KR20230081100A - 규산과 농약이 혼합되어 사용되는 항공 방제약품의 기능성 첨가제 - Google Patents
규산과 농약이 혼합되어 사용되는 항공 방제약품의 기능성 첨가제 Download PDFInfo
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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Abstract
본 발명은 규산을 필요로 하는 작물을 병해충 방제를 수행할 때 가용성 규산과 농약이 혼합되는 항공 방제약품의 물리,화학적 물성변화가 발생되지 않도록 pH의 알칼리화 조절방법에 의하여 가용성 규산의 화학적 불안정에 의한 석출물 내지는 겔화(Gelation)의 발생을 억제하고, 화학적 수단에 의해 금속으로 구성된 항공 방제 장치의 부식억제의 기능은 물론 병충해 방제가 잠시 중단되거나 끝날 때 용매의 빠른 증발에 의한 노즐의 막힘으로 연속적 방제를 할 수 없음을 예방할 수 있는 가용성 규산이 포함된 항공방제용 기능성 첨가제에 관한 기술이다.
본원 기술로 제공되는 기능성 첨가제는 규산칼륨(K2SiO3), 한국표준규격인 1종~4종의 액상규산나트륨, 규산나트륨(Na2SiO3), 콜로이달 실리카(Colloidal silica; Silica sol) 중에서 선택되는 가용성 규산이 규소(Si)로 0.5 ~ 3.0 중량부와 부식방지제 0.05 ~ 2.5 중량부와 유기물 용매가 1.5 ~ 7.5 중량부가 희석된 농약성분과 혼합될 때 전체 농약성분의 pH가 9.5 ~ 11 범위로 조절시키는 양의 알칼리 약품이 포함되는 조성으로 기능성 첨가제로 제공되어 희석된 농약성분에 포함되어 사용된다.
본원 기술로 제공되는 기능성 첨가제는 규산칼륨(K2SiO3), 한국표준규격인 1종~4종의 액상규산나트륨, 규산나트륨(Na2SiO3), 콜로이달 실리카(Colloidal silica; Silica sol) 중에서 선택되는 가용성 규산이 규소(Si)로 0.5 ~ 3.0 중량부와 부식방지제 0.05 ~ 2.5 중량부와 유기물 용매가 1.5 ~ 7.5 중량부가 희석된 농약성분과 혼합될 때 전체 농약성분의 pH가 9.5 ~ 11 범위로 조절시키는 양의 알칼리 약품이 포함되는 조성으로 기능성 첨가제로 제공되어 희석된 농약성분에 포함되어 사용된다.
Description
본 발명은 가용성 규산과 농약이 혼합되는 항공 방제약품의 물리.화학적 물성변화가 발생되지 않도록 제공되는 기능성 첨가제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 규소 성분을 필요로 하는 작물의 병해충 방제를 위해 항공 방제과정에서 가용성 규산과 농약이 혼합되는 항공방제 약제를 준비하는 과정 중 pH의 알칼리화 조절에 의해 가용성 규산의 화학적 불안정에 의한 석출물 방지 또는 겔화(Gelation)의 발생을 억제하고, 화학적 수단에 의해 금속으로 구성된 항공 방제 장치의 부식억제의 기능은 물론 병충해 방제가 잠시 중단되거나 끝날 때 용매의 빠른 증발에 의한 노즐의 막힘으로 연속적 방제를 할 수 없음을 예방할 수 있는 가용성 규산이 포함된 다양한 기능성의 항공 방제약품의 첨가제 관련 기술이다.
농작물의 병해충 방제란 인간에게 경제적 손실을 초래하는 병해충의 활동을 없이하거나 가능한 한 억제하기 위한 것으로, 병해충의 밀도 개체수를 일정한 수준 이하로 조절하는 것을 의미한다.
즉 유해한 생물이 존재하더라도 그 밀도가 인간에게 심각한 피해를 줄 정도가 아니면 굳이 시간과 경비를 투자하여 방제 작업을 수행할 필요까지 없을 수 있겠으나 어떤 병해충의 밀도가 점점 높아져서 이들에 의한 피해를 방치 하였을 때 예상되는 손실액이 방제에 소요될 제반 비용보다 높을 경우에는 방제 수단을 적용해야 할 것인바, 이러한 병해충에 의한 손실액과 방제비용이 같을 때의 해충밀도를 경제적 피해수준이라고 한다.
따라서 경제적 피해수준을 경계로 하여 방제를 할 것인가 말 것인가를 결정하게 되며, 병해충의 방제법을 대별하여 보면 기계적 방제법, 물리적 방제법, 화학적 방제법, 생물학적 방제법, 임업적 방제법, 페로몬과 기타 생리활성물질을 이용한 방제법, 법적 방제법 등으로 분류할 수 있다.
