KR102647435B1 - 매실 반응물을 이용한 천연 살충제의 조성물 및 제조 방법 - Google Patents

Abstract

매실성분을 이용하여 천연살충제를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 매실성분을 포함하는 매실성분재료를 제공하는 S-1단계와; S-1단계 에서 제공된 매실성분재료를 분쇄한뒤 순도95%내지 99.9%의 에탄올을 반응시키는 S-2단계와;S-2단계에서 반응된 반응액을 걸러내는 S-3단계를 포함할 수 있다.

Description

매실 반응물을 이용한 천연 살충제의 조성물 및 제조 방법{COMPOSITION AND METHOD FOR MANUFACTURING PEPTICIDE}

본 발명은 매실반응물을 이용한 천연 살충제의 조성물 및 제조 방법에 관한 것으로, 천연물질 만을 사용하여서 인체에 유해한 성분이 함유되어 있지 않고, 토양을 오염시키지 않는 살충제의 조성물 및 해당 조성물을 이용하여 살충제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

현재 사용되는 살충제들은 주로 화학적인 방법으로 제조되었기에 사용과정에서 인체에 유해하거나 사용 후에 환경 내에 잔류하는 살충제에 의하여 인체나 환경에 좋지 못한 영향을 끼치고 있는 현실이다.

이러한 문제 때문에 살충성분을 함유한 천연물질을 이용하여 다양한 친환경 천연 살충제들이 출시되어 사용되고 있으나, 천연물질을 포함하여 화학성분을 적게 사용하거나, 화학적으로 제조된 살충제에 비해서 상대적으로 인체나 환경이 덜 유해하다는 의미에서 친환경적인 상황인 경우가 대부분으로 특히 친환경 천연 살충제의 경우 일반적으로 화학 살충제에 비해서 살충력이 미흡하여 충분한 살충효과를 얻지 못하고 있다.

기존의 살충제 혹은 살균제 성분은 차아염소산 나트륨, 트리에탄올아민, 피프로닐, 프탈트린, 퍼메트린, 메틸이소치아졸리논, 페녹시에탄올 등을 포함하고 있으며 이러한 물질들은 비염, 천식,두통, 구토, 이명을 유발하거나 피부와 폐를 자극하여 이상증세를 유발하는 경우가 많아 사용에 주의가 필요하며 사람이나 동물에 사용하기에는 매우 조심스럽다.

이와 관련하여 매실을 이용하여 살충제를 제조하려는 노력으로 대한민국 특허 등록 제10-152431호, 대한민국 특허 등록 제10-0471111호 등과 같이 다른 살충성분에 매실 추출물을 섞어서 사용한 발명이 개시된 경우가 있긴 하였지만 매실이 가진 살충력을 이용해서 효과적인 살충제를 개발한 경우라고 하기 보다는 단순히 매실을 추가하여 살충제를 제조한 경우에 해당한다.

특히 종래의 기술들은 매실에 포함된 아미그달린, 아미그달린 유래 시안화수소, 에틸 카바메이트나 구연산, 포름산, 옥살산 등 각종 유기산 등에 의한 살충효과를 추정하고 있으나, 다양한 실험을 수행한 결과 상기 물질 들의 실제적인 살충력은 본 발명에 의한 살충력에 비하여 미미한 수준으로 평가되며, 본 발명의 경우에서는 종래에 살충작용을 한다고 알려지거나 추정되는 성분에 의한 살충효과가 아니라는 것을 고순도의 알코올에 의해서 추출이 잘 되는 것과 끓일 경우 휘발성을 지니고 있는 성분인 점 등을 볼 때 위에 언급된 종래의 살충성분과는 전혀 다른 살충성분에 의한 살충작용임을 확인할 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 극복하기 위하여 안출된 것으로서 인체에 무해한 천연물질을 이용해서 살충효과를 얻음으로써 기존의 인체에 유해한 화학물질을 이용한 살충제를 대체하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 매실성분을 이용하여 천연살충제를 제조하는 방법을 제공하는데 매실성분을 포함하는 매실성분재료를 제공하는 S-1단계와; S-1단계 에서 제공된 매실성분재료를 분쇄한뒤 순도95%내지 99.9%의 에탄올을 반응시키는 S-2단계와; S-2단계에서 반응된 반응액을 걸러내는 S-3단계를 포함한다.

S-2단계는 매실성분재료 100중량부에 대하여 250중량부 내지 300중량부의 에탄올을 24내지 72시간 동안 반응시킬 수 있다.

