친환경 식물세척영양제 '그린이(앰플형)' - 특허기술

천환경적인 식품세척, 식물영양공급 및 4종 복합비료로 오염물질 제거까지 올인원 관리제품, 식물세척영양제 '그린이'

 

'그린이' 제품은 천연의 물질로 구성되어 있어 사용 후 완전 분해되기 때문에 사용후의 수질, 토양환경 오염이 전무하며 인체 및 가축에 무해한 친환경 성분으로 구성되어 있으며 특허물질, 질소, 인산, 칼륨 등 식물 생장에 필요한 다량원소와 미량원소가 균형있게 배합되어 약해진 식물이나, 다양한 식물의 건강한 생육을 도와준다.
또한, '그린이' 제품은 세척과정의 엽면시비 효과로 식물 생장에 필수 영양소인 질소, 인산, 가리의 3대 영양소와 다량원소, 미량원소, 생장 촉진제가 작용되어져 쇠약해진 식물의 빠른 수세회복, 정상적 생장, 건강한 생장과 함께 세척 과정에서 근권층으로 유입되어진 세척수의 작용으로 토양 비?졔뎔?높아져 별도의 시비를 하지 않아도 된다.
그리고 '그린이' 제품은 세척작용이 있어 엽면시비(葉面施肥)하듯 2~3회 반복 분무 세척하면, 식물체 표면에 부착되어져 기공을 막고 있는, 매연/오진 등을 용해 세척하여 정상적 호흡과 생리대사를 촉진시킨다.

 

 

즉, '그린이' 제품은 세척/엽면시비 효과 작용과 함께 해풍 등으로 식물체 표면과 식재된 토양에 집적되는 과다 염분에 대한 치환, 중화작용으로 과다염 피해 소거 작용, 산성비 등으로 발생되는 산과 공해성 물질에 대한 중화와 해독작용을 하는 우수한 다기능의 식물세척영양제 이다.


발명의 명칭 : 친환경적인 식물 세척, 식물 영양 공급 및 토양 오염물질 제거용 영양 크리너 조성물 및 이의 제조방법, 대한민국 특허등록번호/일자 : 1020672150000 (2020.01.10), 출원인 : 김정호, 발명자 : 김정호, 김범준, 최종권리자 : 주식회사 옥토에스시, 존속기간(예정) 만료일 : 2039년 09월 23일

발명의 설명

기술분야

본 발명은 다기능성 영양 크리너 조성물 등에 관한 것으로서, 더 상세하게는 한지(韓紙) 제조시 버려지는 부산물을 포함하여 친환경적이고, 나아가 공해에 오염된 식물체의 세척, 식물에 필요한 영양분의 공급, 토양 내에 과다 축적된 제설제의 중화 효과뿐만 아니라 토양의 물리화학적 성질을 변경하여 식물의 생장에 유리하도록 토양을 개량할 수 있는 다기능성 영양 크리너 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는데에 있다.

 

배경기술

산업혁명 이후 인구증가와 산업 활동의 부작용으로 생태계는 심각한 환경오염 문제에 직면하고 있으며, 최근에는 자동차 등과 같은 화석 연료 사용의 급격한 증가로 인하여 토양, 대기 및 수질오염과 같은 환경오염이 점점 심화되고 있다. 환경오염 중에서 토양오염은 대기오염이나 수질오염과 비교하여 한번 오염되면, 정화처리가 상대적으로 훨씬 더 어려울 뿐만 아니라 오염의 영향이 장기간 지속되는 특징을 가지고 있다. 이러한 환경오염의 일 예로 도심지의 가로수를 들 수 있다. 일반적으로 가로수는 아름다운 경관을 제공하고, 시민들의 정신적인 건강에 도움을 줄 뿐만 아니라 오염된 공기를 정화하는 기능을 담당하고 있다. 그러나, 도시 생태계의 환경오염으로 인하여 가로수의 생장이 저해되거나 심한 경우 많이 죽는 경우도 발생하고 있다. 상술한 환경오염은 여러 가지 원인에 의해 발생하고 있다.

예를 들어, 먼지로 뒤덮이고 공해물질로 오염된 식물은 호흡이 곤란해지고 동화작용이 억제되어 생육이 부진할 뿐 아니라 마침내는 고사해 버리기도 한다. 가로수나 도로가의 화목류는 교목일 경우가 많아서 쉽게 이식이나 보식을 할 수도 없고, 게다가 고가(高價)이어서 이것의 훼손은 경제적으로도 큰 손실이 아닐 수 없다.

