KR101619664B1 - 버섯균사체를 활용한 내열단열재 및 그의 제조방법 - Google Patents
버섯균사체를 활용한 내열단열재 및 그의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 버섯균사체를 활용하여서 내열성과 단열성 등의 성능이 우수한 내열단열재에 관한 것으로서, 쓰레기로 버리지는 낙엽분쇄물이나 그 낙엽분쇄물 및 톱밥의 혼합물의 배지를 투입하고 배지용 성형틀 내에서 번식력이 좋은 버섯균사체를 생장시키거나 새송이버섯의 폐배지에서 분리 분쇄한 폐배지 분쇄물을 배지용 성형틀내에서 새송이 버섯균사체를 추가 생장시켜서 전체적으로 엉키게 함으로써 스티로폼과 같은 발포수지의 대용품으로서 환경친화적이고 자연상태에서 생분해 가능한 내열 단열재를 제조하되, 내열성과 단열성, 내구성(내압력성), 기체분자 흡착성 측면에서 스티로폼과 성능이 비슷하거나 오히려 더 우수하도록 제조한 것이다.
Description
본 발명은 친환경 자재에 관한 것으로, 특히 버섯균사체를 활용하여서 내열성과 단열성 등의 성능이 우수한 내열단열재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 발포단열재로 사용하는 대표적인 예로서 스티로폼을 들 수 있다. 스티로폼은 단열재로서 가격이 싸고 가벼워서 운반하기가 편리한 장점이 있으며, 건축용 단열자재나 포장용 박스 등등으로 다양하게 사용되고 있다.
그런데 이러한 스티로폼은 수지발포재인 까닭에 친환경적인 자재가 아니며, 강도에 약하여 단독으로 사용할 수 없는 실정이며 소금물이나 햇볕에 약하여서 쉽게 부식될 수 있다. 또 파손 등으로 인해 발생된 스티로폼 부스러기는 주변환경의 미관을 해침과 아울러 바다로 흘러가서 해수 오염도 일으키는 요인으로 작용하므로, 근래에 들어서는 바다에서의 사용이 규제되고 있다.
또 스티로폼은 생산하는 과정이나 폐기물 처리하는 과정에서도 각종 환경오염 물질을 야기할 수 있다. 즉 스티로폼 폐기물은 땅속에 묻어도 수 십년 간을 썩지 않고 그대로 있어 환경오염을 유발하므로 대부분이 소각을 통해 폐기 처리하고 있다.
그러므로 만일 가로수에서 떨어져 쓰레기로 취급되는 각종 낙엽이나 버섯 균사체를 이용해서 스티로폼의 대체용품을 제조할 수 있다면 각종 환경오염 물질을 줄이고 환경 보존뿐만 아니라 물자(에너지) 절약도 할 수 있어 관련된 많은 사람들에게 호응을 얻을 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 목적은 버섯균사체를 활용하여서 내열성과 단열성, 내구성(내압력성), 기체분자 흡착성 측면에서 발포수지인 스티로폼과 그 성능이 비슷하거나 더 우수한 내열단열재 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
상기한 목적에 따른 본 발명은, 버섯균사체를 활용한 내열단열재의 제조방법으로서, 낙엽분쇄물이나 낙엽분쇄물 및 톱밥이 혼합된 혼합물로 배지를 형성하여 배지용 성형틀에 채워 넣고 멸균하는 과정과, 배지용 성형틀에 채워진 멸균 배지의 심부에 액체 새송이버섯종균을 접종한 다음 10~25℃의 온도와 90~95%의 습도를 유지하는 배양환경조성으로 새송이 버섯균사체를 번식 생장시키는 과정과, 배지용 성형틀의 배지 속 번식으로 새송이 버섯균사체가 자실체 생성 이전까지 생장기간을 부여하여 새송이 버섯균사체가 전체적 확산 번식되게 하는 과정과, 확산 번식된 버섯균사체를 갖는 배지를 배지용 성형틀에서 탈형한 다음 버섯균사체의 사멸 및 미생물의 생장방지나 곰팡이류의 침투 방지 및 배지의 강성강화를 위해서, 소금물 침지공정을 