 수 있으며, 이를 통해 건조식물 분말로부터 추출되는 활성 성분의 상호 작용에 따른 상승 효과 및 추출 효율이 최적화될 수 있다.
알코올은 건조식물 분말로부터 추출되는 성분의 추출 효율성을 증대시키기 위한 것으로, C1 내지 C4의 저가 알코올을 이용할 수 있다. 예컨대, 알코올은 에탄올을 이용할 수 있다.
정제수는 각 재료들을 효과적으로 용해 또는 분산시키기 위한 용매로서 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복합 혼합물은 목단피, 산초, 향나무 및 사철쑥의 분쇄물이 1:1:0.5~1:0.5~1의 중량비로 혼합된 건조식물 분말 15 내지 20 중량%, 미네랄 솔트 1 내지 5 중량%, 유기산 게르마늄 1 내지 5 중량%, 셀레늄 1 내지 5 중량%, 알코올 30 내지 40 중량% 및 잔여의 정제수를 혼합 후 교반하여 제조될 수 있다. 건조식물 분말이 15 중량% 미만이면 추출되는 활성 성분의 함량이 적고, 20 중량%를 초과하면 추출 효율이 저하될 수 있다. 미네랄 솔트, 유기산 게르마늄 및 셀레늄의 각각이 1 중량% 미만이면 추출되는 미네랄 성분이 함량이 낮고, 5 중량%를 초과하면 추출 효율이 저하될 수 있다. 또한, 알코올이 30 중량% 미만이면 추출 효율이 저하되고, 40 중량%를 초과하면 용해성이 저하될 수 있다.
가열 공정이 수행된 복합 혼합물로부터 수용액을 분리하여 복합 기능성 추출혼합물이 수득될 수 있다. 가열 공정이 수행된 복합 혼합물로부터 수용액을 분리 및 수득하는 것은 공지된 다양한 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 여과 또는 원심분리 방법을 통해 복합 혼합물로부터 찌꺼기를 제거하여 복합 기능성 추출혼합물물을 수득할 수 있다. 상술한 바와 같이 수득된 복합 기능성 추출혼합물은 항균, 항염 및 항산화 효과를 위한 다양한 유용 성분을 함유할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복합 기능성 추출물은 기능성 광물 재료 100 중량부당 5 내지 10 중량부로 사용될 수 있다. 즉, 발포 조성물은 제1 혼합물에 포함된 기능성 광물 재료 100 중량부당 5 내지 10 중량부의 복합 기능성 추출혼합물을 포함할 수 있다. 복합 기능성 추출물이 5 중량부 미만이면 그 효능이 미미할 수 있고, 10 중량부를 초과하면 성형성이 저하될 수 있다.
선택적으로, 단계(S40)은 생략될 수 있다. 이 경우, 발포 조성물은 제3 혼합물에 해당될 수 있다.
상술한 바와 같이 제조된 발포 조성물을 이용한 발포 성형 공정이 수행될 수 있다(S50).
발포 조성물을 이용한 발포 성형 공정은 성형틀 내에 발포 조성물을 투입한 후 60 내지 100℃의 온도에서 기포를 발포시키는 것 및 기포 형성 완료 후 성형품을 탈형하여 800 내지 1300℃의 온도에서 소성하는 것을 포함할 수 있다.
이와 같은 과정을 거처 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 단위 발포광물 팜보드(130p)가 제조될 수 있으며, 복수의 단위 발포광물 팜보드들(130p)이 접착 물질을 통해 상부 지지판(120)에 부착되어 서로 연결됨에 따라 발포광물 팜보드(130)로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른
발포 조성물을 이용하여 제조된 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드(130)는 우수한 흡수성과 다공질 공간의 충분한 확보를 통해 물과 공기의 최상의 균형비율의 유지가 가능하여 식재 식물의 장기간 생육이 가능하고, 쉽게 교체 가능하며 위생적이기 때문에 유지관리가 용이할 수 있다. 또한, 가공성, 심미성, 경량성, 불연성 및 단열성이 우수하여 수경재배용 구조물로서 효과적으로 이용될 수 있으며, 박테리아와 해충에 대한 우려가 없고, 항균성이 향상되어 식물의 생장에 더욱 효과적이며, 지자기 발생 및 원적외선 방사를 통해 바이오 필터로서의 기능이 가능하여 쾌적한 환경의 제공이 가능한 수직재배장치용 식생포트로서 이용될 수 있다.
