KR20040064006A - 키토산과 고추액을 포함하는 살균ㆍ살충제 조성물 및 그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 살균ㆍ살충제 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 작물의 질병을 유발하는 식물 병원균에 대한 살균 및 항균 효과, 해충에 대한 살충효과가 우수하며, 무독성이고 환경친화적인 새로운 살균ㆍ살충제 조성물과 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 키토산 희석액과 고추원액 및 정제수를 포함하는 살균ㆍ살충제 조성물은 공해가 없고 농약잔류로 인한 피해가 없는 살균ㆍ살충제이므로 안전하게 살충ㆍ살균작용을 할 수 있게 되는 것이다. 특히 본 발명의 살균ㆍ살충 조성물은 잔디의 병충해에 탁월한 효과를 발휘하므로 골프장 잔디에 무공해 살충제로서 사용될 수 있다. 이와 더불어 본 발명의 살균ㆍ살충제 조성물은 작물의 생장에 도움이 되는 영양분을 공급할 뿐만 아니라 방제력 및 항균력있는 비료로서의 역할도 하게 된다.

Description

키토산과 고추액을 포함하는 살균ㆍ살충제 조성물 및 그 제조방법{Bactericide and insecticide composition comprising chitosan and pepper solution and Method thereof}

본 발명은 키토산 희석액과 고추원액을 포함하는 살균ㆍ살충제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

키토산은 키틴 유도체의 하나로 키틴(Chitin)으로부터 얻어지는 폴리머이다.키틴은 하등생물의 껍데기를 구성하는 자연계에 존재하는 천연 동물성 섬유질로서 년간 1000억톤 이상이 생산되고 있으며, N-아세틸-글루코사민(N-Acetyl Glucosamine) 이라는 당이 β1-4 형태로 결합한 분자량 100만 이상의 고분자 물질이다. 키토산(Chitosan)은 키틴을 탈아세틸화 반응을 거쳐 키틴의 거대분자가 저분자화된 형태라고 할 수 있다. 이렇게 만들어진 키토산은 물, 알코올 용매에는 녹지 않으며 약산에 녹는 특성을 갖고 있으며, 무공해·무독성의 생분해성 물질이다.

게나 새우를 퇴비로 쓰는 경우 토양의 지력(地力)이 강화된다는 사실이 농부들의 경험에서 인정되어 왔다. 그리고 키틴이나 키토산의 저분자물과 올리고당들은 병원균과 병해충에 대하여 상당한 통제력이 있음이 여러 실험에서 밝혀져 있다. 키틴이나 키토산은 토양중의 미생물 가운데 식물에 해로운 위루스균, 사상균(絲狀菌)을 억제하고 식물에 유익한 방선균(放線菌)을 증식시킨다는 사실이 밝혀졌다. 그러나 특히 고추 작물의 역병, 탄저병, 세균성 점무늬병등에 대해서 강력한 살균, 살충력이 필요한데 키토산만으로는 완벽하게 이들 병원균을 박멸할 수 없다. 또한 동일한 식물이 동일한 병에 걸리더라도 토양과 기후에 따라 병원균의 종류가 달라지기 때문에 키토산의 효과가 일정치 않게 되는 문제가 있었다.

고추는 각종 비타민이 풍부하고 알카로이드의 일종인 캡사이신이 매운맛을 내므로 살충작용을 하고 감염에 대한 저항력과 면역력을 증진시키는 약리작용이 있다. 따라서 이를 이용한 병충해의 예방 및 박멸에 대한 가능성이 제시되어 왔다. 그 예로서 대한민국 특허공개공보 제 2002-0035184호에는 고추즙액 혹은 고추분말을 포함하는 농약이 개시되어 있다. 그러한 상기 공보에는 단순히 고추의 살균효과를 이용하기 위하여 고추성분을 첨가한 농약을 개시하고 있을 뿐, 구체적으로 고추즙액 제조방법에 대하여 언급되어 있지 않다. 뿐만 아니라, 이러한 고추의 살균, 살충력을 상승시키거나, 지속시키는 방법에 대해 전혀 개시된 바가 없다.

종래의 농약은 화학약품제재로서 맹독성 물질이므로 사용시 인체에 위험한 요소가 많고 사용 후 분해되는데 많은 시일이 걸리기 때문에 잔류하여 부작용을 초래할 뿐아니라 환경오염을 시키는 등의 문제가 있다. 또한 농약은 단순히 살균, 살충의 목적으로만 사용될 뿐 작물의 생장에 필요한 영양분을 보충해 주기위해서는 별도로 비료를 사용하는 것이 일반적이다.