수행하는 과정과, 확산 번식된 새송이 버섯균사체를 갖는 배지를 무게감소 및 강도증강을 위해 건조시켜서 스티로폼과 같거나 보다 우수한 내열성, 단열성, 내구성(내압력성) 및 기체분자 흡착성의 성능을 갖는 새송이 버섯균사체배지 내열단열재를 얻는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 버섯균사체를 활용한 내열단열재의 제조방법의 다른 견지로서, 낙엽분쇄물이나 낙엽분쇄물 및 톱밥이 혼합된 혼합물로 배지를 형성하여 배지용 성형틀에 채워 넣고 멸균하는 과정과, 배지용 성형틀에 채워진 멸균 배지의 심부에 액체 새송이버섯종균을 접종한 다음 10~25℃의 온도와 90~95%의 습도를 유지하는 배양환경조성으로 새송이 버섯균사체를 번식 생장시키는 과정과, 배지용 성형틀의 배지 속 번식으로 새송이 버섯균사체가 전체적 확산되게 생장시킨 다음 자실체까지 생장시키는 과정과, 확산 번식된 버섯균사체를 갖는 배지를 배지용 성형틀에서 탈형한 다음 버섯균사체의 사멸 및 미생물의 생장방지나 곰팡이류의 침투 방지 및 배지의 강성강화를 위해서, 소금물 침지공정을 수행하는 과정과, 확산 번식된 새송이 버섯균사체를 갖는 배지를 무게감소 및 강도증강을 위해 건조시켜서 스티로폼과 같거나 보다 우수한 내열성, 단열성, 내구성(내압력성) 및 기체분자 흡착성의 성능을 갖는 새송이 버섯균사체배지 내열단열재를 얻는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 버섯균사체를 활용한 내열단열재 제조방법의 또 다른 견지로서, 새송이버섯을 수확을 한 후 남은 새송이버섯 폐배지의 내용물을 분리 및 분쇄하여서 배지용 성형틀에 채워 넣는 과정과, 채워진 폐배지 분쇄물의 오염방지를 위해 배지용 성형틀에 뚜껑을 덮고 온도 10~20℃, 습도 90% 이상 100% 미만으로 유지한 배양환경조성으로 추가적인 새송이 버섯균사체의 번식 생장을 유도하는 과정과, 배지용 성형틀에 폐배지에 새송이 버섯균사체를 2일 내지 5일 추가 번식생장으로 내열단열재로서 사용하기에 적합하도록 확산시키는 과정과, 확산 번식된 버섯균사체를 갖는 배지를 배지용 성형틀에서 탈형한 다음 버섯균사체의 사멸 및 미생물의 생장방지나 곰팡이류의 침투 방지 및 배지의 강성강화를 위해서, 소금물 침지공정을 수행하는 과정과, 확산 번식된 새송이 버섯균사체를 갖는 배지를 무게감소 및 강도증강을 위해 건조시켜서 스티로폼과 같거나 보다 우수한 내열성, 단열성, 내구성(내압력성) 및 기체분자 흡착성의 성능을 갖는 새송이 버섯균사체배지 내열단열재를 얻는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 내열단열재에 있어서, 새송이 버섯균사체가 배지용 성형틀에 채워넣어진 낙엽배지나 낙엽분쇄물 및 톱밥이 혼합된 혼합 낙엽배지, 새송이버섯 폐배지의 분쇄물배지 내에서 번식 생장으로 배지 전체에 확산되고, 탈형후 건조처리 및 소금물 처리되어서 스티로폼과 같거나 보다 우수한 내열성, 단열성, 내구성(내압력성) 및 기체분자 흡착성의 성능을 갖는 새송이 버섯균사체배지를 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 낙엽분쇄물이나 낙엽분쇄물 및 톱밥의 혼합물의 배지에서 생장시키거나 새송이버섯 폐배지에서 추가 생장시킨 버섯균사체를 활용하여서 스티로폼과 같은 발포수지의 대용품으로서 환경친화적이고 자연상태에서 생분해 가능한 내열 단열재를 제조할 수 있으며, 내열성과 단열성, 내구성(내압력성), 기체분자 흡착성 측면에서 스티로폼과 성능이 비슷하거나 오히려 더 우수한 장점이 있다.