또한, 최근에는 겨울철 제설과 도로결빙을 방지하기 위하여 도로에 염화칼슘(CaCl2) 및 염화나트륨(NaCl)을 개별적으로 살포하거나 또는 염화나트륨(NaCl)을 30중량% 농도의 염화칼슘(CaCl2) 용액에 용해시켜 살포한다. 제설제로 사용되는 이러한 염화칼슘(CaCl2) 및 염화나트륨(NaCl)과 같은 화합물 성분이 환경오염의 주요한 원인 중의 하나이다. 제설제를 도로에 살포하는 경우 제설제에 포함된 성분이 수목의 줄기나 잎에 비산하여 직접적인 피해를 줄 수 있다. 또한, 염소 성분은 액체 상태로 토양 속으로 유입 및 축적되어 토양 내의 이온 불균형을 초 래한다. 또한, 제설제는 뿌리의 삼투작용을 역으로 되게 하여 수목의 성장을 저해하거나 고사시키기도 한다. 염화칼슘(CaCl2) 또는 염화나트륨(NaCl)과 같은 화합물을 제설제로 사용하는 이유는 이들 화합물이 공기 중의 습기 또는 주변의 물을 흡수하여 녹는 조해성(潮解性)을 갖기 때문이다. 이들 화합물이 조해하면 열이 발생하고, 이 조해열(또는 용해열)에 의해서 눈이 녹게 되어 제설이 이루어지는 것이다. 눈이 녹은 물은 다시 염화칼슘 또는 염화나트륨을 녹이면서 열을 발생한다. 염화칼슘을 함유한 물은 빙점 강하에 의해 대략 -50℃ 정도의 낮은 빙점을 갖게 되므로 잘 얼지않는 원리를 이용한 것이다. 그러나, 염화칼슘(CaCl2) 또는 염화나트륨(NaCl)과 같 은 제설제를 살포하는 경우 염소 성분의 부식성으로 인하여 자동차, 건물의 철근, 도로변 시설물(가로등, 신호등, 소화전) 등이 부식되는 문제가 있다. 특히, 제설제가 직접 접촉되는 자동차와 시설물의 하단부가 용이하게 부식된다. 염화칼슘 수용액은 수분증발이 늦어서 살포된 후에도 상당 시간 도로에 잔류하며 또한 미끄러운 성질을 가지고 있어서 교통사고의 원인이 될 수 있다. 또한, 도로변 수목이나 잔디 등과 같은 식물은 제설제와 직접 접촉하거나 자동차 등에 의해 비산된 제설제에 의해 고사하기 쉽다.

 

 

이를 해결하기 위하여 공해에 오염된 식물체의 세척, 식물에 필요한 영양분의 공급 또는 토양 내에 과다 축적된 제설제의 중화 효과를 가지는 식물체 세척제, 토양 세척제, 영양 크리너 조성물 등이 개발되었다. 예를 들어, 대한민국 등록특허공보 제10-0329625호에는 계면활성제 30∼35중량부, 물50∼60중량부, 기타(비료성분 포함) 5∼20중량부 및 약간의 미량 식물영양성분으로 조성된 식물세척제를 제조하기 위하여, 계면활성제 30∼35중량부를 사용하여 적당량의 물과 질소질 비료 필요중량부를 넣어 액화시킨 다음, 액에 인산칼리염 또는 칼리염을 넣어 혼합액을 제조한 후에, 적당량의 인산 또는 가성칼리를 넣어 점성을 조절한 다음, 성분별로 전체의 0.05~1.0중량부 농도가 되도록 B,Fe,Zn, Mn,Cu,Ca,Mg(Mo을 넣는 경우는 이보다도 적은 극미량) 미량식물영양소 2∼3성분과 생장조절제를 넣어 용해시켜 제조함을 특징으로 하는 식물세척제의 제조방법이 개시되어 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1043581호에는 계면활성제; 계면활성제와 혼합되는 수용성 비료; 염소이온을 고정시킬 수 있는 양이온을 제공하는 양이온 중화제; 식물의 생장에 필요한 미량원소와 생장조절제; 칼슘이온 또는 나트륨이온을 고정시킬 수 있는 음이온을 제공하는 음이온 중화제; 및 농도 조절용 물 및 산도(pH) 조절용 산도 교정 물질을 포함하는 식물 또는 토양 세척제가 개시되어 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1373323호에는 발효 유기물 분말에 질소 함유 비료 분말, 인 함유 비료 분말, 칼륨 함유 비료 분말, 양이온 중화제, 식물의 생장에 필요한 미량 원소 함유 물질, 계면활성제, 음이온 중화제, 식물 생장 조절제 및 산도 교정 물질을 첨가하고 혼합하여 고상 형태의 최종 조성물을 수득하는 단계를 포함하는 토양 오염물질 제거용 영양 크리너 조성물의 제조방법이 개시되어 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1827856호에는 액상 배지에 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) 종균을 접종하고 혐기 조건하에서 배양하여 락토바실러스 플란타럼 배양액을 수득하는 단계; 및 상기 락토바실러스 플란타럼 배양액에 질소 함유 물질, 칼륨 함유 물질, 인 함유 물질, 식물의 생장에 필요한 미량 원소 함유 물질, 계면활성제, 식물 생장 조절제, 양이온계 중화제 및 음이온계 중화제를 첨가하고 혼합하여 액상 형태의 최종 조성물을 수득하는 단계를 포함하는 토양 오염물질 제거용 액상 영양 크리너 조성물의 제조방법이 개시되어 있다.