특히 골프장 잔디의 병충해를 박멸하기 위해 사용되던 종래의 살충제는 독성이 강하여 토양을 오염시키고 인체에 악영향을 끼치는 것으로 문제된 바 있으며, 이의 해결을 위한 잔디 병충해 살충제의 개발이 시급한 실정이다.

또한 바퀴벌레 등에 사용되던 일반 살충제도 화학약품들로서 인체에 해를 끼치는 것이 대부분이고, 따라서 천연제재로 된 살충제의 개발이 요구되어 왔다.

본 발명은 위와 같은 여러가지 문제점을 해소하기 위하여 키토산과 고추원액을 포함하는 인체에 해가 없으면서 성능이 좋은 살균ㆍ살충제 조성물 및 그 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다. 즉, 안전성이 높고 살균ㆍ살충효과가 뛰어난 천연제재의 살균ㆍ살충제 조성물 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

따라서 본 발명은 농작물은 물론, 골프장 잔디, 및 일반 해충의 박멸 등 광범위한 용도로 쓰일 수 있는 천연제재의 살균ㆍ살충제 조성물을 제공할 수 있다.

그리고 본 발명의 살균ㆍ살충제 조성물을 작물에 사용할 경우 토양의 지력을 향상시키고, 작물의 생장 발육에 필요한 양분을 보충하므로 비료로서의 역할을 병행할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 살균ㆍ살충제 조성물은 키토산 희석액, 고추원액 및 정제수를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 발명의 일 실시예는 키토산 희석액 20~40 중량%, 고추원액 10~30중량%, 및 정제수 40~60 중량% 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 발명의 일 실시예는 키토산 희석액이 키토산 원액을 1800 내지 2200 배희석시킨 것임을 특징으로 한다.

상기 발명의 일 실시예는 고추원액이 붉은 고추, 알콜도수 35° 내지 40°인 주류, 및 정제수를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예는 키토산 희석액을 제조하는 단계, 고추원액을 제조하는 단계, 및 상기 키토산 희석액, 고추원액 및 정제수를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균ㆍ살충제 조성물의 제조 방법을 제공한다.

상기 발명의 일 실시예는 키토산 희석액을 제조하는 단계가 키토산 원액을 1800 내지 2200 배 희석시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 발명의 일 실시예는 고추원액을 제조하는 단계가 붉은 고추 30개 내지 40개를 각각 세로로 이등분하여 씨를 채취하여 두고, 이등분된 고추를 다시 가로로 3~5등분하는 고추 가공단계, 알콜도수가 35°~40°인 주류 0.9ℓ내지 1.2ℓ, 채취된 고추, 가공된 고추씨, 및 정제수 1.8ℓ 내지 2.2ℓ를 혼합하는 혼합물 제조단계, 상기 혼합물을 밀봉하고 직사광선을 피하여 실온(20℃~25℃)에 1개월간 숙성시키는 숙성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 발명의 일 실시예는 키토산 희석액, 고추원액 및 정제수를 혼합하는 단계가 키토산 희석액 20~40 중량%, 고추원액 10~30중량%, 및 정제수 40~60 중량% 를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다. 단, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

고추원액의 제조

고추는 매우 매운 것으로 사용했다. 이것은 살균력 있는 캡사이신의 함유량이 증가할수록 고추의 매운 맛이 강해지기 때문이다. 음성, 청양, 임실지방에서 재배된 작고 붉은 고추가 바람직하다. 길이가 8㎝내지 10㎝인 고추 30~40개를 준비하였다. 캡사이신은 고추씨에 많이 함유되어 있으므로, 고추씨를 채취하여 고추원액 제조에 이용하는 것이 바람직하다. 상기 고추 각각을 세로로 이등분하여 씨를 채취해두고, 이등분된 고추를 다시 가로로 3~5등분하였다. 그리고 알콜도수가 35°~40°인 소주를 준비하였다. 알콜도수가 높은 것이 고추씨 및 고추껍질의 캡사이신 성분을 추출ㆍ숙성시키는 능력이 우수하다. 또한 주류에 특별히 제한을 두는 것은 아니나 소주를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 소주 1ℓ에 가공된 고추 및 고추씨를 넣었다. 소주의 양은 고추 30~40개를 사용할 경우 0.9~1.2ℓ의 양을 사용하는 것이 바람직하다. 0.9ℓ이하일 경우 캡사이신 성분을 충분히 추출ㆍ숙성시키지 못하고, 1.2ℓ이상일 경우 추출된 캡사이신 성분 함량이 낮아 살균ㆍ살충제 조성물의 효능이 낮아지는 문제가 있다. 그런 후 정제수를 2ℓ부어 혼합한 뒤 밀봉했다. 정제수의 양은 고추 30~40개, 소주 0.9~1.2ℓ일 때, 1.8~2.2ℓ의 양을 사용하는 것이 바람직하다. 이렇게 준비된 것을 직사광선을 피하여 실온(20℃~25℃)에 1개월간 두어 숙성시켰다. 특별히 온도에 제한을 두는 것은 아니나, 20℃이하의 온도에서는 캡사이신 성분의 추출ㆍ숙성이 충분히 일어나지 못하고, 25℃이상의 온도에서는 추출ㆍ숙성 속도가 빨라지나, 1개월 정도의 숙성기간을 예상할 때 고온에서의 숙성을 필요로 하는 것은 아니다. 또한 고온에서 단시간내에 숙성하는 것보다, 실온(20~25℃)에서 1개월 정도 숙성시킨 고추원액을 포함한 조성물의 살균ㆍ살충 효과가 우수함을 하기 실험으로 확인하였다.