매년 동일한 작물을 동일한 방법으로 재배하더라도 농가마다 토양의 상태나 기상환경에 따라 병해충 피해는 농가마다 다르게 나타나며, 우리나라의 경우 매년 장마로 인한 농작물 병해가 발생되고 특히 농경지 침수피해가 커지는 가운데 성장에 필요한 일조량이 부족해지고 장마가 지난 뒤에는 습도가 높은데 이런 상황에서는 농작물 생육과 생산량에 악영향을 미치는 병해충이 많이 발생한다.
최근 농가의 고령화에 따른 농업현장에서 방제 인력의 부족과 농약 살포과정에서 약제 노출에 의한 중독 문제 등을 해결할 수 있는 드론방제는 지상 살포보다 10배 이상의 능률을 보여주고 있으며, 유인 항공방제보다 단위면적당 살포량이 적고 기상 영향을 적게 받으며, 대량 항공 살포에 따른 환경피해 우려를 줄일 수 있다는 점에서 전국적으로 점차 확대되고 있고, 특히 적은 비용과 방제 및 비행에 제약이 적은 장점을 갖고 있어 농가의 높은 관심을 나타내고 있는 상황이다.
항공방제는 비행기, 헬리콥터, 드론 등의 항공체를 이용하여 공중에서 농약 등의 약제를 살포하여 작물에 생기는 병해충 등을 방제하는 기술이며, 사람이 비행기나 헬리콥터에 탑승하여 운용하는 유인방제와 사람이 타지 않고 무인기를 이용하는 무인방제가 있다.
과거에는 유인기를 이용한 방제가 주였으나 현재는 기술의 발달로 무인기를 활용한 방제가 점차 늘어나고 있는 추세이며, 유인기를 이용한 방제는 대형기체를 이용하기 때문에 넓은 지역을 단시간에 방제할 수 있는 장점이 있는 반면, 비용이 많이 들고 비행장 등 기반 시설의 필요로 제약이 많이 따르나, 무인기(드론 등)를 이용한 무인 항공방제는 사람이 기체에 탑승하지 않고 무선 장치를 활용하여 방제 작업을 하기에 유인 항공방제보다 비용이 저렴하고 정밀방제 등의 장점을 가지나 비행시간이 짧고 약제 살포량이 적은 아쉬움이 있다.
그동안 우리나라에서의 항공방제는 산림 지역 등 주로 큰 면적의 방제를 위해서는 유인기를 이용하고 있었으나 최근에는 작은 면적의 농업 등 방제에는 드론을 이용한 무인방제가 실시되고 있다.
일본에서는 1980~1990년대부터 무인항공방제가 상업적으로 시작되었으며, 우리나라는 2000년대부터 무인항공방제를 시작하였고, 무인항공살포기는 항공용으로 사용할 수 있는 회전익 항공기로서 구조적으로 사람이 탈 수 없도록 구성되고, 원격조작 또는 자동조정으로 비행시키는 항공기로 무인항공살포기에 의한 농약 살포는 스스로 비행하기 위한 회전 날개가 일으키는 하향풍(항공기 아래로 부는 바람)을 효율적으로 이용하는 것으로, 분무된 살포액 입자는 하향풍을 타고 확산되고 낙하하여 작물에 도달하도록 구성된다.
농업용 무인항공기에는 무인헬리콥터, 무인멀티콥터, 고정익 무인항공기, 무인기구 등 여러 가지가 있으나 현재 농약을 살포하는 용도로 사용되는 것은 무인헬리콥터와 무인멀티콥터가 이용되고 있으며, 무인헬리콥터는 2003년부터 전국 각지에서 벼를 주요 살포 대상으로 하는 방제에 사용되고 있고, 현재 양파, 마늘 등의 대규모 재배 단지와 일부 외래 병해충 방제에 사용되고 있으며, 무인멀티콥터는 주로 드론으로 지칭하는 항공체로, 항공 촬영과 취미 활동용으로 사용되다가 최근에 밭작물과 일부 논 작물에 대해 개인 또는 농협 등의 조합이나 단체영농주체에서 방제에 널리 이용되고 있는 실정이다.
특히 벼를 대상으로 하는 항공방제에서, 벼는 화본과 작물로써 규산이 많이 필요로 하는 작물로 볏짚에는 상당히 높은 함량의 가용성 규산이 함유되어 있고, 예전에는 탈곡된 볏짚은 다시 논으로 순환되어 벼에 규산의 공급원 역할을 하였으나, 근래에는 대부분의 볏짚이 소의 가축사료로 사용되면서 규산의 순환공급이 중단된 상황에 이름에 따라 규산 성분에 의한 벼 잎의 규화조직을 제공하여 병충해 저항성을 높이고, 벼의 조직을 치밀하고, 튼튼하게 하여 도복(쓰러짐)을 예방하며, 등숙율을 높여 쭉정이를 줄이고, 수확량과 미질을 향상시키기 위하여 벼 작물에 발생된 병해충을 방제할 때 농약의 조성물에 가용성 규산을 함께 혼합하여 방제를 실시가 필요한 상황에 이르렀다.