S-3단계는 물을 반응액에 희석하도록 할 수 있다.

S-2단계 이후에 반응액에 물을 첨가하여 반응액에 발열반응을 일으키는데 S-2단계에서 만들어진 반응액 100중량부에 대하여 120내지 150 중량부의 물을 첨가할 수 있다.

상기 S-2단계에서 반응시킨 매실성분재료에서 남은 찌꺼기에 에탄올과 물을 추가하는 단계(S-4단계)를 더 포함하는데 매실정분재료 찌꺼기 100중량부에 대하여 에탄올과 물의 혼합물을 120내지 150중량부 혼합하며 에탄올과 물의 혼합물에서 에탄올의 함량은 중량비로 20내지30%일 수 있다.

매실성분재료는 매실과육, 매실잎, 매실주찌꺼기, 매실액찌거기로 이루어지는 그룹과 이들의 건조체로이루어지는 그룹중에서 어느 하나 일 수 있다.

매실을 에탄올과 물로 가공, 용해하는 방식으로 기존의 살충제와는 달리 완전한 천연물 또는 천연물에서 유래한 물질을 이용하여 해충을 구제함으로써 인체에 직접 노출되어도 문제를 야기하지 않고, 환경에도 유해하지 않고 농작물에 피해를 끼치지 않을 뿐만 아니라 농작물의 생육 촉진을 작용하는 모습 또한 보이도록 한다.

이를 이용하여 도시 등의 사람이 많은 지역에 작물을 재배하는 사람들이 마음 놓고 사용할 수 있고 과일과 채소 등에 농약 등의 화공약품 들이 묻지 않아 과일과 채소를 안심하고 먹을 수 있게 된다. 그리고 식물성장을 촉진효과를 통해서 살충효과와 수확량의 증가를 둘 다 이룰 수 있게 된다.

또한. 본 발명에서 제조된 가공액은 곤충들에게 공통적으로 작용하므로 농작물뿐만 아니라 침구류의 집먼지 진드기 등을 살충하는데 활용할 수 있고, 애완동물의 털과 피부에 기생하는 벌레의 살충에도 활용할 수 있다. 또한, 가려움증 완화효과도 있어서 아토피 치료에 보조적으로 사용할 수도 있으며 살균효과는 다른 매실제조 경우와 마찬가지로 강해서 코로나 바이러스가 유행하는 상황에서 손소독제와 마스크 살균제로도 사용하기도 하였다.

또한, 살충제를 제조한 후 남는 찌꺼기는 퇴비로 활용할 수 있으므로 살충제를 제조하는 과정에서 폐기물이 전혀 발생되지 않아 환경오염에서 자유로울 수 있게 된다.

도1은 본 발명에 따른 제조과정을 도시하는 도면
도2는 본 발명에 따른 살충제의 독성효과의 실험 결과를 도시하는 도면

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 살충제 조성물의 유효성분은 매실과육, 매실씨, 매실잎, 매실주 찌꺼기, 매실액 찌꺼기 등에서 유래한 성분으로 농작물, 각종 나무, 잔디 등에 해를 끼치는 해충을 죽이지만 식물 및 인체에 대해 무해한 천연성분이다. 매실나무에서 채취한 매실과육과 매실잎에서도 살충성분을 추출할 수 있을 뿐만 아니라, 매실주를 담고 남은 매실찌꺼기와 매실청을 담고 남은 매실찌꺼기를 이용해서도 살충제를 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 살충제는 매실과육, 매실 잎, 매실 씨 등으로부터 추출할 수 있는데 이를 위해서 매실 과육 등을 분리한 후에 에탄올을 이용하여 추출을 한다. 매실이 6월초에 주로 수확되기 때문에 수확한 매실을 건조하여 보관하였다가 사용할 수 도 있다. .

매실에 포함되어 있는 물질은 여러 가지가 있는데 예로부터 매실주와 매실차는 강한 살균작용과 해독작용이 있다고 알려져 식중독의 예방 및 치료, 변비와 설사를 치료하는데 많이 사용되어 왔다. 그러나 인체 내에서 효소 반응을 통해 독성물질인 청산으로 바뀌게 되는 아미그달린과 에틸 카바메이트가 소량 함유되어 있어서 유해성에 대한 논란이 있다. 그러나, 본 발명에서 아미그달린과 에틸 카바메이트는 살충작용의 주된 기전이 아님을 실험을 통해서 확인하였다.