실시예 2

고추원액의 숙성온도 및 기간에 따른 살균력 테스트

실험 1

농업용으로 시판되는 키토산 원액을 준비하였다. 상기 키토산 원액을 1800배 내지 2200배 희석하는 것으로 키토산 희석액을 제조하였다. 그런후 키토산 희석액 30중량%, 실시예 1의 방법으로 제조된 고추원액 20중량%, 및 정제수 50중량%를 혼합하여 살균ㆍ살충제 조성물을 제조하였다. 제조된 살균ㆍ살충제 조성물을 역병이 발병한 고추 작물 20포기의 고추 열매, 잎, 줄기에 평당 1ℓ의 양으로 1회 살포하고 병의 진행을 관찰하였다.

실험 2

고추, 고추씨, 소주, 및 정제수의 혼합물을 30℃의 온도로 20일간 숙성시키는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 고추원액 20중량%, 상기 실험 1과 동일한 방법으로 제조된 키토산 희석액 30중량%, 및 정제수 50중량%를 포함하는 살균ㆍ살충제 조성물로 실험 1과 동일한 실험을 하였다.

처리결과를 아래 표 1에 나타내었다.

구분	처리결과
실험 1	살포 후 5시간 만에 병세 완화, 3일 후 20포기 완전 치유
실험 2	살포 후 12시간 만에 병세 완화, 5일 후 10포기 병세 완전치유. 20일 후 15포기 완전치유. 5포기는 그후로도 완전 치유되지 않음.

실시예 3

살균력 테스트

상기 실시예 2의 실험 1과 동일한 방법으로 제조된 살균ㆍ살충제 조성물을 이용하여 작물의 여러가지 병원균에 대한 살균효과를 실험하였다. 실험 대상은 잔디갈색퍼짐병이 발생한 골프장 잔디, 탄저병이 발생한 고추작물, 역병이 발생한 오이로 하였다. 골프장 잔디에는 평당 1ℓ를 잔디 위에 직접 살포하였고, 오이 및 고추 작물에는 동일한 양을 열매, 잎, 줄기에 살포 혹은 토양에 직접 관주하였다. 처리 결과를 아래 표 2에 나타내었다.

시험작물명	시험장소	처리결과
잔디	경기도 분당	살포 후 3일 후 병세 완전 치유됨
고추	강원도 영월군	토양에 직접 관주 1회후 병세 악화중단, 5일 후 재관주로 3일만에 병세완전치유
고추	충북 청양군	1회살포 후 3일만에 잎 및 열매에 군데군데 발견되던 탄저병 병반무늬 사라짐.
고추	충북 청원군	탄저병으로 고사직전의 작물에 3일에 한번씩 2주간 살포. 완전 소생.
오이	충북 청원군	1회 살포로 잠시 발견되는 역병의 증세 사라짐. 살포후 수분 후 효과 육안 확인 가능.
오이	충북 청원군	1회 관주 후 일주일만에 소생.

상기 표에서와 같이 본 발명의 살균ㆍ살충제 조성물이 특히 골프장 잔디와 고추작물의 병충해에 탁월한 살충 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.

실시예 4

키토산 희석액 및 고추원액의 중량비에 따른 살균력 비교.

