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유해물질 줄이는 기능성 친환경 토양 개발 김선호 |
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작물 생육은 30퍼센트 증가, 잔류농약 및 질산염은 60% 저감 가능
극미량의 자연방사선을 방출하는 희토광물을 이용하여 식물의 생장을 촉진하고 작물내 질산염과 잔류농약까지 획기적으로 감소시킬 수 있는 고품질 친환경 육묘상토가 개발됐다.
과학기술부는 한국원자력연구원 정읍방사선과학연구소 정병엽 박사팀이 자연 속에 존재하는 극미량의 자연방사선을 방출하는 희토 광물을 이용, 식물의 생장을 촉진하고 잔류농약과 질산염을 감소시킬 수 있는 기능성 친환경 육묘상토(床土)와 미량요소 복합액체비료를 개발하는데 성공했다.
희토광물(稀土鑛物, rare earth elements)이란 '지구상에 드물게 존재하는 희귀한 토양'이라는 뜻으로, 극미량의 자연 방사선을 내는 복합광물을 말한다. 희토 원소는 주기율표에 원자번호 57∼71번인 Lanthan족 원소들과, 원자번호 21인 Scandium(Sc), 30번 Yterium(Y) 등 총 17개 원소를 통칭하는 말이다. 희토 원소는 초전도반도체, 고밀도 기억소자, 레이저 특수합금제, TV 브라운관, 형광램프 생산 등에 두루 이용되어 왔으며 최근에는 농업 분야에서 기능성 친환경 소재로 각광받고 있다.
정병엽 박사팀은 산화물 형태의 희토광물 원소들을 식물 흡수력이 자연 상태 보다 3배 이상 높은 희토-킬레이트 화합물로 제조한 뒤, 기존 육묘상토 1㎏ 당 100 ㎎의 희토-킬레이트 화합물을 미량 처리함으로써 생장 촉진 등 기능이 월등히 우수한 새로운 개념의 상토를 제조하였다. 또한 본 육묘상토는 식물체의 광합성 효과 증진 및 수분 스트레스에 대한 저항성 증가의 효과를 나타내었다.
지금까지 희토광물은 산화물, 염화물 또는 질산화물 형태로 일부 농경지에 사용해 왔는데 이 경우 식물체로의 흡수 이행량이 낮아 처리량에 비해 처리효과가 그다지 높지 않은 단점이 있었다. 또한 농경지 토양에 오랫동안 축적되어 생태계에도 바람직하지 않은 측면이 있었다.
정병엽 박사팀은 여러 가지 유기산과 EDTA(Ethylene Diamine Tetra Acetate)를 희토광물과 반응시켜 반응안정성이 높고, 식물체로의 흡수 이행량이 우수하여 토양 내 축적량이 낮은 새로운 신기능성 화합물을 합성, 친환경 농업자재로서 희토광물의 이용가치를 극대화했다.
한국원자력연구원의 자체 실험 결과, 개발한 희토-킬레이트 화합물이 첨가된 육묘 상토를 사용해 재배한 어린식물체는 기존 상토로 재배한 어린식물체에 비해 △식물생장량 30퍼센트 증가 △뿌리 길이 1.5배 증가 △ 청색증(blue baby syndrome) 및 암을 유발하는 니트로소아민(nitrosoamine)의 출발물질인 질산염 60% 감소 △ 유기인계 합성농약의 60% 저감 등의 효과가 있는 것으로 나타났다.
한편, 한국원자력연구원은 희토광물을 이용한 육묘상토와 미량요소 복합액체비료에 대한 국내 특허(특허 제10-0642222)를 등록하고, 일본 특허를 출원하였다.
국내 상토 시장규모는 약 1,000억원으로 벼농사용 상토 500억원, 원예용 상토 500억원 등이다. 작물 재배 형태가 갈수록 세분화하고 친환경적인 안전성이 높은 농산물을 요구하는 소비자들의 요구에 부응할 수 있는 친환경 농업자재로서 희토는 그 활용도가 증가할 것이라고 과학기술부는 밝혔다.
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