또한, 천연추출물의 경우 작용하는 성분을 정확하게 짚어내기가 매우 어려운 문제가 있다

매실에는 다양한 종류의 유기산이 다량으로 포함되어 있는데, 그것들의 대부분이 구연산, 사과산, 옥살산이 차지하고 있고 피크린산, 프루나산, 우르솔산, 피부르산 등이 소량 함유되어 있다.

가). 구연산

구연산은 매실의 유기산 중에서 가장 많은 비중을 차지하는 성분으로 청량 음료수, 혼성주, 캔디, 젤리, 잼, 빙과, 통조림 등의 산성조미료 및 식용유의 산패방지제로 사용되는 물질로서 유해성을 가지고 있지 않은 것으로 알려져 있고, 끓는점은 175 ㅀC이고 물과 알코올에 잘 녹는 성질을 가지고 있다.

나). 사과산

사과산은 매실에 함유된 유기산 중에서도 두 번째로 많은 비중을 차지하는 성분으로 다양한 음료에서 맛을 내는 물질로 사용되고 끓는점은 127 ㅀC이고 물에는 잘 녹으나 알코올에는 잘 녹지 않는 성질을 가지고 있다.

다). 옥살산

옥살산은 매실에 함유된 유기산 중에서 세 번째로 많은 비중을 차지하는 성분으로 독성을 가지고 있는 물질로 신장에 유해하고 특히 아래 화학식과 같이 칼슘이온과 반응하여 요로결석을 일으키는 것으로 알려져 있다. 189.5 ㅀC에서 분해되고 물과 알코올에 잘 녹는 성질을 가지고 있다. 끓는점은 255 ㅀC이고 알코올에 잘 녹지 않는 성질을 가지고 있다. 또한 옥살산은 칼슘을 만나게 될 경우 옥살산칼슘으로 중화되는 성질이 있다. 옥살산은 표백제의 원료로 사용되고 있고, 피부미백효과를 내는 것으로 알려져 있다.

라). 피크린산

피크린산은 매실에 미량 포함된 성분으로 독성을 분해하는 효과를 가지고 있어서 간을 해독하는 기능이 있다고 알려져 있고, TNT와 더불어서 폭약의 원료로 사용되고 살충제의 원료로 사용되기도 한다고 알려져 있다.

마). 프루나신

프루나신(C₁₄H₁₇NO₆)은 매실에 미량 포함된 성분으로 가수분해를 통해서 시안화수소(HCN, 청산)을 생성하고 물과 알코올에 잘 녹는 성질을 가지고 있다.

바). 카테킨산

카테킨산은 녹차의 쓴맛을 내는 것으로 잘 알려진 성분으로 살균작용과 해독작용이 있어서 식중독 예방에 활용된다고 한다. 매실나무의 경우 매실잎에 풍부하게 존재하는 것으로 알려져 있고 끓는점은 630 ㅀC 부근이고 물에 대한 용해도가 낮은 성질을 가지고 있다. 특히 쓴맛을 내는 카테킨산은 덖을 경우 분해되어 줄어드는 것으로 알려져 있다.

사). 피부르산

피부르산은 매실에 미량 포함된 성분으로 살균작용 및 해독작용이 있어서 식중독 예방효과를 내는 것으로 알려져 있다. 끓는점은 255 ㅀC이고, 물에 대한 용해도가 낮은 성질을 가지고 있다.

아). 아미그달린

아미그달린은 매실씨 뿐만 아니라 매실과육과 매실잎에 미량 포함되어 있는 성분으로 인체 내에서 효소반응을 통해서 시안화수소(청산, 시아나이드)로 바뀌면서 독성을 나타내는 것으로 알려져 있기 때문에 이와 관련된 유해성 논란이 벌어지고 있다.

아미그달린은 70 ㅀC 이상의 온도에서 분해되고 물과 알코올에 잘 녹는 성질을 가지고 있다.

시안화수소는 무색의 맹독성 화합물로 치사량은 2 g 정도로 알려져 있다. 휘발성이 강해서 실온보다 약간 높은 26 ㅀC에서 끓고 쓴맛을 내고 특유의 냄새를 내며 약산성을 띈다.