실험 1

실시예 2의 실험 1과 동일한 방법으로 제조된 살균ㆍ살충제 조성물을 탄저병이 발생하여 열매와 잎에 겹무늬가 형성된 고추 작물 20포기에 1회 살포하였다. 살포방법은 고추의 열매와 잎, 줄기에 평당 1ℓ의 양으로 하였다. 살포 후 탄저병 병반진행도를 2~3일 간격으로 육안관찰하였고 결과를 표 3에 나타내었다.

실험 2

키토산 희석액 10중량%, 고추원액 40중량%, 정제수 50중량%로 하는 것을 제외하고 상기 실험 1과 같은 방법으로 살균ㆍ살충제 조성물을 제조하여 고추 작물에 살포하였다.

실험 3

키토산 희석액 50중량%, 고추원액 10중량%, 정제수 40중량%로 하는 것을 제외하고 상기 실험 1과 같은 방법으로 살균ㆍ살충제 조성물을 제조하여 고추 작물에 살포하였다.

다음 표 3은 실험 1~3에서 탄저병이 발병한 작물의 포기 수를 나타낸 것이다.

(단위: 포기)

경과일	살포일	2일	4일	6일	8일	10일
실험 1	20	5	1	-	-	-
실험 2	20	5	-	-	1	5
실험 3	20	15	14	12	12	11

상기 표로부터 고추원액의 함량이 높아지면 살균력이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 고추원액이 40중량% 포함된 실험 2의 조성물에서는 살포후 수 시간 후에박멸 효과가 나타나는 것이 관찰되었고 3일 후 병반무늬가 완전히 사라졌다. 그러나 8일 경과 후 다시 병반무늬가 나타나는 것이 관찰되었다. 고추원액은 단시간내에 병원균을 박멸시키는 장점이 있지만 계속 침입하는 병원균에 대해 지속적인 효과는 주지 못함을 알 수 있다. 반면, 키토산의 함량이 보다 높은 실험 1의 조성물의 경우 4일 째 이후부터 병원균이 박멸되고 또다시 재발하지도 않는다. 실험 3의 조성물은 키토산의 함유량이 높아 식물 스스로 병원균에 대항할 수 있는 항균력이 증가되어 점차 효과가 나타나지만 박멸에 시간이 걸리고 그 사이 고사하는 작물도 있었다.

실시예 5

키토산 희석액 및 고추원액의 중량비에 따른 작물의 수확량 비교.

실시예 4의 실험 1~3의 조성물과 동일한 살균ㆍ살충제 조성물을 각각 제조하였다. 충북 청원군의 농가에서 점무늬병이 발병한 고추 작물 20포기씩에 각 조성물을 고추의 열매와 잎, 줄기에 평당 1ℓ의 양으로 1 회 살포하였다. 그리고 고추 작물의 수확량을 비교하여 결과를 아래 표 4에 나타내었다. 이때의 수확량은 병해가 없는 건실한 열매만을 대상으로 한 것이다.

구분	고추 수확량(개)
실험 1	500
실험 2	120
실험 3	350

상기 표로부터 키토산의 함량이 높은 실험 3의 조성물을 살포한 경우가 키토산의 함량이 낮은 실험 2의 조성물의 경우보다 고추 수확량에 있어서 우수함을 확인할 수 있다. 그러나 최고의 수확을 거두기 위해서는 키토산 희석액과 고추원액의 중량비를 실험 1의 조성물에 근접하도록 하는 것이 바람직하다.

실시예 6

방제력 테스트

고추종자를 2월 초순 온실의 배지에 파종하고 5월 초순까지 재배하여 고추 종묘를 수확하였다. 재배된 종묘를 이식할 노지에 실시예 2의 실험 1과 동일한 방법으로 제조된 살균ㆍ살충제 조성물을 평당 3~7ℓ살포ㆍ관주한 다음 고추종묘 20포기를 이식하였다. 그런 후 별도의 농약이나 비료를 주지않고 재배하여 8월 초순에 고추 열매를 수확하였다. 대조구 실험을 위해 노지에 살균ㆍ살충제 조성물을 살포하지 않고, 상기 고추종묘 20포기를 이식하여 역시 별도의 비료나 농약의 처리 없이 재배하였다. 그리고 8월 초순에 고추 열매를 수확하였다. 결과를 표 5에 나타내었다. 이때의 수확량은 병해가 없는 건실한 열매만을 대상으로 한 것이다.