그러나 농약의 조성물에 가용성 규산을 혼합하여 사용하고자 하는 종래기술은 아직 개시된바 없는 것으로 확인되고, 이 것이 현재까지 불가능함은 농약에 가용성 규산이 혼합되는 경우 규산의 화학적 불안정에 의한 석출물 형성 또는 겔화(Gelation)가 발생하여 금속으로 이루어진 분무 노즐을 막아 항공 방제를 위한 농약 조성물을 분무할 수 없게 되기 때문이다.
그동안 개시된 항공 방제와 관련된 기술을 살펴보면 다음과 같다.
한국공개특허 출원번호 10-2019-0063833에서는 농약 방제와 같은 임무를 수행하는 무인항공기에서 안전 상의 이유 등으로 특정 자격증을 소유하고 있거나 무인항공기 조작에 능숙한 숙련된 조종사에 의해서만 운용될 필요가 있으나, 종래에는 무인항공기 자체의 기체 기능을 향상시키고자 하는 분야의 기술에 편향되어 있어, 농약 방제에 있어서는 정작 무인항공기를 운용하는 조종사의 무인항공기 조작의 숙련도 및 신뢰성에만 의존해야 된다는 문제점을 극복하기 위한 농업용 무인항공기를 제시하고 있다.
한국공개특허 출원번호 10-2014-0192028에서는 위치정보시스템을 이용한 자동 경로비행으로 적재적소의 농약살포가 가능하고 멀티 로터(rotor)를 기반으로 하여 비행의 기능성과 안정성을 향상시키는 항공방제용 드론을 제시하고 있다.
한국공개특허 출원번호 10-2007-0104952에서는 넓은 면적의 산림이나 논 , 밭 등지에서 병충해로부터 피해를 방지하기 위해서 농약 및 비료를 항공방제함으로써 농민들의 어려운 방제에 도움을 주기 위한 동력 행글라이더 항공방제기를 제시하고 있다.
한국공개특허 출원번호 10-2016-0115643에서는 내부에 공간이 형성되어 농약이 저장되며, 복수개의 통공이 형성되는 가드부, 가드부의 통공에 배치되는 샤프트프레임, 샤프트프레임의 일단과 연결되는 로터, 로터와 연결되어, 로터의 회전 시 추력을 발생시키는 회전익, 가드부의 상측에 형성되는 농약투입구, 농약투입구를 밀봉시키는 마개, 가드부의 일측에 형성되는 농약공급관, 농약공급관의 하측에 형성되어 농약이 분사되는 분사부, 가드부의 일측에 형성되고, 로터 및 분사부와 연결되는 제어부 및 제어부 및 로터에 전기를 공급하는 전원공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업용 방제드론을 제시하고 있다.
한국공개특허 출원번호 10-2016-7029319에서는 수성 연속 상; 스티렌-말레이미드 공중합체 입자를 포함하는 제1 분산 상; 및 유적(oil droplet), 현탁 입자 또는 캡슐 현탁물 중 어느 하나인 제2 분산 상을 포함하는 조성물; 및 농업적 해충 또는 질병의 방제를 위한 농약 제형을 제시하고 있다.
한국공개특허 출원번호 10-2014-0192028에서는 무인항공기를 이용한 항공방제를 실시함에 있어, 위치정보시스템을 이용한 자동 경로비행으로 적재적소의 농약살포가 가능하고 멀티 로터(rotor)를 기반으로 하여 비행의 기능성과 안정성이 크게 향상될 수 있도록 한 항공방제용 드론을 제시하고 있다.
한국공개특허 출원번호 20-2003-0034951에서는 넓은 면적의 논이나 밭 등에서 키우는 농작물을 병충해로부터 피해를 방지하기 위해서 농약 및 비료의 살포와 공중방제를 무인 항공기로 수행할 수 있도록 구성함으로써, 농약 및 비료의 살포와 공중방제를 위한 인력 및 비용을 최소화하여 전체적인 경제성을 향상시키게 하고, 농약 및 비료의 살포에 의해 발생되는 중독을 미연에 예방시키게 하는 무인항공 농약 살포기를 제시하고 있다.