아미그달린의 함량은 매실의 숙성상태나 매실주와 매실액을 담는 방법에 따라서 조절할 수 있는 것으로 알려져 있고, 매실 수확시기를 늦추거나 아미그달린의 함량이 극대화되는 100일 이전에 매실주와 매실액에서 매실을 건져내는 것을 권장해왔으나 최근 알려진 바로는 매실주와 매실액의 숙성기간을 길게 하면 아미그달린이 거의 사라지는 것으로 보고되고 있다.

자). 에틸 카바메이트

아미그달린에 의한 유해성 보다 2A 발암물질인 에틸 카바메이트의 유해성이 더 부각되는 상황으로 아래와 같이 아미그달린이나 프루나신에 의해서 생성된 시안화수소(청산, 시아나이드)가 시안산(시아네이트)를 생성하고 이것이 에탄올과 반응하면 에틸 카바메이트가 생성된다.

HCN(Cyanide) → HOCN(Cyanate) + Ethanol → Ethyl carbamate (C₃H₇NO₂)

에틸 카바메이트는 185 ㅀC에서 끓고 물에 잘 녹으며 매실주와 매실액을 만드는 과정에서 침출보관 시간이 길수록, 빛이 강할수록, 온도가 높을수록, 알코올의 농도가 높을수록 많이 생성되는 것으로 알려져 있다.

차). 수산화 칼륨

매실에 포함된 칼륨이 용해되어 수산화칼륨이 생성될 경우, 아래 화학반응식과 같이 시안화수소와 반응하여 청산가리로 알려진 맹독성의 청산칼륨을 형성할 수 있다.

HCN + KOH → KCN + H₂O

청산칼륨은 끓는점이 1625 ㅀC이고 아래 화학반응식과 같이 과산화수소에 의해서 해독할 수 있다.

KCN + H₂O₂ → KOCN + H₂O

위에 언급된 물질 중 일부는 살충성분을 가지고 있는 것으로도 확인된바 있으나 1차추출 후 물을 더해서 2차 추출을 한 경우 살충력이 높아지는 것에 관해서는 알려진 바가 없다.

도면 1은 본 발명에 따라 살충제를 제조하는 방법을 도시한다. 도면에 도시된 숫자는 각 단계의 숫자를 나타낸다.

1단계　: 살충물질 제조에 사용되는 매실 부산물 (매실, 매실잎, 매실주 찌꺼기, 매실액 찌꺼기 등)을 그대로 분쇄하거나 건조 후 분쇄, 덖은 후 분쇄, 태운 후 분쇄의 방법으로 준비한다.

2단계 :　1단계에서 얻은 매실 부산물을 에탄올에 담궈서 반응시키는 과정으로서 반응시간은 반응액이 짙은 암록색이 되는 정도면 충분하고 24~ 72시간 정도 반응시키는 것으로 충분하며 이 과정을 1차반응 과정이라고 한다.

사용되는 에탄올은 순도 90%이상 99.9%이하(바람직하게는 95%이상, 질량비)의 고순도 제품을 사용하며 매실의 경우 1kg의 매실에서 씨를 제거한 과육은 대략 650g이 나오는데 매실과육을 분쇄한 뒤에 순도 약 95%의 에탄올 1.8리터를 넣고 48시간 정도 반응시킨 뒤에 다시 물을 3.3리터를 넣어 2차반응을 한다. 이때 2차반응에서 물을 첨가하는 순간 열이 나는 발열반응을 하는 것을 볼 수 있다.

수돗물은 각종 유해물질 살균이나 녹조제거 등을 위하여 많은 양의 약품을 사용하고 있어 이들 약품으로 인해 살충력이 떨어지는 것이 눈에 띄게 보이기 때문에 살충제를 만들 때 생수나 정제수를 사용하거나 수질검사를 통과한 지하수를 사용하는 것이 좋다.

3단계 : 1차 반응과정이 종료된 후 반응액을 걸러내고, 걸러낸 반응액을 물과 섞는다.

4단계 : 1차 반응과정이 종료된 후 걸러낸 용액을 물로 희석하여 살충제 A를 만든다.

5단계: 1차 반응과정이 종료된 후 반응용액을 걸러내지 않고 물을 추가하여 2차 반응시켜 살충제 B를 제조한다. 반응액에서 에탄올 함량은 전체용액의 중량에 대하여 중량비로 15~25% 범위로 조절하는 것이 효과적이다.

6 단계: 2차 반응액을 걸러낸다.

7 단계: 걸러낸 2차 반응액을 이용하여 살충제 B를 만드는 과정으로 필요에 따라서 물에 희석하여 사용할 수 있다.

