열분해 온도 및 제조시간에 따른 시설작물 활용 바이오차의 화학적 특성

Chemical Properties of biochar derived from greenhouse crops according to pyrolysis temperature and time conditions

국내 시설작물 재배면적은 전체 농경지 중 24.1% 차지하는 것으로 알려져 있다. 현재 시설재배지에서 발생하는 농업부산물은 농경지에 환원되지 못하고 대부분이 소각 및 방치되어 농업환경오염의 원인이 되고 있다. 이에 본 연구는 시설작물 부산물을 자원화하기 위해 시설작물 활용 biochar의최적 제조조건을 설정하고자 하였다. 사용된 시설작물 부산물은 멜론대 및 파프리카대를 활용하였으며 열분해 온도 및 시간 조건은 각각 열분해 온도 4수준(200~600℃) 및 시간은 3수준(1, 2 및 4시간) 으로 구분하여 biochar를 제조하였다. 화학 분석 항목으로는 pH, EC, 총탄소, 총질소, 총인, 교환성양이온(K, Ca, Mg, Na)을 분석하였다. 화학 분석 결과 메론대 pH는 200℃에서 6.32, 600℃에서10.54로 온도가 높아짐에 따라 수치가 높아지는 경향을 보였다. 파프리카대 역시 같은 경향을 보였지만 600℃보다 400℃에서 가장 높은 pH 수치가 나타났다. 메론대 C는 200℃에서 35.1%, 300℃에서42.2%로 증가하였으나 400℃ 이상부터는 탄소함량이 높아지지 않고 유사한 경향을 보였다. 파프리카대 C 함량은 200℃에서 41.9%, 300℃에서 54.2%로 증가하였지만 400℃부터는 메론대와 같은 경향을 보였다. 대표적인 시설작물을 제조 조건에 따라 화학 성분 특성을 정리한 결과 pH 교정과 탄소축적을 동시에 만족하는 열분해 조건은 300℃로 보여졌고 시간의 변화에 따라서는 유의미한 차이를보이지 않았다.