완효성을 위한 광물질 피복의 제조와 용출특성연구

초록

토양은 기본적으로 광물로 이루어져 있기에, 기능성 을 가진 물질을 토양에 첨가할 때에는 우선적으로 광 물의 활용이 고려된다. 첨가해주는 광물자체가 기능성 을 갖고 있는 경우를 제외하고, 광물이 기능성물질의 운반자나 베리어의 역할을 하는 경우를 보면 광물단 립의 특성을 이용하는 경우와 광물로 제조한 구조체 를 이용하는 방법의 두가지로 나누어 볼 수 있다. 전자는 광물단립의 특성을 활용하여 살균제의 운반 제로 사용하거나(Kim et al., 1991) 농약이나 비료 등 에 완효성을 부여하기 위한 담지체로 사용하는 경우 가 그러하다.(Liu et al., 2006) 후자는 광물을 사용하 여 제조한 구조체를 이용하는 경우로서, 농업에서는 구조체가 갖는 기공구조를 이용하기 보다는 단립구조 가 토양의 삼상균형을 깨뜨리는 것을 염려하여 입단화시켜 사용하는 것이 대부분이다.(Kim, 1998) 농약이나 비료에 완효성을 부여하는 것은 시용량의 감소와 노동력의 절감으로 이어지고 환경에도 도움이 되기 때문에 많은 연구자들이 노력하고 있는 분야이 다. 그러나 상기의 목적으로 광물을 이용한 연구는 제 오라이트 이외에는 매우 드문 실정이다. 또한, 제오라 이트는 토양개량제와 완효성 비료의 담체로서 오래 전부터 알려졌으나, 고단가와 낮은 담지 능력으로 인 하여 대량 활용에 제한을 받고 있다.(Park, 1999) 이러한 실정으로 인해 완효성을 발현하기 위한 방법 으로 광물을 사용하는 대신 중합체의 피복 등이 많이 사용되고 있으나, (Fertilizer International, 2005) 이러 한 피복재는 용출 후에도 잔류할 수 있기 때문에 분 해성의 피복재에 대한 연구 또한 진행되고 있 다.(Kang, 2002) 그러나 광물은 토양을 구성하는 원구 성물질이므로 토양과의 친화성이 좋으며 잔류하여도 문제가 거의 없기 때문에 이를 이용하여 완효성을 구 현할 수 있다면 후처리 등의 염려가 없이 사용할 수있을 것이다. 따라서 본 연구는 광물을 사용하여 농약이나 비료 등에 완효성을 줄 수 있는 구조체를 제조하기 위한 기초연구로서, 단일광물을 활용하여 구조체를 제조하 고 이것의 기공구조에 의해 완효성을 구현하려 하였 다. 기공을 갖는 광물기반의 구조체는 많은 방법으로 제조가 가능하지만, 완효성을 발현시킬 물질의 표면에 성형하기 위해서 광물의 분말을 이용하여 구조체를 만들고 이를 소결하여 제조하였다. 그리고 구조체는 단위 구조체 당 더 많은 물질에 완효성을 부여하기 위해 담체형이 아닌 피복형으로 제조하였다. 완효성의 평가를 위해서 카리비료를 선택하여 비료의 표면에 광물입자로 구조체를 제조하였다. 이때 구조체를 구성하는 광물분말의 입도, 구조체의 두께, 소결온도 등을 달리하여 제조하였다. 그리고 각 구조체의 조건에 따른 용출시험을 실시하여 용출특성을 조사하고 구조체의 제조조건과 완효성과의 관계를 고찰 하였다.

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