도 1은 배지용 성형틀에 추가 번식생장을 위해서 새송이버섯 폐배지 분쇄물을 채워 넣은 사진도,
도 2는 새송이버섯 폐배지 분쇄물을 배지 성형틀에 채워넣어 새송이 버섯균사체를 생장번식시킨 내열단열재용의 사진도,
도 3은 새송이버섯균사체가 자란 내열단열재용 배지의 건조에 따른 무게변화 특성 그래프,
도 4는 새송이버섯균사체가 자란 내열단열재용 배지의 절편을 건조한 후 사진도,
도 5는 새송이버섯균사체가 자란 내열단열재용 배지의 절편을 건조한 다음 2달 방치시킨 후 찍은 사진도,
도 6 및 도 7은 스티로폼의 내부 온도 변화와 본 발명의 버섯균사체배지 내열단열재의 저장내부 온도 비교그래프 특성도,
도 2는 새송이버섯 폐배지 분쇄물을 배지 성형틀에 채워넣어 새송이 버섯균사체를 생장번식시킨 내열단열재용의 사진도,
도 3은 새송이버섯균사체가 자란 내열단열재용 배지의 건조에 따른 무게변화 특성 그래프,
도 4는 새송이버섯균사체가 자란 내열단열재용 배지의 절편을 건조한 후 사진도,
도 5는 새송이버섯균사체가 자란 내열단열재용 배지의 절편을 건조한 다음 2달 방치시킨 후 찍은 사진도,
도 6 및 도 7은 스티로폼의 내부 온도 변화와 본 발명의 버섯균사체배지 내열단열재의 저장내부 온도 비교그래프 특성도,
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에서는 버섯에 속하는 고등균류가 유기물을 엉기게 하는 성질을 이용하여서 스티로폼을 대체할 수 있는 친환경성 내열단열재를 구현한다.
본 발명에서는 버섯균사체가 생장할 수 있는 유기물로서 주위에서 쉽게 구할 수 있는 낙엽이나 톱밥과 낙엽의 혼합물을 배지로 이용하거나 버섯 폐배지를 이용해서 그 배지에서 버섯균사체가 번식 생장하거나 추가적인 번식 생장할 수 있도록 구현하여 버섯균사체배지의 내열단열재를 얻었다.
낙엽배지를 이용할 경우에는 주위에서 구한 낙엽을 잘게 분쇄하고 필요에 따라 수조에 투입하여 낙엽분쇄물에 수분이 흡수되도록 한다. 그 다음에는 배지용 성형틀에 채워 넣고 꾹꾹 밟아서 밀도를 조밀케 조성하고, 100~150℃ 온도범위로 수십분 간의 가열로 멸균하여서 낙엽배지나 혼합 낙엽배지를 만든다. 이때 배지용 성형틀이 놓이는 작업대는 무균작업대가 되도록 알코올 등으로 소독을 하고 자외선램프로 살균작업을 해야 한다.
버섯균사체 생장 유기물로서 낙엽과 톱밥의 혼합물 배지를 이용할 경우에는, 낙엽분쇄물과 톱밥을 혼합하고 그 혼합물을 배지용 성형틀에 조밀하게 채워 넣어 멸균함으로써 혼합 낙엽배지를 만든다. 이때 낙엽분쇄물과 톱밥의 비율은 1:5~1:15중량비가 적당하며, 더욱 바람직하게는 1:10 중량비이다. 톱밥의 일 예로는 버드나무 톱밥을 이용할 수 있다.
또한 본원 발명자는 낙엽배지 이외에도, 톱밥과 커피콩 폐분쇄물을 혼합한 톱밥 및 커피콩 폐분쇄물로 된 혼합 배지를 이용해도 버섯균사체의 번식 생장이 가능함을 확인하였다.
낙엽배지나 혼합 낙엽배지를 형성함에 있어 낙엽을 작게 파쇄하거나 분쇄하고 또 물이 스며들게 하는 것, 및 배지밀도가 높게 압축하는 것은 유기물로 이용되는 낙엽배지에 영양분의 집적도를 높이기 위함이고, 이는 최종 단열재의 강성 향상에 기여한다.
본원 발명자는 이렇게 준비된 낙엽배지나 혼합 낙엽배지에서 버섯균사체의 생장이 가능한지의 실험을 행하였다. 즉 낙엽배지나 혼합 낙엽배지에 버섯종균을 접종한 후 배양기를 이용해서 배양을 행하였다.
