정원토 조성물{The Soil Composition for Garden}

본 발명은 정원용 흙 즉, 정원토 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반 가옥이나 아파트 등에서 각종 채소를 재배하거나 화분 또는 텃밭상자 등에 사용하기 위하여 피트모스, 코코피트, 질석, 유기질원 및 제올라이트 등을 배합하여 만든 정원토 조성물에 관한 것이다.

농약을 사용하지 않은 신선한 채소를 직접 자급하기 위하여 또는 각박한 도시생활에서 자연과 접하기 위하여 일반 가정이나 아파트 베란다 등에서 화분을 기르거나 각종 야채를 직접 재배하는 사람들이 증가하고 있으며, 이에 따라 이들을 위한 정원용 흙 즉, 정원토로 사용할 수 있는 인공 토양의 개발이 요구되고 있다.

현재 직접 정원용 흙으로서 공급되고 있는 선행기술은 없지만 비탈면 보강용 인공녹화토가 정원용 흙으로서 이용될 수 있다. 즉, 대한민국 공개특허 제 2003-0025557호는 폐지분쇄물 20~40중량%, 코코넛 더스트 15~30중량%, 그리고 흡수제인 테라코 15~40중량%를 혼합한 법면 인공녹화토 조성물을 개시하고 있고 대한민국 공개특허 제2009-0014524호는 토탄 또는 초탄 15~40용량%, 종이부스러기 또는 펄프분쇄물 20~43용량%, 톱밥 또는 나무껍질 분쇄물 5~30용량%, 발효축분 또는 건조축분 7~30용량%, 후리졸F 2~10용량%의 혼합물의 부숙물에, 진흙 또는 극세사 또는 마사토 20~45용량%를 혼합한 인공토양을 제시하고 있다. 또 대한민국 등록특허 제 0610511호는 유기질부숙토 10~50중량%, 토양개량제 15~20중량%, 용수 30~70중량%에 소량의 자생수종, 초목류 및 목본류 종자가 혼합 배합되며, 상기 유기질 부숙토는 토룡토 20~30중량%, 마사토 50~60중량%, 부엽퇴비 10~20중량%를 포함하며, 상기 토양개량제는 규조토 5~10중량%, 우드화이버 50~60중량%, 테라코템 20~30중량% 및 특수접착제 5~10중량%를 포함하는 박층의 사면녹화용 배양토를 제시하고 있으나 통기력과 보수력이 떨어지는 문제가 있다.

첫째, 일반 가정에서 정원용 흙으로 사용될 수 있는 배양토 조성물 즉, 통기성과 보수력이 좋고 산도가 적당하며, 또 열악한 생장환경에서 자생할 수 있도록 필요한 유기질을 함유한 정원용 흙의 개발 필요성이 꾸준히 제기되어 오고 있다.

둘째, 유기질원이 오래 동안 서서히 영양분을 보충할 수 있도록 하여 야채의 신선도를 오랫동안 유지할 수 있도록 하여야 한다.

셋째, 가급적 퇴비 고유의 칙칙한 냄새를 줄여서 도시민들이 누구나 거리낌 없이 접할 수 있도록 하여야 한다.

상기 과제는 코코피트 50~70 중량부, 마사토 10~30 중량부, 질석 10~30 중량부, 피트모스 10~30 중량부와 제올라이트 5~20 중량부 및 유기질원 1~5 중량부를 배합하여 정원토조성물을 제조함으로써 해결할 수 있게 되었다.

첫째, 코코피트와 마사토, 피트모스 등을 배합하였으므로 통기성과 보수력이 좋으면서도 산도가 낮은 정원토를 공급할 수 있다.

둘째, 피트모스와 유기질원이 오래 동안 서서히 영양분을 보충할 수 있도록 하여 야채의 신선도를 오랫동안 유지할 수 있다.

셋째, 질석과 제올라이트가 냄새를 흡착하여 줌으로써 칙칙한 퇴비 냄새를 제거할 수 있다.

본 발명은 코코피트, 마사토, 질석, 피트모스와 제올라이트 및 유기질원을 배합하여 만든 정원토 조성물에 관한 것이다. 이하, 상세하게 설명한다.

코코피트는 코코넛의 섬유질로 된 외피를 분쇄한 배지이다. 따라서 코코피트는 순수 천연유기물로 환경 친화적이며, 배수성, 통기성 등이 매우 뛰어날 뿐 아니라 미생물 침투에 저항성이 있고 산화조건이 안정적이며 상당한 유기 양분과 미량요소를 함유하고 있다. 또 산도는 5.5~6.5이다.