 

 

상기 선행기술에 개시된 식물체 세척제, 토양 세척제, 영양 크리너 조성물은 모두 실질적으로 계면활성제를 포함하고 있다. 계면활성제는 물과 물체 사이의 경계면에 작용하여 오물이 표면에서 떨어지게 하는 합성세제의 주요 성분으로 이 성분은 수질오염유발 물질로 거품을 발생시키고 수표면에 피막을 형성시켜 햇빛과 산소공급을 차단해 수질자체의 자정능력을 감소시킬 뿐 아니라 여러 독성을 가지고 있다. 계면활성제의 수질 오염 문제로 인해 최근 식물성 성분을 이용한 무공해, 천연, 저공해 세제 등의 제품이 개발되어 판매되고 있으나 오히려 뚜렷한 검증 없이 남용되고 있으며 이것이 인체와 환경에 미치는 영향에 대해 사람들을 둔감하게 만들고 있다. 식물 세척제 또는 식물 영양 공급 크리너에 함유된 계면활성제로는 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 등이 있으며 대부분 석유화학 물질인 화학 계면활성제 또는 야자나무 열매를 압착하여 수득한 야자유지방산 등의 식물성 성분을 이용한 계면활성제를 사용하고 있다. 상기 화학 계면 활성제는 환경오염을 야기하며, 야자유 등의 식물성 유래 계면활성제의 경우에도 수생생물에 독성을 나타내고 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 다기능성 영양 크리너 조성물을 제조함에 있어서 환경 오염을 줄이기 위해 기존에 사용한 계면활성제화 유사한 기능을 발휘하면서도 동시에 환경 오염성이 최소화된 대체제를 개발하는 것이 필요하다.

또한, 상기 선행기술에 개시된 식물체 세척제, 토양 세척제, 영양 크리너 조성물은 모두 실질적으로 점성 조절, 산도 조절이나 영양 공급 등을 위해 산, 특히 인산(H3PO4) 및 염기를 포함한다. 대표적인 염기 성분인 수산화나트륨은 강알칼리성을 가진 대표적인 물질로 눈에 들어가면 각막 손상을 일으켜 실명에 이를 수 있고 호흡기로 흡입시 호흡 곤란 등의 부작용이 우려되는 물질이다. 또한, 인산 또는 인산염은 칼슘 흡수를 방해하는 대표적인 유해성분으로 알려져 있고 아이들의 뼈 성장 방해 또는 성인에게 골다공증을 유발시킬 염려가 있다. 높은 혈청 인산염 수치는 임상학적으로 신장기능 부작용 발현과 연관이 있으며 심지어 정상적인 신장기능과 혈청 인산염 수치를 보유하고 있는 사람들 사이에서도 독립적인 인자로서 관상 동맥의 석회화, 혈관의 강성, 좌심실 비대 및 경동맥 질환과 연관성을 나타낸다. 따라서, 다기능성 영양 크리너 조성물을 제조함에 있어서 환경 또는 인체에 유해한 산 또는 염기의 사용을 최소화하고 산도를 조절 및 유지할 수 있는 대안을 마련하는 것이 필요하다.

 

발명의 해결하려는 과제

본 발명은 종래의 기술적 배경하에서 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 경제성과 환경성을 동시에 충족하면서도 공해에 오염된 식물체의 세척, 식물의 생장에 필요한 영양분의 공급, 토양 내에 과다 축적된 제설제의 중화, 산도 교정 효과뿐만 토양의 물리화학적 성질을 변경하여 식물의 생장에 유리하도록 토양을 개량할 수 있는 영양크리너 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는데에 있다.

 

발명의 효과

본 발명의 일 예에 따른 영양 크리너 조성물은 구성성분으로 통상적으로 사용되는 계면활성제나 인산 등과 같은 산도 조절제 대신 한지의 제조공정 중에 버려지는 부산물의 가공에 의해 수득한 닥나무 잿물 및 닥나무 농축액을 포함하기 때문에 경제성과 환경성을 동시에 충족시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 예에 따른 영양 크리너 조성물은 공해에 오염된 식물체의 세척, 식물에 필요한 영양분의 공급, 토양 내에 과다 축적된 염분, 제설제 등과 같은 토양오염 원인 물질의 제거, 산도 교정 효과가 우수할 뿐만 아니라 토양의 물리화학적 성질을 변경하여 식물의 생장에 유리하도록 토양을 개량할 수 있는 효과 또한 뛰어나다.

 

▲ 도 1. 본 발명의 실시예에서 오염된 식물체를 수돗물 또는

영양 크리너 조성물로 처리한 후 얻은 여과액의 탁도를 나타내는 사진