일본공개특허 출원번호 2007-083903에서는 방부 효과(살균 효과)가 높고 저장 안정성이 우수한 항공 살포에서의 방제 효과가 높은 수성 현탁형 농약 조성물을 제공하는 것을 목적으로 하는 보존 안정성이 우수한 항공 살포용 수성 현탁상 농약 조성물을 제시하고 있다.
그러나 본원 발명자는 항공 방제를 통한 병해충 방제를 수행할 때 병해충 방제를 위한 농약과 가용성 규산이 함께 혼합된 조성물을 함께 사용하여 병해충을 방제함과 동시에 규산의 영양소에 의한 작물의 비료 기능을 함께 제공하고, 항공 방제 약제를 준비하는 과정 중 가용성 규산의 화학적 불안정에 의한 석출물 내지는 겔화(Gelation)의 발생을 억제하는 방안을 찾고자 하였고, 더욱 화학적 수단에 의해 금속으로 구성된 항공 방제 장치의 부식억제의 기능은 물론 병충해 방제가 잠시 중단되거나 끝날 때 용매의 빠른 증발에 의한 노즐의 막힘을 방지할 수 있는 가능성을 찾고자 하였다.
본원은 규소 성분을 필요로 하는 작물의 병해충 방제를 원할 때 가용성 규산과 농약이 혼합되는 항공 방제 약제를 준비하는 과정에서 농약과 가용성 규산이 함께 혼합된 농약 조성물의 pH를 알칼리 영역으로 유지하도록 하여 화학적 안정성에 의한 규산의 석출물 생성방지 또는 겔화의 생성을 억제하도록 하여 항공방제가 가능한 항공방제 수단을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
또한 본원은 항공 방제 과정 중 끓는 점이 높은 용제와 부식방지제를 항공 방제 약제에 포함되도록 하여 항공방제 과정에서 약액 분무노즐의 막힘을 방지하면서 규소성분의 원활한 공급과 병해충 방제를 동시에 제공할 수 있는 항공방제용 기능성 첨가제를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본원에서 개시되는 기술사상은 규소 성분을 필요로 하는 작물의 병해충 방제를 위해 가용성 규산과 농약이 혼합되는 항공 방제 약제를 준비하는 과정 중 농약과 가용성 규산이 함께 혼합된 농약 조성물의 pH를 9.5~11.0 범위로 조절하여 화학적으로 안정화된 가용성 규산을 제공하여 실리카의 석출물 또는 겔화의 생성을 억제하도록 하고, 또한 금속으로 이루어진 항공 방제장치의 부식을 억제하기 위하여 항공 방제 약제에 부식방지제가 포함되도록 하고, 병충해 방제가 불규칙적으로 잠시 중단되거나 끝날 때 용매의 빠른 증발에 의한 노즐의 막힘을 억제하기 위하여 물보다 끓는 점이 높은 중비점 용제 내지는 고비점 융제가 항공 방제 약제에 포함되도록 구성되는 항공방제용 기능성 첨가제를 통하여 본원의 목적을 달성할 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.
본원은 규소 성분을 필요로 하는 작물의 병해충 방제를 위해 농약성분에 규소성분을 포함시켜 적용되는 항공 방제방법에서, 각각의 농작물에 적용하는 농약성분의 사용농도는 서로 다르게 적용되는바, 보통 농약약제에 10배, 50배, 100배로 물로 희석시켜 사용하는데 본원 기술은 항공방제를 실시하는 과정에서 농약성분에 규소성분을 포함시켜 사용하려 해도 농약성분에 가용성 규산이 첨가되면 실리카의 석출물이 되거나 또는 겔화되어 분무노즐을 통해 농약성분이 방출되지 않고 잦은 고장을 유발함에 따라 이러한 현상을 해소할 수단이 필요하여 창안된 기술이다.
본원은 상기 문제점의 해소방안으로 예를 들어 10배의 물로 희석된 농약성분을 100 중량부 기준으로 할 때 규산칼륨(K2SiO3), 한국표준규격인 1종~4종의 액상규산나트륨, 규산나트륨(Na2SiO3), 콜로이달 실리카(Colloidal silica; Silica sol) 중에서 선택되는 가용성 규산이 규소(Si)로 0.5 ~ 3.0 중량부와 부식방지제 0.05 ~ 2.5 중량부와 유기용매가 1.5 ~ 7.5 중량부가 추가되어 희석된 농약성분과 혼합될 때 전체 농약성분의 pH가 9.5 ~ 11 범위로 조절시키는 양의 알칼리 약품이 함께 포함되는 조성으로 농약성분에 포함되어 사용됨으로 항공 방제과정에서 규산의 석출물 또는 겔화의 생성을 억제하면서 항공방제장치의 부식을 억제하고 노즐의 막힘을 방지하도록 적용되는 항공 방제방법으로 구현될 수 있는 기술사상의 발명이다.