코코피트는 퇴비와는 달리 장기간 분해되지 않는 특성이 있으므로 초기 육묘상자 등에서 육묘되는 식물의 뿌리에 영양분과 수분 및 산소가 원활하게 공급될 수 있도록 배려하여야 한다. 또 코코피트는 오랜 시간에 걸쳐 분해되기 때문에 정원토의 상태를 항상 일정하게 유지할 수 있게 한다. 코코피트의 보수력은 건조물을 기준으로 중량의 6~9배로 대단히 높고, 공극률은 90% 이상이므로 흙의 고결(고결)을 방지하고 통기성을 유지시켜 준다.

코코피트를 정원토 소재로 사용하려면 코코피트에 함유되어 있는 염분을 제거하여야 한다. 따라서 코코피트를 제조할 때에는 우선 코코넛 껍질을 밟아서 부드럽게 하여 말린 후 상기 밟아서 말린 코코넛 껍질을 물로 빨아 염분을 제거하고 분쇄하였다. 본 발명에서는 상기 염분을 제거한 코코피트를 50~70 중량부 배합하였다.

마사토는 화강암이 풍화되어 생긴 흙으로 거의 돌과 같은 상태이므로 다른 배양토와 섞게 되면 그냥 배양토만 썼을 경우보다 배수성과 통기성이 더 용이해진다. 마사토는 굵은 것, 중간 것 및 가는 것 세 종류가 있는 바, 이 중 정원토에는 가장 가는 마사토를 섞어 사용한다. 그 이유는 마사토는 알갱이로 되어 있어 황토나 기타 점성이 있는 물질과 섞지 않는 이상 주변의 많은 공간으로 인해 통풍 및 배수에 탁월한 능력을 보여주기 때문이다. 또 마사토는 모관력이 강하고 수분과 양분의 흡수 능력이 뛰어남은 물론 통기성도 좋다.

본 발명에서는 마사토를 10~30 중량부 배합하였다.

질석(vermiculite)은 운모의 모양과 비슷한데, 광석은 얇은 판들이 덩어리져 있다. 함수 흑운모를 900~1000℃의 고온에서 소성 처리하여 농업소재용 질석을 만든다. 이와 같이 질석을 고온에서 팽화시키면 경량성 및 무균성을 갖는 다공체가 된다. 특히 물을 공급할 경우 복원력이 클 뿐만 아니라 조직 내부에 공극을 형성할 수 있어 종자의 발아, 특히 뿌리의 성장을 촉진시키는데 기여한다. 산도는 6.5이다. 본 발명에서는 질석을 10~30 중량부 배합하였다.

피트모스는 화이트, 브라운, 블랙 3종류로 구분되며 축적층의 상부와 하부로 나뉘어 부숙 시간과 부숙 정도에 따라 간단히 화이트피트(이끼의 물리적 특성을 상당부분 보존하고 있으면서 가볍고 복원력이 좋은 상부층)와 블랙피트(색상이 어둡고 이미 탄화가 다 된 하부층)로 구분된다.

피트모스는 세계적으로도 상토의 유기물 자재로서 가장 많이 사용되고 있다.

피트모스는 부피의 89%정도를 차지하는 수분세포를 가지고 있고 물과 공기가 이상적인 비율로 함유되어 있어 통기성 및 보수력이 매우 우수하지만 지나치게 건조시키면 다시 흡수하기가 어렵기 때문에 과도한 건조는 피하고 정밀한 물관리가 따라야 한다. 또한 양이온 치환용량이 커서 보비력이 좋으며 상토 내에서 분해가 느리게 일어나기 때문에 이화학성이 오랫동안 유지될 수 있다. 또 무기성분 함량이 매우 적고 분화 과정에서 무기성분의 용출도 많지 않으므로 시비 조절이 용이하며, 해충 및 잡초종자 등이 없고 가벼워 취급이 용이할 뿐만 아니라 섬유질상으로 되어 있어 자체 결합력이 우수한 장점이 있다. 또 피트모스의 산도(PH)는 5.5 이하로서 매우 우수하고 보수력도 뛰어나며, 질산태 질소는 22이고 염류농도가 매우 낮으므로 상토 또는 배양토 재료로서 거의 빠지지 않고 사용된다.

본 발명에서는 피트모스를 10~30 중량부 배합하였다.

