KR101936012B1

KR101936012B1 - 어류를 이용한 비료 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR101936012B1
Application number: KR1020180001570A
Authority: KR
Inventors: 한신철
Original assignee: 한신철
Priority date: 2018-01-05
Filing date: 2018-01-05
Publication date: 2019-01-07
Also published as: CN111683913A

Abstract

본 발명은 어류을 이용한 비료 및 그의 제조방법에 관한 것으로,
어류를 옥수수대 및 쌀겨와 혼합하여 효과적으로 자원으로 바꾸어 환경보호에 일조를 하며, 제조한 비료는 화학비료와 같이 땅을 산성화시키는 부작용 없이 대체비료로써 농가의 친환경적 작물재배에 큰 도움을 줄 수 있고,
제품화 전 과정에서 수용성 물질들로만 작업이 수행되므로, 작물에 적용시 즉시 흡수, 이용되는 장점이 있으며,
발효 미생물이 만들어 내는 유기산과 현무암, 경탄, 맥반석, 토루말린, 제오라이트, 견운모, 황토로부터 발생하는 음이온 및 원적외선 드리고 미네랄은 식물로 하여금 병해충을 이겨내는 힘을 부여할 수 있기 때문에 어류 비료로 말미암은 효과 외의 2차적인 부수적 효과도 기대할 수 있도록 한 것이다.

Description

어류를 이용한 비료 및 그의 제조방법{Fermenting method of Fertillizer from fishs and which that fertillizer}

본 발명은 어류를 이용한 비료 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파쇄한 어류를 원료로 하여 옥수수대 및 쌀겨의 유기물을 혼합하여 같이 끓이도록 하고, 상기의 끓인 혼합물을 발효시킬 때, 파쇄한 현무암, 경탄, 맥반석, 토루말린, 제오라이트, 견운모, 황토의 무기물을 혼합하도록 하여 액체나 분말 형태의 수용성 아미노산 비료를 제조하도록 한 어류를 이용한 비료 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

현재 우리나라의 농업은 중대한 변환기를 맞고 있다. FTA에 의해 값싼 농산물이 무한정 들어올 수 있는 길이 열렸기 때문이다.

물론, FTA 때문에 모든 농가가 고사한다고는 볼 수는 없지만, 일반적인 농법으로는 수입 농산물을 당해낼 수 없는 것이 대부분 농가의 현실이다. 이에 안전하고, 청결하며, 웰빙의 바람을 얻은 유기 농산물이 이러한 현실적 문제를 해결할 수 있는 방안으로 고려될 수 있다.

그러나 지난 수십 년간 농약과 제초제, 화학비료의 도움으로 성장한 우리 농촌의 현실에서 유기농을 적극 고려하기란 쉬운 일만은 아니다. 실제로 많은 농가에서 유기농을 시도하면서도 현실적인 난관에 봉착하고 있다.

인접한 이웃의 논밭에서 농약이나 해충이 접근하고, 초기 시작시 땅심이 부족하여 많게는 70%나 수확량이 감소하는 등 직·간접적인 문제가 발생하고 있기 때문이다. 하지만 유기농을 실현하려는 시도는 꾸준히 이루어지고 있으며, 그 방법 또한 다양하게 연구되고 있고, 경험 또한 축적되어가고 있다.

그러나 친환경 농자재의 부족, 또는 친환경 농자재에 대한 인식이 잘 이루어지지 않아 적극적으로 활용되지 못하고 있는 실정이다.

한편, 배스(Micropterus salmoides, M.dolomieu, M.punctulatus)는 1973년 미국으로부터 우리나라에 유입된 어종으로, 강한 활동성과 포식자의 위치에서 고유 어종을 압박하고 있다. 심한 경우 70% 이상의 어종이 배스인 호소도 있을 정도이다.