즉, 본원은 병충해 방제를 위해 농약성분에 규소성분을 포함시켜 제공되는 항공 방제약제의 첨가제로서, 희석된 농약성분을 100 중량부 기준으로 할 때 규산칼륨(K2SiO3), 한국표준규격인 1종~4종의 액상규산나트륨, 규산나트륨(Na2SiO3), 콜로이달 실리카(Colloidal silica; Silica sol) 중에서 선택되는 가용성 규산이 규소(Si)로 0.5 ~ 3.0 중량부와 부식방지제 0.05 ~ 2.5 중량부와 유기물 용매가 1.5 ~ 7.5 중량부가 희석된 농약성분과 혼합될 때 전체 농약성분의 pH가 9.5 ~ 11 범위로 조절시키는 양의 알칼리 약품이 포함되는 조성으로 농약성분에 포함되어 항공 방제약제의 물리,화학적 물성변화가 발생되지 않도록 제공되는 다기능성 항공 방제약제의 첨가제를 특징으로 한다.
상기 부식방지제는 2-메틸벤즈이미다졸, 2-부틸벤즈이미다졸, 2-헵틸벤즈이미다졸, 프로피온아미드, 아이소부틸아미드, 트리메틸아세트아미드, 헥사노아미드, 아크릴아미드, 메타아크릴아미드, 아미노벤자미드, 살리실아미드, 벤자미드, 벤조트리아졸, 머캅토벤조트리아졸, 하이드로시벤조트리아졸, 톨리트리아졸, 트리아졸, 벤즈이미다졸, 이미다졸, 사이클로헥실아민, 벤즈아민, 모르폴린, 에탄올아민, 프로파놀아민, 부탄놀아민, 디메틸에탄올아민, 디에탄올아민, 헥사민, 메틸렌아민, 트리메틸렌아민, 디에틸렌아민, 트리에틸아민, 에틸렌디아민, 프로필아민, 부틸아민, 이소프로필아민, 다이칸, 다이판 및 카프로익산염. 카프릭산염, 락틱산염, 옥탄산염, 옥칠산염, 라울릭산염의 지방족 카르복실산염과 벤조산염, 살리실릭산염, 부틸벤조산염의 방향족 카르복실산염 중에서 선택되어 사용될 수 있다.
또한 상기 유기용매로써 중비점 용제는 비점이 약 107℃~143 ℃의 유기용매로서 이소부탄올(Iso-butanol, bp 107℃), 자일렌(Xylene, bp 135 ℃), 메칠 셀로솔브 아세테이트(Methyl Cellosolve Acetate, bp 143℃), 메칠 셀로솔브(Methyl Cellosolve, bp 124.5℃), 엠아이비케이(MIBK, Methyl Isobutyl Ketone, bp 118℃), n-부탄올(n-Butanol, bp 117℃) 중 선택되어지는 1종 이상의 유기용매가 사용될 수 있으며, 고비점 용제로 비점이 약 135℃~235℃의 유기용매로서 부틸 셀로솔브(Buthyl Cellosolve, bp 171.2℃), 에틸 카비톨(Ethyl Carbitol, bp 135.6℃), 셀로솔브 아세테이트(Cellosolve Acetate, bp 156.2℃), 싸이클로헥사온(Cyclohexanone, bp 155~157℃), 부틸 카비톨(Butyl Carbitol, bp 220~235℃), 메틸 카비톨(Methyl Carbitol, bp 188~198℃) 중에서 선택되는 1종 이상의 유기용매가 선택되어 사용될 수 있다.
본원은 상기 배경기술에서 밝히고 있듯이 항공 방제에 의해 벼 작물과 같이 규소 성분을 필요로 하는 작물의 병해충 방제를 위해 농약과 가용성 규산이 함께 혼합된 약제를 준비하는 과정 중 가용성 규산이 화학적으로 안정화되는 영역의 pH 조절수단을 통하여 농약과 가용성 규산이 함께 혼합된 약제를 준비할 때 가장 큰 어려운 현안 문제점을 해결하여 농약과 가용성 규산이 함께 혼합된 항공방제약제에 의한 항공방제가 가능한 효과를 제공한다.
또한 본원에서는 규소성분이 포함된 항공방제약제에 부식방지제 및 중비점 용제 내지는 고비점 용제를 함께 구성함으로써, 금속으로 이루어진 항공 방제 장치의 장기적인 내식성을 제공하고, 방제 과정 중 용매 증발에 의한 노즐의 막힘을 해결하면서 규소의 영양분을 작물에 공급과 동시에 무인 항공 방제 수단를 통하여 장기적인 방제장치의 보호 및 트러블이 없는 병해충 방제를 가능케하고 우수한 병해충 방제효과를 통하여 농가의 경쟁력을 확보하는 효과를 제공할 것으로 기대된다.