제올라이트는 끓는 돌(沸石)이라는 의미의 그리스어에서 유래된 것으로 결정구조 안에 많은 물 분자를 흡착하고 있어 높은 온도의 불꽃으로 가열하면 수증기가 발생하여 마치 비등하는 모양으로 보여 붙여진 이름이다.

일반 규산염 광물과는 달리 조직이 치밀하지 않고 분자가 쉽게 드나들 수 있는 크기의 공극(미생물보다 더 작은 암모늄 이온이나 칼륨 이온이 겨우 끼어들 수 있는 크기의 구멍 즉, 미세 결정질 다공체)이 수없이 존재하여 이 공간에 물리적으로 흡착한 '제올라이트 물'과 양이온이 정전기적으로 대전되어 있다.

모래흙에서 물의 누수와 양분 용탈(溶脫)을 억제하기 위하여 점토 함량이 높은 흙을 객토하는 것은 양이온 치환용량 즉, CEC를 높이기 위한 것이다. 따라서 제올라이트의 높은 CEC는 적은 양으로도 큰 효과를 볼 수 있다. 즉, 높은 CEC와 선택정 흡착기작에 의한 양이온과 수소이온의 이온 교환으로 산성흙에서도 중화기능을 갖게 된다. 따라서 제올라이트는 상술한 바와 같이 CEC, 흡착, 탈수와 재흡수 등 특징적인 성질로 농업분야에서 그 이용이 증대되고 있다.

제올라이트는 다음과 같은 효능을 가지고 있다.

첫째, 하우스내의 가스암모니아 억제 - 제오라이트를 사용하면 토양 표면에 휘산되는 암모니아 가스가 감소한다.

둘째, 진딧물 등 해충 방지 - 곤충은 공통적으로 암모니아에 유인되는데 암모니아 가스 휘산 감소가 그 원인이 되어 해충이 끼지 않는 것으로 보인다.

셋째, 제올라이트의 결정수는 일반 구조수와는 달리 물 분자로 존재하기 때문에 가열에 따라 탈수하여도 구조는 파괴되지 않고 물 분자가 있던 곳은 그대로 공간으로 남아 마치 스펀지와 같은 구조가 되고 다시 그 사이에 수분이나 가스를 흡착하여 원상으로 복귀하는 특성이 있다.

넷째, 제올라이트는 결정형의 미세 다공질로 이 속에 물과 비료를 잘 보관할 수 있으며 점착력이 좋아 땅을 부드럽게 한다. 따라서 피트모스, 코쾨트 같은 재료들과 섞어 배양토의 원료로 많이 쓰인다.

다섯째, 인체, 동물, 작물에 무독성이다. 상기와 같은 효용을 가진 제올라이트를 본 발명에서는 5~20 중량부 배합하였다.

유기질원은 축분(畜糞)과 인분(人糞)을 톱밥 또는 수피(樹皮)에 부숙시킨 것이다. 인분은 오래 전부터 천연비료로서 사용되어 오던 것으로 지력을 회복하는데 효력이 있으나 근자 수세식 변소의 보급과 위생관념 때문에 최근에는 비료로 사용되지 않고 대부분 강이나 바다로 흘려보내고 있다. 그 결과 강이나 바다의 부영양화, 수질오염 등의 문제를 야기하고 있다.

또 축산농가에서 대량으로 발생하는 축분은 일부가 축사 내 저장조 등에 보관되어 비료 등으로 사용되고 있으나 대부분 강이나 바다로 흘려보내져 수질오염, 물의 부영양화 등 환경오염의 원인이 되고 있다. 또 일부 비료로 사용되는 경우에도 장기 보관에 따른 악취나 파리 등과 같은 해충의 발생으로 민원의 발생이 끊이지 않는다.

유기질원의 산도(PH)는 6.3으로서 우수하고 또 보습력도 높으며, 염분의 함량이 낮고 유기물도 25% 함유하고 있으므로 정원토 조성물의 원료로 적합하다.

본 발명에서는 유기질원을 1~5 중량부 배합하였다.

상기와 같이 제조된 정원토 조성물의 성분을 국토해양부 규격에 의거하여 농업진흥청 지정 비료시험연구기관인 주식회사 판 코리아 농업환경과학연구소에서 분석한 결과는 아래와 같다.

또 토양전문 연구·분석 전문기관인 AT분석센타(주)에서 검사한 결과는 아래와 같다.