배스의 왕성한 식욕은 토종 육식 어종인 쏘가리를 능가할 만큼 강하여 많은 소형 토종 어류들이 배스의 먹이가 되고 있고, 호소와 같은 곳에서는 소형 어종의 급격한 감소를 불러 일으켜, 모기 등의 유충이 활발히 행동하는 부작용도 일어나고 있다. 이에 각 시군에서는 배스를 수매하여 그 숫자를 줄이고자 하는 노력을 점차 늘고 있는 추세이고 각종 요리방법을 개발하여 식용으로 전환하려는 노력도 꾸준히 이루어 지고 있으나, 찾는 이가 한정된 관계로 식용으로 널리 보급되기는 힘든 실정이다.

이에 일부 시군에서는 배스를 사료의 원료나 퇴비에 섞어 넣는 부재료로 이용하고 있으나, 아직까지 그 활용이 미비한 실정이다.

이에 상기와 같이 우리 고유의 생태계를 교란하는 배스를 원료로 하여 친환경적 비료를 개발하면, 생태계를 복원시킬 수도 있고, 아미노산을 비롯한 여러 영양원이 아주 우수한 친환경 유기 비료를 개발할 수 있을 것이라 생각할 수 있는데, 종래에 이와 같은 아이디어가 구체화된 예는 없었다.

2008년 09월 19일자 특허등록 제10-0860351호(배스로부터 비료를 제조하는 방법 및 그로부터 제조된 비료)가 제안되었으며,

이는, 배스와 발효 미생물을 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계;

혼합액 제조 후, 발효를 수행시키는 단계를 포함하여 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 배스로부터 비료를 제조하는 방법 및 그로부터 제조된 비료에 의하여서는, 배스를 발효미생물과 혼합하여 발효시키는 과정에 의해 배스에 있는 영양분에 의하여 식물을 생장을 돕도록 하였으나, 식물의 생장을 여러부면에서 도울 수 있는 환경을 적절히 제공하지 못하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 배스를 비롯한 어류를 활용하는 방안으로서, 파쇄한 어류를 원료로 하여 옥수수대 및 쌀겨의 유기물을 혼합하여 같이 끓이도록 하고, 상기의 끓인 혼합물을 발효시킬 때, 파쇄한 현무암, 경탄, 맥반석, 토루말린, 제오라이트, 견운모, 황토의 무기물을 혼합하도록 하여 액체나 분말 형태의 수용성 아미노산 비료를 제조하도록 한 어류를 이용한 비료 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 어류를 이용한 비료 및 그 제조방법은,

각각 100메시 이하의 크기로 파쇄한 어류와 옥수수대 및 쌀겨의 유기물을 혼합하여 같이 100℃ 이상의 온도에서 3~6시간 정도 끓여 유기질이 풍부한 추출 혼합물을 얻도록 하고,

상기의 추출 혼합물을 발효시킬 때 50메시 이하의 크기로 파쇄한 현무암, 경탄, 맥반석, 토루말린, 제오라이트, 견운모, 황토의 무기물을 혼합한 다음 미네랄과 발효 미생물을 첨가하여 발효시킴으로써 원적외선과 음이온 등을 발생하여 식물의 생장에 도움을 주도록 하되,

100메시 이하의 크기로 파쇄한 어류 80~90중량%에 옥수수대 5~10중량% 및 쌀겨 5~10중량%를 100메시 이하의 크기로 파쇄한 유기물질을 혼합하여 1차 혼합물을 제조하는 단계와,

상기의 1차 혼합물을 100℃ 이상의 온도에서 3~6시간 정도 끓이면서 추출 혼합물을 얻도록 하는 단계와,

상기의 추출 혼합물 86~93중량%에 50메시 이하의 크기로 파쇄한 현무암, 경탄, 맥반석, 토루말린, 제오라이트, 견운모, 황토의 무기물을 각각 1~2중량%씩 혼합하여 2차 혼합물을 제조하는 단계와,

상기의 2차 혼합물에 미네랄과 발효 미생물을 첨가하여 발효시켜 효과적이며 사용이 편한 액체 또는 분말 형태의 비료를 제조하는 방법 및 그로부터 제조된 액체 또는 분말 형태의 비료에 관한 것이다.