이하, 본원의 기술사상을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본원은 규소 성분을 필요로 하는 작물의 병해충 방제를 위해 가용성 규산과 농약이 혼합되는 항공 방제 약제를 준비하는 과정에서 pH의 알칼리화 조절에 의해 가용성 규산의 화학적 불안정에 따른 석출물 또는 겔화(Gelation) 발생을 억제하고, 항공 방제 약제에 부식방지제를 추가하여 금속으로 구성된 항공 방제 장치의 부식억제의 기능을 제공하며, 항공 방제 약제에 중비점 용제 내지는 고비점 용제를 추가해줌에 의해 병충해 방제가 잠시 중단되거나 또는 끝날 때 용매의 빠른 증발에 의해 노즐구멍의 막힘을 억제할 수 있는 가용성 규산이 포함된 다기능성의 항공약제에 관한 기술이다.
본원에서 pH 조절을 위한 알칼리 약품은 농약성분과 가용성 규산이 함께 혼합되는 경우 화학적으로 불안정한 규산으로 인하여 실리카의 석출물 내지는 겔화 생성에 의한 농약 및 규산에 대한 항공방제의 불가능함을 방지하기 위해 농약과 규산이 혼합된 방제조성물의 pH를 수산화칼륨(KOH) 내지는 수산화나트륨(NaOH) 내지는 암모니아수(NH4OH)를 이용하여 9.5 내지는 11로 조절하는데 본원기술이 작물의 비료 효능을 함께 제공하기 위해 pH를 조절하기 위해 수산화칼륨(KOH)을 이용하는 것이 바람직하다.
본원의 기술사상을 구현하기 위한 발명의 실시내용을 실시예로 기재하고자 하는바, 본 출원의 명세서나 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본원의 보호범위는 본원발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이고, 본 명세서에 기재된 예시는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본원의 기술사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
실시 예 1
본원의 기술사상의 구현 가능성을 확인하기 위하여 명타자 농약[(주)팜한농]을 구입한 후 10배의 증류수로 희석시켜 1/10 중량%로 하고, 희석된 명타자 농약을 100 중량부로 기준으로 할 때 가용성 규산으로 액상 규산나트륨-3종[(주)에스켐텍]을 규소(Si)로 0.5 중량부와, 부식방지제로 싸이클로헥실아민[(주)삼전순약]을 0.05 중량부와, 유기용매로 부틸카비톨[(삼전순약)을 1.5 중량부와 1/10으로 희석된 농약과 가용성 규산 및 부식방지제, 유기용매가 혼합된 용액의 pH를 9.5로 조절할 수 있도록 수산화칼륨(KOH)을 공급하여 가용성 규산과 농약이 혼합된 기능성 조성물을 제조하였다.
실시 예 2
청실홍실 농약[농협케미칼]을 구입한 후 1/10 중량%로 희석하고, 희석된 청실홍실 농약을 100 중량부로 기준으로 할 때 가용성 규산으로 규산칼륨[(주)에스켐텍]을 규소(Si)로 1.2 중량부와, 부식방지제로 벤조산나트륨[(주)삼전순약]을 1.2 중량부와, 유기용매로 부틸셀로솔브[(삼전순약)을 3.0 중량부와 1/10으로 희석된 농약과 가용성 규산 및 부식방지제, 유기용매가 혼합된 용액의 pH를 10으로 조절할 수 있도록 수산화칼륨(KOH)을 공급하여 가용성 규산과 농약이 혼합된 기능성 조성물을 제조하였다.
실시 예 3
아리킬트 농약[신젠타코리아]을 구입한 후 1/10 중량%로 희석하고, 희석된 아리킬트 농약을 100 중량부로 기준으로 할 때 가용성 규산으로 규산칼륨[(주)에스켐텍]을 규소(Si)로 3.0 중량부와, 부식방지제로 벤조트리아졸[(주)삼전순약]을 1.2 중량부와, 유기용매로 메칠셀로솔브[(삼전순약)을 7.5 중량부와 1/10으로 희석된 농약과 가용성 규산 및 부식방지제, 유기용매가 혼합된 용액의 pH를 11로 조절할 수 있도록 수산화칼륨(KOH)을 공급하여 가용성 규산과 농약이 혼합된 기능성 조성물을 제조하였다.
비교 예 1~3
pH 조절을 하지 않고, 부식방지제 및 유기 용매를 공급하지 않을 것을 제외하고, 실시 예 1~3과 동일하게 수행하였다.