8 단계 : 살충제 C를 제조하기 위하여 1차 반응과정에서 생성된 반응물을 제거한 찌꺼기에 2차로 에탄올과 물을 동시에 투입하여 2차 반응하는 과정으로 에탄올 함량은 전체 반응액의 중량에 대하여 중량비로 15~25% 범위로 조절하는 것이 효과적이다.

9 단계: 2차 반응액을 걸러내는 과정이다.

10 단계: 걸러낸 2차 반응액을 이용하여 살충제 C를 만드는 과정으로 필요에 따라서 물에 희석하여 사용할 수 있다.

11 단계 :1 단계에서 준비된 매실 부산물에 에탄올과 물을 동시에 투입하여 살충제 D를 제조하는 과정이다.

12 단계 : 반응액을 걸러내는 과정

13 단계: 걸러낸 반응액을 이용하여 살충제 D를 만드는 과정으로 필요에 따라서 물에 희석하여 사용할 수 있다.

구체적으로 본 발명에 따른 천연살충제는 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다. 천연살충제의 경우 주로 작용하는 성분을 확정하기가 매우 어려우나 제조방법은 상대적으로 쉬운 장점을 가진다.

실시예 1 : 살충제 제조 방법의 예

1-1. 매실과육, 매실 잎, 매실 씨 추출액

생매실 과육만을 매실 씨로부터 분리하여 분쇄하거나 분쇄한 생매실 과육을 건조한 후 에탄올과 물에 섞었고, 같은 방법으로 매실 잎과 매실 씨를 그대로 분쇄하거나 볶은 후에 분쇄하거나 건조 후에 분쇄하여 반응 용기에 에탄올과 물을 담아 반응을 시켰다. 사용가능한 과육상태의 매실이 있다면 별도로 건조할 필요는 없으며 그대로 사용하면 되며 과육만 있다면 과육만 사용하고 매실 잎이나 매실씨가 있다면 매실 잎이나 매실 씨만 사용해도 무방하다. 에탄올은 순도 95%이상의 것을 사용하였다. 대체로 에탄올의 순도가 높은 것을 사용할 수록 살충력이 증가되며 순도 95%이하의 것을 사용하여도 무방하다.

에탄올과 물을 함께 사용하여 혼합액을 제조하는 경우에도 살충력을 얻을 수도 있으나 (도면 1의 살충제 D), 에탄올로 1차 반응시킨 뒤 혼합용액에 물을 추가하면 살충력이 더욱 강해진다 (도면 1의 살충제 A).

특히, 1차 반응 후 물을 첨가하여 2차 반응시키거나 (도면 1의 살충제 B) 혼합용액을 제거하고 다시 에탄올과 물로 2차 반응시키는 경우에 살충력이 극대화되고 강력한 살충효과가 필요한 경우에 사용할 수 있다 (도면 1의 살충제 C).

물을 이용하여 2차 반응을 한 후 살충력이 강해지는 이유에 대해서는 좀 더 깊은 연구가 필요하지만 순수한 에탄올을 반응시킨 뒤에 물을 추가하면 순간적으로 열이 나면서 온도가 올라가는데 가수분해반응을 포함한 새로운 반응이 일어나는 것으로 보이며 실험적으로 보았을 때 에탄올과 물을 함께 넣고 반응시킬 때보다 먼저 에탄올로 반응시킨 뒤 물을 넣는 것이 살충력이 실험적으로 더 우수하다.

기존에는 매실성분 중에서 익히 알려진 아미그달린이나 에틸카바이트를 추출하여 사용하는데 본 발명에사 살충역할을 하는 것은 아미그달린이나 에틸카바이트는 아닌것으로 보인다. 또한, 1차반응후 추출된 물을 추가하는 것만으로 살충력이 올라가며 이것은 기존에 알려진 성분에서 일어나는 반응이 아니며 이에 대해서는 후술한다.

살충제의 제조 효율을 높이기 위해서 일례로 고순도 에탄올로 48시간 동안 1차 반응을 마친 후에 에탄올과 물을 첨가하여 72시간 동안 2차 반응을 시킨 후에 찌꺼기를 걸러내고 살충제로 사용할 수 있다.

매실 과육 650g에 대하여 순도 95%의 에탄올 1.8리터를 넣고 48시간동안 반응시킨뒤에 물을 3.3리터를 넣고 72시간동안 반응시키거나 48시간 반응 후에 다시 에탄올 1.8리터를 넣고 72시간정도 반응시키고 찌꺼기를 걸러내고 살충제로 사용할 수 있다.