구분	고사한 작물(포기)	수확량(개)
실험구	없음	340
대조구	14	30

실험구에서는 20포기 고추종자 모두 고사하지 않고 고추 열매를 수확할 수 있었다. 그러나 대조구에서는 14포기나 고사하였다. 또한 실험구의 수확량은 대조구의 그것에 비해 약 11배로 향상된 차이를 보여주었다. 이것은 본 발명 살균ㆍ살충제 조성물의 우수한 방제력을 보여주는 것이다. 즉, 종묘를 이식하기 전에 노지에 미리 살균ㆍ살충제 조성물을 살포하는 것으로 토양 속의 기생번식하고 있는 병원균의 포자나 균사를 살균 또는 비활성하므로써 고추 작물에 발생하는 역병, 탄저병 등을 근원적으로 방제하는 것이다.

실시예 7

살충력 테스트

바퀴벌레 10마리를 풀어둔 직경 15㎝의 실험접시를 준비하였다. 실시예 2의 실험 1과 동일한 방법으로 제조된 살균ㆍ살충제 조성물 0.1ℓ를 바퀴벌레에 1회 살포하였다. 비교 실험을 위하여 삼성제약의 상품 "에프킬러"로 동일한 실험을 하였다.

아래 표 6은 바퀴벌레에 대한 살충력 실험 결과를 나타낸 것이다.

구분	처리결과
살균ㆍ살충제 조성물	살포 후 즉시 바퀴벌레의 활동성 둔화, 3분후 5마리 사망, 5분후 박멸
에프킬러	살포 후 1분 뒤 발퀴벌레 활동성 둔화, 3분후 3마리 사망, 5분후 5마리 사망. 10분후 박멸.

본 발명의 살균ㆍ살충제 조성물은 바퀴벌레에 대해서도 빠르고 강력한 살충효과를 나타내었다. 따라서 인체에 무해한 살충제로서의 역할을 할 수 있게 된다.

이와같이 조성된 본 발명은 키토산 희석액에 고추원액을 혼합하여 조성시킨 것이기 때문에 작물의 각종 병원균 및 해충을 완벽하게 박멸하면서, 농작물에 미네랄과 비타민을 보충하는 장점이 있어서 건강한 농작물의 생산을 가능하게 하여 작물의 생산성과 품질향상을 기대할 수 있으며, 인체에 무해한 천연제재로써 농약 살포에 따른 농약 중독이나 토양오염이 전혀 없게 된다. 특히 본 발명은 잔디의 병충해에 탁월한 살충효과를 발휘하므로 각종 오염으로 문제가 되고 있는 골프장 잔디에 사용하여 환경친화적인방법으로 골프장 잔디를 관리하는 것을 가능하게 한다. 또한 바퀴벌레 등 일반해충에 대해서도 우수한 살충력을 발휘하므로 인체에 무해한 살충제로서 사용될 수 있다.

Claims (8)

1. 키토산 희석액, 고추원액 및 정제수를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균ㆍ살충제 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 키토산 희석액 20~40 중량%, 고추원액 10~30중량%, 및 정제수 40~60 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 살균ㆍ살충제 조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 키토산 희석액이 키토산 원액을 1800배 내지 2200배 희석시킨 것임을 특징으로 하는 살균ㆍ살충제 조성물.
4. 제 1 항에 있어서, 고추원액이 붉은 고추, 알콜도수 35°내지 40°인 주류, 및 정제수를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균ㆍ살충제 조성물.
5. 살균ㆍ살충제 조성물의 제조 방법에 있어서,

   키토산 희석액을 제조하는 단계;

   고추원액을 제조하는 단계; 및

   상기 키토산 희석액, 상기 고추원액 및 정제수를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균ㆍ살충제 조성물 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서, 키토산 희석액을 제조하는 단계가 키토산 원액을 1800배 내지 2200배 희석시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균ㆍ살충제 조성물 제조방법.
7. 제 5 항에 있어서, 고추원액을 제조하는 단계가

   붉은 고추 30개 내지 40개를 각각 세로로 이등분하여 씨를 채취하여 두고, 이등분된 고추를 다시 가로로 3~5등분하는 고추 가공단계;

   알콜도수가 35°~40°인 주류 0.9ℓ내지 1.2ℓ, 가공된 고추, 채취된 고추씨, 및 정제수 1.8ℓ내지 2.2ℓ를 혼합하는 혼합물 제조단계; 및

   상기 혼합물을 밀봉하고 직사광선을 피하여 실온(20℃~25℃)에 1개월 간 숙성시키는 숙성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균ㆍ살충제 조성물 제조방법.
8. 제 5 항에 있어서, 키토산 희석액, 고추원액 및 정제수를 혼합하는 단계가 키토산 희석액 20~40 중량%, 고추원액 10~30중량%, 및 정제수 40~60 중량% 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 살균ㆍ살충제 조성물 제조방법.