상기 비교 예 1~3 및 실시 예 1~3의 항공방제에 의해 규소 성분을 필요로 하는 작물의 병해충 방제를 위해 가용성 규산과 농약이 혼합된 방제 조성물을 준비할 때 화학적으로 불안정한 가용성 규산에 대한 문제점을 확인하기 위하여 농약과 가용성 규산이 혼합할 때부터 혼합된 방제 조성물이 석출되거나 겔화되는 시간을 1주일 동안 확인하였으며, 항공 방제를 준비하는 과정이나 병해충 방제가 잠시 중단된 후 재차 방제를 위한 시간이 경과되었을 때 노즐의 막힘을 확인하기 위하여 상기 비교 예 1~3 및 실시 예 1~3에서 준비된 방제 조성물을 가정용 분무기에 넣고 약 1분간 분무한 다음 청명하고 바람이 부는 실외(최고 온도: 32.7℃)에 3시간 방치한 후 재차 분무를 할 때 분무 가능성을 확인하였다.
또한 금속으로 이루어진 항공방제의 장치 및 노즐에 대한 부식 방지의 기능을 구현하기 위하여 20 mm × 50 mm × 1 mm 크기의 철 시편을 준비하고, 철 시편을 연마공정, 탈지공정, 수세공정을 거친 후 건조한 다음 상기 비교 예 1~3 및 실시 예 1~3에서 준비된 방제 조성물을 골고루 묻혀주었다.
방제 조성물을 완전히 건조한 다음 염수분무시험장비(CT-ST 600, 코아텍)를 동원하여 부식의 발생여부를 확인하였으며, 이 때 염수분무시험은 10 % 농도의 염화나트륨(NaCl) 용액과 50 oC의 온도에서 30분간 수행하였다.
상기 비교 예 1~3 및 실시 예 1~3의 시험결과를 표 1에 나타냈다.
| 구분 | 실리카 석출 또는 겔화 시간 |
분무 가능성 | 부식률(%) |
| 실시 예 1 | 1주일 이후 | 분무 가능 | 7.4 |
| 실시 예 2 | 1주일 이후 | 분무 가능 | 4.2 |
| 실시 예 3 | 1주일 이후 | 분무 가능 | 1.2 |
| 비교 예 1 | 10초 내 겔화발생 | 분무 불가능 | 34 |
| 비교 예 2 | 10초 내 겔화발생 | 분무 불가능 | 36 |
| 비교 예 3 | 10초 내 겔화발생 | 분무 불가능 | 32 |
표 1에서 나타낸 바와 같이 비교 예 1～3에서는 pH를 조절하지 않고 막연하게 가용성 규산과 농약을 혼합할 때 10초 이내에 식용하는 묵과 같은 상태의 겔화가 발생하여 더 이상 분무를 위한 작업을 진행할 수 없음을 확인하였으며, 비점이 높은 유기 용매가 존재하지 않을 경우 가용성 규산과 농약에 포함된 용매가 휘발 건조되면서 최종적으로 고형분의 규소 성분이 노즐을 막아 항공 방제를 준비하는 과정이나 병해충 방제가 잠시 중단된 후 재차 방제를 수행할려고 할 때 재차 항공방제 작업이 어려움을 확인할 수 있으며, 부식방지제가 존재하지 않는 이유로 부식률이 높아 금속으로 이루어진 항공방제의 장치 및 노즐을 장기간 유지, 관리하는데 한계가 있을 것으로 예상할 수 있다.
반면, 실시 예 1~3에서는 화학적으로 불안정한 가용성 규산을 농약과 함께 혼합할 때 pH를 9.5 내지는 11로 조절함으로써 1주일 동안 어떠한 화학적 변화없이 안정한 가용성 규산을 제공할 수 있음을 확인하였다.
또한 농약과 규산이 함께 혼합된 방제 조성물에 비점(Boiling point)이 높은 유기 용매가 포함됨에 따라 분무 후 시간 경과에 따른 방제 조성물의 용매가 휘발되더라도 항공 방제 노즐의 막힘을 방지할 수 있음을 확인하였으며, 부식 방지제가 포함됨에 따라 부식률을 최소화할 수 있어 금속으로 이루어진 항공방제의 장치 및 노즐을 장기간 보호하는데 큰 역할을 할 것으로 기대된다.
따라서 규소 성분을 필요로 하는 작물의 병해충 방제를 위해 가용성 규산과 농약을 혼합하여 항공 방제를 수행할 때 가용성 규산의 석출 내지는 겔화가 발생하지 않으면서 작업환경의 변화에도 항공방제가 가능할 뿐만 아니라 장기적인 항공방제의 장치를 유지, 관리하는데 큰 효과가 있을 것으로 기대된다.