본 발명에서 사용한 버섯종균은 액체 버섯종균이다. 고체버섯종균은 접종하기 어렵고 접종한 후에 많은 쓰레기를 남기기 때문에 사용하지 않았고, 액체종균 배양장치에서 만들어진 액체 버섯종균을 사용하여서 접종을 행한 것이다.
초기 실험 과정에서는 준비된 낙엽배지(멸균상태임)에 버섯균사체가 배양기에서 생장 가능함을 확인할 수 있었는데, 다만 버섯종균이 접종된 윗부분에서만 버섯균사체가 생장됨을 인식하였다.
따라서 본원 발명자는 유기물로 사용한 낙엽배지나 혼합 낙엽배지의 가운데 부분 즉 심부(深部)에 액체 버섯종균을 접종하고 배양한 결과, 낙엽배지 전체에 버섯균사체가 생장되었음을 확인할 수 있었다.
낙엽배지나 혼합 낙엽배지에서의 버섯균사체의 초기 생장은 비교적 빠르게 이루어지지만 낙엽배지 전체적으로 균사체가 생장하는 것은 대략 15~30일 정도의 시간이 소요된다. 낙엽배지 속에서 버섯균사체의 생장이 유리하도록 하기 위해서는, 10~25℃의 온도와 90~95%의 습도를 유지하도록 하는 배양기에서의 배양환경조성이 필요하다.
그리고 본 발명에서는 버섯종균이 낙엽배지나 혼합 낙엽배지에 생장 및 번식하여서 마치 식물 뿌리처럼 배지 전체에 골고루 침투되어 서로 엉커진 버섯균사체를 형성할 수 있도록 생장기간을 부여하되 자실체 생장 이전까지의 생장기간을 일 예시로서 부여한다.
또한 본 발명의 다른 예시로서 번식력이 좋은 버섯균사체가 낙엽배지나 혼합 낙엽배지에 골고루 엉켜진 다음 자실체가 생길 때까지도 생장기간을 부여하는 것이다.
버섯균사체의 전체적 확산 번식에 이어 자실체까지 자란 버섯균사체배지의 내열단열재는 건조 후 자실체가 자라지 않은 낙엽배지로 된 내열단열재의 건조 후 상태보다 무게감소 변화가 훨씬 더 많으므로 상대적으로 가벼운 제품 형성이 가능하다. 서로 동일한 건조시간이 경과후, 자실체까지 자란 낙엽배지나 혼합 낙엽배지로 된 내열단열재는 자실체가 자라지 않은 낙엽배지나 혼합 낙엽배지로 된 내열단열재보다 5~15%의 질량감소가 있음을 본원 발명자가 확인하였다.
그러므로 버섯균사체가 번식 생장으로 낙엽배지나 혼합 낙엽배지 전체에 골고루 엉켜진 채로 마련된 다음에도 자실체가 생길 때까지 생장기간을 더 부여하여서 내열단열재를 제조하는 것이 좀더 유리하다.
본원 발명자가 실험에 이용한 버섯균사체들의 대표적인 일 예로는, 암회색광대버섯(Amanita porphyria), 목이버섯(Auricularia auricula-judae), 수원그물버섯(Boletus auripes), 느타리버섯(Pleurotus ostreatus), 꽃송이버섯(Sparassis crispa (Wulf.) Fr.), 제주쓴맛그물버섯((Tylopilus neofelleus) Hongo), 새송이버섯(Pleurotus eryngii(De Candolle ex Fries) Quel) 등을 들 수 있다.
배지에 골고루 생장된 버섯균사체는 내열단열재의 배지 내에서 서로를 붙잡아주는 접착제 역할을 한다.
버섯균사체 생장실험을 통해 확인한 결과, 낙엽배지나 혼합 낙엽배지에서 버섯균사체의 생장속도가 가장 빠른 것은 느타리 버섯이다.
보다 구체적으로 설명하면, 버섯균사체의 생장속도는, 『느타리버섯 > 새송이버섯 > 목이버섯 > 제주쓴맛그물버섯 > 꽃송이버섯 > 수원그물버섯 > 암회색광대버섯』의 순으로 나타났다.