본 발명의 각각 100에시 이하의 크기로 파쇄한 어류와 옥수수대 및 쌀겨를 혼합한 1차 혼합물을 100℃ 이상의 온도에서 3~6시간 정도 끓이면서 얻은 추출 혼합물에 각각 50메시 이하의 크기로 파쇄한 현무암, 경탄, 맥반석, 토루말린, 제오라이트, 견운모, 황토의 무기물을 혼합한 2차 혼합물을 발효시킨 비료를 액체나 분말 형태로 제조한다.

어류에 옥수수대 및 쌀겨를 혼합하여 끓인 추출 혼합물은 거의 100% 수용성으로 발효가 용이하고 양질의 아미노산과 유기질을 얻을 수 있으며, 최종 생산물에서 악취가 거의 없어서 바로 제품화가 된다는 장점이 있다.

또한, 추출과정에서 나오는 칼슘이나 인, 아연 등의 미량원소 역시 수용성 부분만 추출되므로 작물이 이용하기 쉽다.

상기의 추출 혼합물에 각각 50메시 이하의 크기로 파쇄한 현무암, 경탄, 맥반석, 토루말린, 제오라이트, 견운모, 황토의 무기물을 혼합한 2차 혼합물을 발효시킬 때 사용하는 발효 미생물은 통상적으로 발효 미생물로 알려진 것이라면 어느 것을 사용하여도 무방하나, 바람직하게 유산균 또는 바실러스인 것이 좋고, 더욱 바람직하게 상기 유산균은 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 또는 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum)인 것이 좋다.

상기의 유산균은 그 특성상 단백질을 분해하여 많은 아미노산을 얻을 수 있는 균주 중 하나이며, 산에 강하여 발효과정 중에 발효액이 산성화되어도 영향을 받지않고 공정을 진행할 수 있는 장점이 있다.

또한, 젖산 발효 중 나오는 많은 양의 유기산은 부패균과 병원균의 번식을 저지하여 액체 비료의 품질 향상에 도움을 주기도 하며, 제품화되었을 때에는 작물의 건강에 도움을 준다.

발효 시 미네랄을 추가하는 것이 미생물의 생육을 도와주게 된다.

상기 발효는 통기를 시킴으로써 수행하는 것이 좋다. 통기를 통해 배양액을 고르게 섞이게 할 수 있고, 발효의 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 발효는 발효 개시 직후, 30~40℃로 1~2 일간 발효시킨 후, 실온으로 추가 발효를 수행하는 것이 좋다.

상기 발효는 발효액에서 발효거품이 거의 발생하지 않는 7~10일 정도 수행하는 것이 좋다. 이는 발효가 포화상태로 진행된 것을 의미하는 것이기 때문이다.

분말 형태의 비료를 얻기 위하여 발효액을 여과한 후 건조시키는 단계를 추가로 포함하는 것이 좋다. 건조는 다양한 방법을 통해 수행될 수 있으며, 그 예로서 스프레이 드라이를 통해 분말 형태의 비료를 얻을 수 있다. 분말 형태의 비료는 액체 형태의 비료보다 운송 및 처리에 있어 효율적일 수 있다.

이상, 상기에서 살펴본 본 발명은 어류를 옥수수대 및 쌀겨와 혼합하여 효과적으로 자원으로 바꾸어 환경보호에 일조를 하며, 제조한 비료는 화학비료와 같이 땅을 산성화시키는 부작용 없이 대체비료로써 농가의 친환경적 작물재배에 큰 도움을 줄 수 있다.

또한, 제품화 전 과정에서 수용성 물질들로만 작업이 수행되므로, 작물에 적용시 즉시 흡수, 이용되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에서 발효 미생물이 만들어 내는 유기산과 현무암, 경탄, 맥반석, 토루말린, 제오라이트, 견운모, 황토로부터 발생하는 음이온 및 원적외선은 식물로 하여금 병해충을 이겨내는 힘을 부여할 수 있기 때문에 어류 비료로 말미암은 효과 외의 2차적인 부수적 효과도 기대할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 어류을 이용한 비료 및 그의 제조방법을 실시예에 따라 기술하면 다음과 같다.