이상 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들 및 응용 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 수직재배장치
110: 상부 지지프레임
120: 상부 지지판 130: 발포광물 팜보드
140: 하부 지지프레임 150: 하부 지지판
160: 급수 부재
120: 상부 지지판 130: 발포광물 팜보드
140: 하부 지지프레임 150: 하부 지지판
160: 급수 부재
Claims (3)
- 점토, 고령토, 황토 및 백토 중 적어도 하나의 제1 광물 재료, 맥반석, 토르말린 및 페그마타이트를 포함하는 제2 광물 재료, 및 산화티타늄, 산화알루미늄 및 산화마그네슘을 포함하는 금속 산화물을 포함하는 세라믹 혼합물을 소성 분쇄하여 수득한 혼합광물분말을 포함하는 기능성 광물 재료, 산화철(Fe3O4) 나노입자, 산화코발트(CoO) 나노입자, 산화니켈(NiO) 나노입자 및 산화아연(ZnO) 나노입자를 포함하는 자성나노입자 혼합물을 산화 그래핀으로 코팅 처리하여 제조된 자성체 재료 및 점도 조절제를 혼합 후 교반하여 제1 혼합물을 제조하는 단계;
상기 제1 혼합물에 과산화수소를 포함하는 발포제 및 계면활성제를 첨가하고 교반하여 제2 혼합물을 제조하는 단계;
상기 제2 혼합물에 요소 수지 또는 멜라민 수지를 포함하는 열경화성 수지 및 염화암모늄, 질산암모늄, 염화칼슘, 질산칼슘, 염화마그네슘, 질산마그네슘, 황산마그네슘, 염화나트륨, 질산나트륨, 염화칼륨, 염화아연 중 적어도 하나를 포함하는 무기 촉매제를 첨가하고 교반하여 제3 혼합물을 제조하는 단계;
상기 제3 혼합물에 목단피 추출물, 산초 추출물, 향나물 추출물 및 사철쑥 추출물을 포함하는 천연추출혼합물 및 미네랄 솔트, 유기산 게르마늄 및 셀레늄으로부터 생성된 미네랄 성분을 포함하는 미네랄 수용액을 포함하는 복합 기능성 추출혼합물을 첨가하고 교반하여 발포 조성물을 제조하는 단계; 및
상기 발포 조성물을 이용한 발포 성형 공정을 수행하는 단계를 포함하는, 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드의 제조 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 기능성 광물 재료는 점토, 고령토, 황토 및 백토가 1:0.5~1:0.5~1:0.5~1의 중량비로 혼합된 제1 광물 재료 15 내지 20 중량%, 맥반석, 토르말린 및 페그마타이트가 1:0.1~0.5:0.1~0.5의 중량비로 혼합된 제2 광물 재료 5 내지 10 중량%, 산화티타늄, 산화알루미늄 및 산화마그네슘이 1:1:1:의 중량비로 혼합된 금속 산화물 1 내지 5 중량%, 및 잔여의 정제수를 포함하도록 혼합하고 350 내지 400℃의 온도에서 가열 공정을 수행하여 슬러리 형태의 세라믹 혼합물을 제조하고, 이를 1,100 내지 1300℃의 온도에서 200 내지 300분 동안 소성한 후 100 내지 1,000 mesh의 입자 크기를 갖도록 분쇄하여 제조되고,
상기 자성나노입자 혼합물은 산화철(Fe3O4) 나노입자, 산화코발트(CoO) 나노입자, 산화니켈(NiO) 나노입자 및 산화아연(ZnO) 나노입자를 1:0.1~0.5:0.1~0.5:0.1~0.5의 중량비로 혼합하여 제조되는, 식물의 성장을 조절하기 위한 발포광물 팜보드의 제조 방법. - 제1 항 또는 제2 항의 방법에 의해 제조된 발포광물 팜보드.
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|---|---|---|---|---|
| KR102599301B1 (ko) * | 2023-03-28 | 2023-11-08 | 농업회사법인 주식회사 클로이 | 포터블 새싹인삼 수경재배기를 이용한 새싹인삼 수경재배방법 |
-
2021
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