그런데 생장속도가 가장 빠른 느타리버섯 균사체를 활용해 형성된 내열단열재는 배지의 내구성이 너무 낮아서 내열단열재에서 요구하는 강도 확보가 되지 않았다. 즉 느타리버섯 균사체를 활용한 내열단열재는 쉽게 부서지는 문제점이 있었다.
그에 따라 본원 발명자가 다양한 버섯균사체를 활용한 여러 종류의 배지를 실험해 본 결과, 새송이버섯의 균사체를 활용해 얻은 낙엽배지나 혼합 낙엽배지가 가장 견고하여서 잘 부서지지 않으며, 스티로폼에 버금가는 단열성 확보도 가능하여 스티로폼 대용품으로 최적합함을 확인할 수 있었다.
버섯균사체의 낙엽배지 생장실험에 있어, 접종후 4~5일부터는 잘게 부순 낙엽에 흰색의 버섯균사체가 자라기 시작했으며, 낙엽 배지의 가운데 부분에서 균사체가 형성되어 배지 전체적으로 균사체가 퍼져 나가는 것을 확인할 수 있었다.
또 버섯 균사체의 전체적 번식 생장에 있어, 느타리버섯의 균사체 생장속도는 1달 남짓이고 새송이버섯의 균사체는 느타리버섯보다는 다소 느리지만 마찬가지로 1달 남짓이며, 암회색광대버섯의 균사체는 3달 정도가 걸린다. 또 버섯 균사체가 배지 전체에 확산시킨 후 자실체까지 자라게 하는데에는 7일 내지 10일이 추가적으로 소요된다.
한편 본 발명의 다른 실시예로서, 버섯 수확을 했던 새송이버섯의 배지 즉 새송이버섯 폐배지를 이용해서 버섯균사체를 활용한 내열단열재를 구현할 수 있다. 새송이버섯의 배지는 대개 톱밥이 주성분으로 이용된다.
먼저 새송이버섯을 수확을 한 후 남은 새송이버섯의 배지 즉 폐배지의 내용물을 분리해 내고 그 내용물을 짤게 부순다. 그리고는 도 1에 도시된 사진 일예도에서와 같이, 작업자가 만들고자 하는 배지용 성형틀에 새송이버섯 폐배지 분쇄물을 채워 넣는다. 그리고 필요에 따라서는 멸균한 낙엽분쇄물도 첨가할 수도 있다.
그 후 폐배지 분쇄물이 오염되지 않게 배지용 성형틀에 뚜껑을 덮는다. 만일 배지용 성형틀에 뚜껑을 덮지 않게 되면 곰팡이에 의한 오염으로 인해 내열단열재로서 사용하기가 부적합할 수 있다.
그 후에는 배양환경조성을 온도 10~20℃(바람직하게는 14℃), 습도 90% 이상100% 미만으로 유지하면서 추가적인 송이버섯 버섯균사체의 번식 생장을 유도한다.
본원 발명자가 확인한 결과, 배지 성형틀의 모양에 대로 새송이 버섯균사체가 추가로 번식생장을 하였으며, 버섯종균 접종후 한달 남짓걸리는 본 발명의 일예와는 달리 단 3일 경과 후에 내열단열재로서 사용하기에 적합할만큼 새송이 버섯균사체가 확장 번식되었으며, 확장 번식시 최종 내열단열재의 무게를 줄이기 위해서는 자실체까지 생장시킨다.
도 2에서는 새송이버섯 폐배지 분쇄물을 배지 성형틀에 채워넣어 새송이 버섯균사체를 생장번식시킨 내열단열재용의 사진을 보여주고 있다.
기존에는 새송이버섯 폐배지가 비료회사에 수거되어서 퇴비를 만드는 재료로 활용되거나 사료생산회사에서의 가축의 면역력을 증가시키기 위해 사료 첨가제로 이용되고 있는데 본 발명에서는 새송이버섯 폐배지를 내열단열재로 구현할 수가 있기에 부가가치를 높일 수 있고 내열단열재를 제작하는 걸리는 시간이 본 발명의 실시 예에서의 버섯종균 접종후 한달 남짓에서 3일로 대폭 단축할 수 있어 생산수율을 높일 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 따라 내열단열재로 사용될 버섯균사체가 자란 배지는 버섯균사체가 톱밥이나 낙엽 등의 영양물질과 엉켜서 비교적 단단한 조직을 만들었으며, 이때의 버섯균사체가 자란 배지의 수분함량이 65~75중량%이 되었다.