단계 1: 본 발명 수용성 아미노산 비료의 제조를 위한 종균배양 및 전배양

종균으로 김치에서 분리해 낸 자연 유산균을 사용하였고, 실시예 1에서는 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus)를, 실시예 2에서는 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum)를 사용하였으며, 두 균을 선택배지에서 분리한 후, 아가 스톡(agar stock)에서 보존하였다.

스톡(stock)을 1차적으로 MRS 배지(modified MRS broth)에서 리터 단위로 우선 활성화시킨 후, 100리터 단위의 파일럿 배양을 하여 전배양하였다. 파일럿 배양 시에는 45℃에서 pH를 4~4.5로 유지하면서 배양하였다. 파일럿 배양은 제품 제조 및 완료 후 보관시 발생하는 pH 쇼크 및 열 쇼크에 대한 내성을 미리 부여한다.

이어 상기 분말을 포장함으로써 본 발명의 발효 미생물을 제조하였다.

단계 2: 본 발명 수용성 아미노산 비료의 제조를 위하여 Bacillus를 사용한 종균배양 및 전배양 종균은 도축장의 오수처리장에서 분리해 낸 자연 균주인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtillis)이며, PCS배지에서 분리한 후, 아가 스톡(agar stock)에서 보존하였다.

스톡(stock)을 1차적으로 Nutrient Broth 배지에서 리터 단위로 우선 활성화시킨 후, 100리터 단위의 파일럿 배양을 하여 전배양하였다. 파일럿 배양 시에는 40℃에서 pH를 4.5~5로 유지하면서 배양하였다. 파일럿배양은 제품 제조 및 완료 후 보관시 발생하는 pH 쇼크 및 열 쇼크에 대한 내성을 미리 부여한다.

단계 3: 1차 혼합물 제조

100메시 이하의 크기로 파쇄한 어류 80~90중량%에 옥수수대 5~10중량% 및 쌀겨 5~10중량%를 100메시 이하의 크기로 파쇄한 유기물질을 혼합하여 1차 혼합물을 제조한다.

단계 4: 1차 혼합물 가열

상기의 1차 혼합물을 100℃ 이상의 온도에서 3~6시간 정도 끓이면서 추출 혼합물을 얻도록 한다.

단계 4: 2차 혼합물 제조

상기의 추출 혼합물 86~93중량%에 50메시 이하의 크기로 파쇄한 현무암, 경탄, 맥반석, 토루말린, 제오라이트, 견운모, 황토의 무기물을 각각 1~2중량%씩 혼합하여 2차 혼합물을 제조하도록 한다.

단계 5:발효

상기의 2차 혼합물에 상기 단계 1, 및 단계 2에서 추출한 발효 미생물과 미네랄을 첨가하여 발효시키도록 한다.

본 발명의 어류과 옥수수대 및 쌀겨를 혼합한 1차 혼합물을 100℃ 이상의 온도에서 3~6시간 정도 끓이면서 얻은 추출 혼합물에 각각 50메시 이하의 크기로 파쇄한 현무암, 경탄, 맥반석, 토루말린, 제오라이트, 견운모, 황토의 무기물을 각각 1~2중량%씩 혼합한 2차 혼합물을 발효시킨 비료는 액체나 분말 형태로 제조한다.

상기의 추출 혼합물에 각각 50메시 이하의 크기로 파쇄한 현무암, 경탄, 맥반석, 토루말린, 제오라이트, 견운모, 황토의 무기물을 혼합한 2차 혼합물을 발효시킬 때 사용하는 발효 미생물은 통상적으로 발효 미생물로 알려진 것이라면 어느 것을 사용하여도 무방하나, 바람직하게 유산균 또는 바실러스인 것이 좋고, 더욱 바람직하게 상기 유산균은 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus) 또는 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fementum)인 것이 좋다.