Claims (5)
- 규소 성분을 필요로 하는 작물의 병해충 방제를 위해 규산과 농약이 혼합되어 사용되는 항공 방제약품의 기능성 첨가제를 이용하는 항공 방제방법에 있어서,
희석된 농약성분을 100 중량부 기준으로 할 때
규산칼륨(K2SiO3), 한국표준규격인 1종~4종의 액상규산나트륨, 규산나트륨(Na2SiO3), 콜로이달 실리카(Colloidal silica; Silica sol) 중에서 선택되는 가용성 규산이 규소(Si)로 0.5 ~ 3.0 중량부와
부식방지제 0.05 ~ 2.5 중량부와
유기용매가 1.5 ~ 7.5 중량부가 추가되어 희석된 농약성분과 혼합될 때 전체 농약성분의 pH가 9.5 ~ 11 범위로 조절시키는 양의 알칼리 약품이 함께 포함되는 조성으로 기능성 첨가제를 이루고, 상기 첨가제 성분이 농약성분에 포함되어 사용됨으로 항공 방제과정에서 규산의 석출물 생성방지 또는 겔화의 생성을 억제하면서 노즐의 막힘을 방지하도록 적용되는 것을 특징으로하는 항공 방제방법 - 항공 방제에서 병충해 방제를 위해 규산과 농약성분이 혼합되어 사용되는 항공 방제약품의 기능성 첨가제에 있어서,
규산칼륨(K2SiO3), 한국표준규격인 1종~4종의 액상규산나트륨, 규산나트륨(Na2SiO3), 콜로이달 실리카(Colloidal silica; Silica sol) 중에서 선택되는 가용성 규산이 규소(Si)로 0.5 ~ 3.0 중량부와
부식방지제 0.05 ~ 2.5 중량부와
유기물 용매가 1.5 ~ 7.5 중량부가 희석된 농약성분과 혼합될 때 전체 농약성분의 pH가 9.5 ~ 11 범위로 조절시키는 양의 알칼리 약품이 포함되는 조성으로 기능성 첨가제를 이루고,
희석된 농약성분을 100 중량부 기준에 상기 조성비율의 기능성 첨가제가 포함되어 항공 방제과정에서 규산의 석출물 생성방지 또는 겔화의 생성을 억제하면서 노즐의 막힘을 방지하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 항공 방제약제의 기능성 첨가제 - 제2항에 있어서,
상기 부식방지제는 2-메틸벤즈이미다졸, 2-부틸벤즈이미다졸, 2-헵틸벤즈이미다졸, 프로피온아미드, 아이소부틸아미드, 트리메틸아세트아미드, 헥사노아미드, 아크릴아미드, 메타아크릴아미드, 아미노벤자미드, 살리실아미드, 벤자미드, 벤조트리아졸, 머캅토벤조트리아졸, 하이드로시벤조트리아졸, 톨리트리아졸, 트리아졸, 벤즈이미다졸, 이미다졸, 사이클로헥실아민, 벤즈아민, 모르폴린, 에탄올아민, 프로파놀아민, 부탄놀아민, 디메틸에탄올아민, 디에탄올아민, 헥사민, 메틸렌아민, 트리메틸렌아민, 디에틸렌아민, 트리에틸아민, 에틸렌디아민, 프로필아민, 부틸아민, 이소프로필아민, 다이칸, 다이판 및 카프로익산염. 카프릭산염, 락틱산염, 옥탄산염, 옥칠산염, 라울릭산염의 지방족 카르복실산염과 벤조산염, 살리실릭산염, 부틸벤조산염의 방향족 카르복실산염 중에서 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 항공 방제약제의 기능성 첨가제 - 제2항에 있어서,
상기 유기용매는 이소부탄올(Iso-butanol), 자일렌(Xylene), 메칠 셀로솔브 아세테이트(Methyl Cellosolve Acetate), 메칠 셀로솔브(Methyl Cellosolve), 엠아이비케이(MIBK, Methyl Isobutyl Ketone), n-부탄올(n-Butanol), 부틸 셀로솔브(Buthyl Cellosolve), 에틸 카비톨(Ethyl Carbitol), 셀로솔브 아세테이트(Cellosolve Acetate), 싸이클로헥사온(Cyclohexanone), 부틸 카비톨(Butyl Carbitol), 메틸 카비톨(Methyl Carbitol) 중에서 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 항공 방제약제의 기능성 첨가제 - 제2항에 있어서,
상기 알칼리 약품은 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH), 암모니아수(NH4OH) 중에서 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 항공 방제약제의 기능성 첨가제
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102655818B1 (ko) * | 2023-09-18 | 2024-04-17 | (주)에스코 | 겔화 현상이 발생하지 않는 농업용 콜로이드 실리카 조성물 |
-
2021
- 2021-11-30 KR KR1020210168834A patent/KR20230081100A/ko not_active Application Discontinuation
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