1-2. 매실주를 담고 남은 매실찌꺼기를 이용한 반응액

매실주를 담고 남은 매실찌꺼기에서 과육과 씨를 분리하여 분쇄하거나 분쇄한 과육을 건조한 후 에탄올과 물에 반응시켰다.

1-1 실시예와 마찬가지로 에탄올과 물을 동시에 사용하여 반응 용기에서 반응액을 제조하는 경우에도 살충력을 얻을 수도 있으나 (도면 1의 살충제 D), 에탄올로 1차 반응시킨 뒤 반응액에 물을 추가하여 가수분해반응을 일으키면 살충력이 더욱 강해진다 (도면 1의 살충제 A).

특히, 1차 반응 후 물을 첨가하여 2차 반응하거나 (도면 1의 살충제 B) 반응액을 제거하고 다시 에탄올과 물로 2차 반응시키는 경우에 살충력이 극대화되고 강력한 살충효과가 필요한 경우에 사용할 수 있다 (도면 1의 살충제 C).

살충제의 제조 효율을 높이기 위해서 일례로 고순도 에탄올로 48시간 동안 1차 반응을 마친 후에 에탄올과 물을 첨가하여 72시간 동안 2차 반응을 한 후에 찌꺼기를 걸러내고 살충제로 사용할 수 있다.

1-3. 매실액 또는 매실액을 담고 남은 찌꺼기를 이용한 반응액

매실액 또는 매실액을 담고 남은 매실찌꺼기에서 과육과 씨를 분리하여 분쇄하거나 분쇄한 과육을 건조한 후 에탄올과 물로 반응시킨다.

이 경우 역시 에탄올과 물을 동시에 사용하여 반응 용기에서 반응액을 제조하는 경우에도 살충력을 얻을 수도 있으나, 반응 용기에서 에탄올에 먼저 담궈 둔 후에 반응액에 물을 추가하거나 반응 용기에서 에탄올에 담궈 둔 후에 반응 용기에 물을 추가하여 반응한 경우에 살충력이 더욱 증가되었다.

그러나, 매실액 찌꺼기에 잔류하는 당분으로 인하여 개미를 유인하는 역효과가 발생하였고, 살충제로 사용하는 경우, 천연이기 때문에 개미와 벌레를 유인하는 것에 대한 주의가 필요하지만 또한, 매실액과 매실액 찌꺼기에 잔류하는 당분으로 유인효과와 살충성분을 이용하여 바퀴벌레와 민달팽이를 유인하여 살충할 수 있어 효과가 배가될 수 있다.

실시예 2 : 반응물을 이용한 살충력 평가

반응물에 의한 살충력을 확인하기 위해, 바퀴벌레, 진드기, 꼽등이, 거세미나방 유충, 깍지벌레 등을 포집하여 반응물을 스프레이로 분사한 후 사멸하는데 소요되는 시간으로 살충력을 측정하였다. 살충력은 다음과 같은 식에 의하여 계산된다.

살충활성(%) = [죽은 곤충의 개체수/(산 곤충의 개체수 + 죽은 곤충의 개체수)]ㅧ100

표1은 실시예 1-2에서 1차 반응액을 제거하고 다시 에탄올과 물로 반응하는 경우에 대한 살충력 평가의 예를 보여준다.

실시예 1-2에서 1차 반응액을 제거하고 남아 있는 부산물에 다시 에탄올과 물을 이용하여 반응시킨후 사용하였을 때 바퀴벌레의 경우 살충제를 분사할 경우에 수 초 이내에 즉사하거나 모든 개체가 1시간 이내에 사멸하였고, 진딧물 또한 모든 개체가 1시간 안에 사멸했다. 꼽등이와 거세미나방 유충의 경우 1시간 이내에 완전히 사멸되지는 않았으나 1일 이내에는 모든 개체가 사멸되었다. 이 결과를 통하여 모든 해충이 반응액을 맞았을 때 바로 사멸하지 않지만 1일 내에는 모든 개체가 사멸하게 되는 효과가 있음을 확인하였다.