본 발명의 버섯균사체를 활용한 내열단열재는, 내열성과 단열성, 내구성(내압력성), 기체분자 흡착성 측면에서 스티로폼과 성능이 비슷하거나 오히려 더 우수함을 확인하였는데, 다만 일반 스티로폼에 비해 그 무게가 무려 17배나 무겁다는 단점이 있다.
그러므로 본 발명에서는 버섯균사체를 활용한 내열단열재의 무게를 줄일 수 있는 방법을 모색하였다.
본원 발명자는 버섯균사체가 자란 배지를 건조시키면 수분함량의 감소에 비례하여 무게가 줄어들게 됨과 아울러 건조시키기 이전보다 배지의 조직이 더욱 더 단단해짐을 확인할 수 있었다.
도 3에서는 새송이버섯균사체가 자란 내열단열재용 배지의 건조에 따른 무게변화 특성 그래프를 보여주고 있다.
그에 따라, 본 발명에서는 내열단열재로서 이용될 버섯균사체가 자란 배지를 건조시키는 건조공정을 거치는 과정을 포함한다.
건조공정에서 사용할 수 있는 방법으로는 자연건조방식이나 급속건조 방식이 있으며 두 건조방식을 겸용도 할 수 있고, 다수차에 걸친 건조도 가능하다. 급속건조방식에는 마이크로파(전자파)를 이용한 분자진동 마찰열에 의한 건조, 근적외선 열이나 원적외선 열을 이용한 건조, 훈증열 건조, 일반 히터열 건조, 온풍건조기 등이 있다.
도 4에서는 새송이버섯균사체가 자란 내열단열재용 배지의 절편을 두께 20mm가 되게 재단하고 온풍건조기에 투입한 후 50℃온도에서 72시간까지 건조한 후 찍은 사진을 보여주고 있으며, 도 5는 건조후 2달을 방치해 두었는데도 다른 균들이 건조된 내열단열재 절편에 침투하지 못하므로 깨끗한 상태를 유지하고 있음을 보여주는 사진도이다.
또한 본 발명에서는 버섯균사체가 자란 낙엽배지를 건조시키는 건조공정의 이전이나 건조공정 중간에 버섯균사체의 사멸 및 미생물의 생장방지나 곰팡이류의 침투 방지 및 추가적인 강성확보를 위해서, 소금물 침지공정을 수행한다.
소금물의 농도는 10~30%가 바람직하며, 이는 소금물 침지 전에 비해 5%~15% 증가되는 강성확보에 유의적임을 확인하였다.
소금물 침지는 침지횟수를 많이 할수록 강성이 점차 높아짐을 확인할 수 있었으며, 생산수율 및 강성확보를 모두 충족하기 위해서는 2~3회가 적절한다.
한편 본원 발명자는 본 발명에 따라 제조된, 새송이버섯 균사체를 활용한 내열단열재가 내압력성, 내열성, 단열성의 측면에서도 그 성능이 동일 사이즈의 스치로폼보다 비슷하거나 오히려 상대적으로 더욱 우수함을 비교실험을 통해서 확인하였다.
본 발명에서 일반 스티로폼과 비교한 본 발명의 버섯균사체배지 내열단열재는 새송이버섯균사체를 활용한 내열단열재로서 소금물 침지는 하지 않고 건조만 한 상태에서 수행한 것임을 유의하여야 한다.
(1) 내압력성 비교
일반 스티로폼과 본 발명의 버섯균사체배지 내열단열재의 내압력성을 비교한 결과, 스티로폼은 스티로폼의 압력은 4,900Pa의 압력을 견디었고, 본 발명의 낙엽배지 내열단열재는 5,096Pa의 압력을 견딤을 확인하였다.
(2) 내열성 비교
일반 스티로폼과 본 발명의 버섯균사체배지 내열단열재의 내열성을 비교 실험을 한 결과, 스티로폼은 3분 동안에 전체의 1/3정도가 열에 의해 파괴가 되었고, 본 발명의 배지 내열단열재는 전혀 파괴되지 않았다.