상기의 유산균은 그 특성상 단백질을 분해하여 많은 아미노산을 얻을 수 있는 균주 중 하나이며, 산에 강하여 발효과정 중에 발효액이 산성화되어도 영향을 받지 않고 공정을 진행할 수 있는 장점이 있다. 또한, 젖산 발효 중 나오는 많은 양의 유기산은 부패균과 병원균의 번식을 저지하여 액비의 품질 향상에 도움을 주기도 하며, 제품화되었을 때에는 작물의 건강에 도움을 준다.

상기 발효 시 미네랄을 추가하는 것이 미생물의 생육을 도와주게 된다.

한편, 분말 형태의 비료를 얻기 위하여 발효액을 여과한 후 건조시키는 단계를 추가로 포함하는 것이 좋다. 건조는 다양한 방법을 통해 수행될 수 있으며, 그 예로서 스프레이 드라이를 통해 분말 형태의 비료를 얻을 수 있다. 분말 형태의 비료는 액체 형태의 비료보다 운송 및 처리에 있어 효율적일 수 있다.

상기 실시예 1에서 제조한 비료의 성분을 분석한 결과, 질소 0.92 g/kg, 인산 0.57 g/kg, 칼륨 1.05 g/kg, 칼슘 0.23 g/kg, 총유기물 14.3 g/kg, 총 아미노산량 3.29 g/kg, 염분 0.08 g/kg이 함유되어 있었고, 비소 0 mg/kg, 카드뮴 0 mg/kg, 수은 0.1 mg/kg, 납 0 mg/kg, 크롬 0.1 mg/kg, 구리 0.7 mg/kg, 니켈 0.3 mg/kg, 아연 3.9 mg/kg이 함유되었다.

상기 실시예 4에서 제조한 비료의 성분을 분석한 결과, 질소 0.9 g/kg, 인산 0.6 g/kg, 칼륨 1.2 g/kg, 칼슘 0.2 g/kg, 총유기물 13.9 g/kg, 총 아미노산량 3.02 g/kg, 염분 0.08 g/kg이 함유되어 있었고, 비소 0 mg/kg, 카드뮴 0 mg/kg, 수은 0.1 mg/kg, 납 0 mg/kg, 크롬 0.1 mg/kg, 구리 0.8 mg/kg, 니켈 0.3 mg/kg, 아연 3.5 mg/kg이 함유되어 있었다.

어류를 사용하여 양질의 아미노산 비료화를 함으로써, 환경오염을 줄이는동시에 이를 좋은 2차 자원으로 대량으로 재생산 할 수 있는 방법을 제시하여 농업적으로 활용케 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

Claims

어류 80~90중량%에 옥수수대 5~10중량% 및 쌀겨 5~10중량%를 100메시 이하의 크기로 파쇄한 유기물질을 혼합하여 1차 혼합물을 제조하고,
상기의 1차 혼합물을 100℃ 이상의 온도에서 3~6시간 정도 끓이면서 추출 혼합물을 얻도록 하고,
상기의 추출 혼합물 86~93중량%에 각각 50메시 이하의 크기로 파쇄한 현무암, 경탄, 맥반석, 토루말린, 제오라이트, 견운모, 황토의 무기물을 각각 1~2중량%씩 혼합하여 2차 혼합물을 제조하도록 하고,
상기의 2차 혼합물에 발효 미생물과 미네랄을 첨가하여 발효시키도록 하여 제조한 어류을 이용한 비료.
어류 80~90중량%에 옥수수대 5~10중량% 및 쌀겨 5~10중량%를 100메시 이하의 크기로 파쇄한 유기물질을 혼합하여 1차 혼합물을 제조하는 단계와,
상기의 1차 혼합물을 100℃ 이상의 온도에서 3~6시간 정도 끓이면서 추출 혼합물을 얻도록 하는 단계와,
상기의 추출 혼합물 86~93중량%에 각각 50메시 이하의 크기로 파쇄한 현무암, 경탄, 맥반석, 토루말린, 제오라이트, 견운모, 황토의 무기물을 각각 1~2중량%씩 혼합하여 2차 혼합물을 제조하는 단계와,
상기의 2차 혼합물에 발효 미생물과 미네랄을 첨가하여 발효시키는 단계로 구성한 어류을 이용한 비료의 제조방법.