본 발명에 따른 살충제는 표1에 나타낸 살충 대상들 이외의 곤충들에게도 살충효과를 나타낸다. 살충력의 차이가 존재하기는 하지만 살충효과를 보인 곤충으로는 민달팽이, 파리, 돈벌레, 노래기, 각종 나비와 나방 유충 등이 있다. 특히 일부 종을 제외한 무당벌레는 진딧물을 잡아먹는 익충으로 본 살충제로 실험한 결과 무당벌레에 대한 살충효과는 약한 것으로 확인되는데 이러한 점은 해충구제에 시너지를 얻을 수 있을 것으로 보인다.

실시예 3 : 안전성 평가

3-1. 농작물 생장 영향 평가

작물의 생장을 저해하는지를 확인하기 위해서 반응액을 대상작물이 흠뻑 젖도록 3일간 반복하여 뿌려준 뒤 작물의 생장에 문제가 없는지를 확인하였다. 이때, 반응액을 뿌리지 않은 쪽과 농약을 뿌린 쪽을 각각 대조군1과 대조군2로 하고, 매실 반응액을 뿌린 쪽을 실험군으로 하여 15일 동안 작물의 변화를 관찰하였다. 표 2는 작물 생장 영향 평가 결과의 예를 보여준다.

여러 작물에 농약이나 매실 추출액을 뿌린 경우와 아무것도 뿌리지 않은 작물들을 비교하였을 때 (표 2), 애벌레나 진드기로 인해 잎에 구멍이 생기거나 시드는 등의 피해를 입었던 대조군 1과 달리 대조군 2와 실험군의 생장 상태, 잎의 상태 등이 양호하거나 우수한 결과를 보였다.

특히 실험군에서는 농약을 사용한 대조군 2보다 생육이 촉진되는 것을 관찰할 수 있다.

이를 통해 매실 추출액은 농약처럼 해충을 박멸시키는 효과가 있고 적어도 식물의 생장을 방해하거나 상태를 악화시키지 않는다는 것을 알 수 있다. 특히 본원 발명에 따른 살충제가 천연성분이라는 것을 고려했을 때 농약에 의한 피해가 생기지 않기 때문에 안전성에 있어서 매우 우수하다고 할 수 있다.

3-2. 어류독성평가

어류에 대한 독성을 확인하기 위하여 물 1 리터 당 100mg의 반응액을 투여하는 조건으로 2 cm 크기의 금붕어와 구피 11마리씩을 별도의 어항에 넣고 살충 반응액을 넣어 섞은 뒤 4일(96시간) 동안 관찰하여 24시간마다 사망한 개체(자극을 주어도 반응이 없거나 호흡을 하지 않을 때)의 수를 확인하였다.

어류에 대한 독성을 평가한 결과는 도2와 같이 금붕어와 구피 모두가 생존하였다. 이를 통해 해당 살충제는 하천의 물고기에는 아무런 해가 가지 않는 무해한 성분이라는 것 또한 알 수 있게 되었다.

도2는 이러한 결과를 도시하며 어류의 생활환경에 아무런 영향을 주지 않는 것을 알 수 있다.

4. 살충성분

본 발명에서 살충을 위하여 이용되는 물질은 매실성분으로 부터 나오지며 매실성분을 함유하는 물질을 가공하는 방법을 제시함으로써 살충제로 이용할 수 있도록 한다. 본 발명에서 살충에 작용하는 물질은 태운 매실을 이용하여 에탄올로 추출할 경우에도 강한 살충력이 확인되고 섭씨80℃에서 휘발성 물질을 휘발시킨 경우에서도 강한 살충력이 확인되기 때문에 섭씨 70℃ 이상에서 분해되는 아미그달린과 아미그달린 유래 시안화 수소, 그리고 섭씨185℃에서 끓는 에틸 카바메이트와 에틸 카바메이트에 의해서 생성되는 물질에 의해 살충작용이 일어나는 것이 아님을 확인할 수 있다.

또한, 반응물을 섭씨 100℃에서 끓일 경우 살충력이 약화되거나 제거되는 것으로 볼 때 본 발명에 따른 살충물질은 섭씨 80~100℃ 사이에서 휘발성을 가지고 있으므로 구연산, 옥살산, 포름산 등의 매실에 함유된 각종 유기산에 의한 살충작용을 일으키는 것이 아님을 확인할 수 있다.

또한 매실 추출물이 산성을 띠기 때문에 이로 인해서 살충작용이 일어난다는 종래의 보고와는 달리 본 발명에서 살충작용 이루는 살충물질의 pH와 살충력은 무관한 특징을 보인다.