(3-1) 단열성 비교1- 얼음저장 비교
본원 발명자는 미리 준비한 끓인 얼음을 스티로폼 직육면체 저장용기와 버섯균사체배지 내열단열재 직육면체 저장용기에 넣은 후 얼음이 녹는 시간을 측정함으로써 그 단열성을 비교했다.
가) 외부의 온도가 28℃(±0.1℃)의 일정한 온도를 유지한 상태에서 처음 2분 동안 스티로폼의 내부 온도는 약 2.5℃ 하강하였으며, 본 발명의 버섯균사체배지 내열단열재의 내부 온도는 약 1℃ 내려갔다. 이는 얼음 때문에 온도가 하강한 것인데, 처음 2분 동안의 온도 변화가 많은 스티로폼이 내부의 온도를 낮추는데 효과적이라는 것을 알 수 있다.
나) 스티로폼의 내부 온도는 약 10분 ~ 26분까지 16분 동안 22℃(±0.1℃)의 일정한 온도를 유지하였으며, 이 후 32분 ~ 50분까지 18분 동안 23℃(±0.1℃)의 일정한 온도를 유지하는 것을 알 수 있었다.
다) 버섯균사체배지 내열단열재의 내부 온도는 약 10분 ~ 50분까지 40분 동안 24℃(±0.1℃)의 일정한 온도를 유지하는 것을 알 수 있었다.
라) 스티로폼의 내부 온도 변화와 본 발명의 버섯균사체배지 내열단열재의 저장내부 온도는 도 6과 같은바, 도 6을 참조하여 비교해 보면, 스티로폼보다는 본 발명의 내열단열재가 온도를 일정하게 유지하는데에 더 적합하다는 것을 알 수 있다.
(3-2) 단열성 비교2: 끓인 물 저장 비교
본원 발명자는 미리 준비한 끓인 물을 스티로폼 직육면체 저장용기와 버섯균사체배지 내열단열재 직육면체 저장용기에 넣은 후 물의 온도변화에 따른 단열성을 비교했다.
가) 외부의 온도는 28℃(±0.1℃)의 일정한 온도를 유지한 상태에서 처음 8분 동안 스티로폼의 내부 온도는 약 15 상승하였으며, 본 발명의 버섯균사체배지 내열단열재의 내부 온도는 약 12℃ 상승하였다. 이는 끓인 물 때문에 온도가 상승한 것인데, 처음 8분 동안의 온도 변화가 많은 스티로폼이 내부의 온도를 높이는데 효과적이라는 것을 알 수 있다.
나) 스티로폼과 본 발명의 버섯균사체배지 내열단열재 내부의 온도 변화 차이를 비교해 보면, 스티로폼은 8분부터 온도가 하강하여 12℃가 낮아졌고, 본 발명의 버섯균사체낙엽배지 내열단열재는 8분부터 온도가 하강하여 10.8℃가 낮아졌다. 또한 온도변화 차이의 평균은 스티로폼은 0.46154℃가 낮아졌고, 본 발명의 내열단열판은 0.41538℃가 낮아졌다.
다) 스티로폼의 내부 온도 변화와 본 발명의 버섯균사체배지 내열단열재의 내부 온도를 도 7을 참조하여 비교해 보면, 스티로폼이 온도를 상승시키는데 효과적이지만, 본 발명의 내열단열재는 52분 동안의 온도변화 값과 2분 동안의 온도변화 차이의 평균값이 낮으므로 온도를 일정하게 유지하는데 더 적합하다는 것을 알 수 있다.
(4) 기체분자의 흡착성 비교
본원 발명자는 중간에 스티로폼 격판을 갖는 밀봉상자와 버섯균사체배지 내열단열재 격판을 갖는 밀봉상자내의 좌우측에 접시에 담은 페놀프탈레인 용액과 암모니아수를 분리해서 각기 넣고 밀봉한 후 기체분자의 흡착성을 비교했다.
실험한 결과, 본 발명의 버섯균사체배지 내열단열재는 암모니아 기체를 통과시키지 않는 반면, 일반 스티로폼은 암모니아를 통과시키므로 페놀프탈레인 용액과 반응하여 페놀프탈레인 용액이 붉게 변하게 되었다. 이를 통해서 본원 발명자는 버섯균사체배지 내열단열재가 기체 분자의 흡착성이 상대적으로 높음을 확인할 수 있었다. 그러므로 본 발명의 버섯균사체 유해가스처리용 탈취(흡착)제로도 활용할 수도 있다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
Claims (5)
- 삭제
- 낙엽분쇄물과 톱밥이 1:5~1:15 중량비로 혼합된 혼합물로 배지를 형성하여 배지용 성형틀에 채워 넣고 멸균하는 과정과,
배지용 성형틀에 채워진 멸균 배지의 심부에 액체 새송이버섯종균을 접종한 다음 10~25℃의 온도와 90~95%의 습도를 유지하는 배양환경조성으로 새송이 버섯균사체를 번식 생장시키는 과정과,
배지용 성형틀의 배지 속 번식으로 새송이 버섯균사체가 전체적 확산되게 생장시킨 다음 최종 내열단열재의 무게를 줄이기 위해 자실체까지 생장시키는 과정과,
확산 번식된 버섯균사체를 갖는 배지를 배지용 성형틀에서 탈형한 다음 버섯균사체의 사멸 및 미생물의 생장방지나 곰팡이류의 침투 방지 및 배지의 강성강화를 위해서, 10~30농도%의 소금물 침지공정을 수행하는 과정과,
확산 번식된 새송이 버섯균사체를 갖는 배지를 무게감소 및 강도증강을 위해 건조시켜서 스티로폼과 같거나 보다 우수한 내열성, 단열성, 내구성(내압력성) 및 기체분자 흡착성의 성능을 갖는 새송이 버섯균사체배지 내열단열재를 얻는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 버섯균사체를 활용한 내열단열재의 제조방법.
- 삭제
- 새송이버섯을 수확을 한 후 남은 새송이버섯 폐배지의 내용물을 분리 및 분쇄하여서 배지용 성형틀에 채워 넣는 과정과,
채워진 폐배지 분쇄물의 오염방지를 위해 배지용 성형틀에 뚜껑을 덮고 온도 10~20℃, 습도 90% 이상 100% 미만으로 유지한 배양환경조성으로 추가적인 새송이 버섯균사체의 번식 생장을 유도하는 과정과,
배지용 성형틀에 폐배지에 새송이 버섯균사체를 2일 내지 5일 추가 번식생장으로 내열단열재로서 사용하기에 적합하도록 확산시키되 최종 내열단열재의 무게를 줄이기 위해 자실체까지 생장시키는 과정과,
확산 번식된 버섯균사체를 갖는 배지를 배지용 성형틀에서 탈형한 다음 버섯균사체의 사멸 및 미생물의 생장방지나 곰팡이류의 침투 방지 및 배지의 강성강화를 위해서, 10~30농도%의 소금물 침지공정을 수행하는 과정과,
확산 번식된 새송이 버섯균사체를 갖는 배지를 무게감소 및 강도증강을 위해 건조시켜서 스티로폼과 같거나 보다 우수한 내열성, 단열성, 내구성(내압력성) 및 기체분자 흡착성의 성능을 갖는 새송이 버섯균사체배지 내열단열재를 얻는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 버섯균사체를 활용한 내열단열재의 제조방법.
- 내열단열재에 있어서,
새송이 버섯균사체가 배지용 성형틀에 채워넣어진 낙엽분쇄물 및 톱밥이 혼합된 혼합 낙엽배지와 새송이버섯 폐배지의 분쇄물배지 중 하나의 배지 내에서 번식 생장으로 배지 전체에 확산되게 하되 최종 내열단열재의 무게를 줄이기 위해 자실체까지 생장시키고, 탈형후 건조처리 및 소금물 처리로 버섯균사체의 사멸 및 미생물의 생장 방지나 곰팡이류의 침투방지 및 배지의 강성강화가 되어서 스티로폼과 같거나 보다 우수한 내열성, 단열성, 내구성(내압력성) 및 기체분자 흡착성의 성능을 갖는 새송이 버섯균사체배지의 내열단열재를 구성함을 특징으로 하는 버섯균사체를 활용한 내열단열재.
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