또한, 고순도의 에탄올로 반응시킨 뒤 물을 첨가하면 일시적으로 발열이 일어나고, 에탄올과 물을 동시에 사용하거나 낮은 도수의 에탄올을 사용한 경우보다 더 강력한 살충작용을 얻을 수 있다.

상기 실험 결과들을 통하여 알 수 있는 것은 살충작용을 일으키는 주된 성분은 에탄올에 의해서 반응한 성분이 물과 반응하여 새로이 생성된 것이라는 것이다.

이는 종래의 매실 추출물을 추가하여 살충하는 방식과는 다른 방식일 뿐만 아니라 종래에 보고된 살충물질과는 다른 물질에 의한 살충작용임을 보여준다.

표 4는 본 발명에서 살충효과를 일으키는 살충 물질의 특성을 표시한다.

GC/MSD 분석결과를 통해서도 아미그달린과 에틸 카바메이트는 검출되지 않았고, 시아네이트와 시안화수소가 극미량 검출되긴 하였으나 섭씨 30도 이하의 낮은 끓는 점을 가지는 물질로 매실 반응물에서 주된 살충작용을 일으키기에는 부적합하며 충분한 양이 되지 못한다.

매실 추출물에서 검출된 에틸렌은 식물성장을 촉진시키는 물질로 농약을 사용하지 않거나 화학농약을 사용한 경우에 비해서 생육이 촉진되는 원인으로 해석된다. 살충력을 극대화하는 제조 방법은 도면 1과 같다. 에탄올 단독 또는 에탄올과 물의 혼합액을 이용하여 반응시킨 경우보다 에탄올을 이용하여 1차적으로 반응시킨 뒤에 에탄올과 물의 혼합액을 추가로 투입하여 반응시킨 경우에 살충력이 더 강해지는 결과를 보인다. 본 발명에서 제조된 반등액은 바퀴벌레, 진딧물, 깍지벌레 등을 강력하게 살충함에도 불구하고 농작물에는 해를 끼치지 않는다. 또한 금붕어와 구피를 이용한 급성 독성 실험을 통해 하천의 어류에도 무해한 친환경 살충제라는 것 또한 확인 할 수 있다

본 발명에 따른 물질은 천연물질이기 때문에 살충제 혹은 살균제로도 사용이 가능하며 기존의 손 소독제와 비교하였을 때 자극성이 없으며 휘발성이 없어 일부러 눈에 넣지 않는한 눈에 아무런 자극을 가하지 않으며 인체에 유해한 염소계 첨가물이 포함되지 않는다.

또한, 농도를 조절함으로써 닭과 같은 가축이나 애완견의 피부병에 따른 가려움증을 완화시키고 야외산책 후에 진드기나 세균살균하는데 사용이 가능하다.

Claims (6)

1. 매실성분을 이용하여 천연살충제를 제조하는 방법으로서, 매실성분을 포함하는 매실성분재료를 제공하는 S-1단계와;
   S-1단계 에서 제공된 매실성분재료를 분쇄한뒤 순도95%내지 99.9%의 에탄올을 반응시키는 S-2단계와;
   S-2단계에서 반응된 반응액을 걸러내는 S-3단계를 포함하며
   S-2단계는 매실성분재료 100중량부에 대하여 250중량부 내지 300중량부의 에탄올을 24내지 72시간 동안 반응시키며
   S-2단계 이후에 반응액에 물을 첨가하여 반응액에 발열반응을 일으키는데 S-2단계에서 만들어진 반응액 100중량부에 대하여 120내지 150 중량부의 물을 첨가하는, 천연살충제를 제조하는 방법.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, S-3단계는 물을 반응액에 희석하는, 매실성분을 이용하여 천연살충제를 제조하는 방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 S-2단계에서 반응시킨 매실성분재료에서 남은 찌꺼기에 에탄올과 물을 추가하는 단계(S-4단계)를 더 포함하는데 매실성분재료 찌꺼기 100중량부에 대하여 에탄올과 물의 혼합물을 120내지 150중량부 혼합하며 에탄올과 물의 혼합물에서 에탄올의 함량은 중량비로 20내지30%인, 매실성분을 이용하여 천연살충제를 제조하는 방법
6. 제1항, 제3항, 제5항중 어느 한 항에 있어서, 매실성분재료는 매실과육, 매실잎, 매실주찌꺼기, 매실액찌거기로 이루어지는 그룹과 이들의 건조체로이루어지는 그룹중에서 어느 하나 인것을 특징로 하는, 매실성분을 이용하여 천연살충제를 제조하는 방법