초록 ▼

Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
1. 기존 출하용지의 물리적 성질 조사
현재 농가에서 사용 중인 과실 봉지 중 국내제조 제품과 국외 제조 제품을 수집하여 각각의 물리적 성질로 인장강도와 인열강도 및 파열강도를 측정하였다. 수집된 봉지는 배봉지31종과 사과봉지 14종 그리고 포도 및 복숭아 봉지를 각각 5종 및 1종을 수집하여 사용하였다. 이들 봉지는 과원 현장과 경북대학교 농대 옥상에서 실험을 실시하였다. 과원은 전라남도 나주, 경상북도 문경 및 상주, 충청남도 천안, 경기도 장호원에서 실험을 실시하였으며, 경북

Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
1. 기존 출하용지의 물리적 성질 조사
현재 농가에서 사용 중인 과실 봉지 중 국내제조 제품과 국외 제조 제품을 수집하여 각각의 물리적 성질로 인장강도와 인열강도 및 파열강도를 측정하였다. 수집된 봉지는 배봉지31종과 사과봉지 14종 그리고 포도 및 복숭아 봉지를 각각 5종 및 1종을 수집하여 사용하였다. 이들 봉지는 과원 현장과 경북대학교 농대 옥상에서 실험을 실시하였다. 과원은 전라남도 나주, 경상북도 문경 및 상주, 충청남도 천안, 경기도 장호원에서 실험을 실시하였으며, 경북대학교 농대건물의 옥상에서 실시한 실험의 경우는 과원과 유사한 사항에서 실험하기 위하여 매일 봉지에 살수 처리하여 현장과 유사한 사항에서 실험하였다.
봉지의 물리적 성질 중 인장강도, 인열강도, 파열강도 모두 제조회사에 따른 차이가 명확하였다. 국내 KI사에서 생산되는 제품이라 하더라도 원지의 구입선에 따라 차이가 발생함을 확인 하였으며, 전체적으로 일본산 봉지와 비교하였을 때 국내 제품이 일산에 비하여 강도적 성질이 낮음을 알 수 있었다. 금후 제지사의 원료선별의 문제와 초지 system의 개선 없이는 이러한 차이를 극복하기는 어려울 것으로 판단된다.
2. 기존 출하용지의 광학적 성질 조사
광학적 성질은 과일의 비대에 일차적으로 많은 영향을 미치게 된다. 또한 과일의 당도와 과육의 경도 등과 같이 과일의 품위에 지대한 영향을 미치게 되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 과일 봉지의 과일 봉지의 투광율과 불투명도를 측정하였고 과일 수확 후 과일의 당도 등을 측정하여 봉지와 과일 품질과의 상관관계에 대하여 검토하였다.
2004년도의 경우 예년보다 맑은 날이 많고 태풍 등의 풍수해가 적은 관계로 봉지간의 뚜렷한 차이가 얻기가 어려운 점이 있었다. 사과(후지)를 예를 들면 국내 K-1-4社의 봉지와 일본의 J-1-1사의 봉지를 사용하였을 경우 가장 높은 당도와 비대를 나타내었다. 이들 제품의 불투명도와 투광량을 측정 결과를 보면 매우 유사한 패턴을 보이고 있음을 알 수 있어 봉지가 가지는 광학적 성질이 과일의 품질에 미치는 영향을 확인할 수 있었다.
3. 기존 출하용지의 처리 chemical 성분분석 및 농산물의 잔류 농약함량 측정
기존 출하용지에는 과실을 보호할 목적으로 다양한 종류의 약제들이 사용되고 있는 실정이다. 이들 약제는 과실에 발생하기 쉬운 곰팡이나 병해충을 봉지를 씌우는 단계에서 완전멸균 상태로 만들어 과일의 성장에 따른 피해를 적극적으로 막아 품질이 우수한 제품을 생산하기 위한 것이며, 농가에서 사용하는 약제의 양을 상당량 경감시킴으로써 농가의 생산비용 절감과 무 농약의 과일을 생산할 수 있는 일거양득의 사용 방법이다.
배를 예를 들어 설명하면 B약제를 일반적으로 많이 사용하고 있다. 이약제의 잔류기준은쌀에는 0.05ppm, 과실에는 0.7ppm, 야채에는 0.8ppm 그리고 콩류에는 .05ppm 등으로 규정되어 있으며 일반적으로 일광에 노출되는 노천의 경우는 약효 기속시간은 10일 정도로 알려져 있다. 이 약제를 일반적으로 곰팡이의 발생을 억제하기 위하여 사용하는 것으로 과실봉지의 경우 조사에 의하면 400-200ppm 정도가 탑재되는 것으로 나타났다. 이들 약제를 봉지에 처리 후 보관창고에서 하절기에는 2개월 뒤 1/5 이하의 수준으로 낮아지는 결과를 보였다. 실제 과원에서 수거된 봉지에서는 약제가 검출되지 않았으며, 수확 후 과일을 과피와 과육으로 각각의 시료에 대한 약제의 잔류량을 검사를 실시하였으나 B약제는 검출되지않았다. 이상의 결과로 보아 약제의 적절한 사용은 우수한 농산물 생산에 대단히 유용한 수단이미 본 연구에서와 같이 봉지 등의 2차적인 방법으로 약제를 처리할 경우 이러한 효과는 보다 배가되는 것으로 나타났다.
4. 발수처리 기술 개발 및 발수처리 기술 적용
과실봉지에 발수처리를 하는 것은 종이가 가지는 흡수성 또는 친수성을 감소시켜 종이의 내구성을 개선시킴으로써 과일을 수확하는 시점까지 과일을 보호할 수 있도록 하는 것이 그 목적이다. 따라서 국내외 많은 업체에서 이러한 기능을 봉지에 부여하기 위하여 다양한 종류의 발수제를 사용하고 있다. 그중 식물성 불포화 지방산과 왁스가 가장 대표적인 발수제로 활용되고 있는 실정이다. 식물성 불포화 지방산은 주로 배봉지에 사용되고 있으며 국내 외 적으로 그의 유사한 종류의 식물성 불포화 지방산이 사용되어 그 기능에 있어 커다란 차이를 나타내고 있지 못하는 평준화된 기술인데 반하여 왁스 에멀젼의 경우는 다양한 종류의 첨가제와 에멀젼 제법에 따른 물성의 차이를 보이고 있는 것이 현실적인 상항이다.
따라서 일본 제품과 국내 타사와 비교 우위의 기술력을 점유하기 위하여서는 발수제의 개발이 필수적인 요소이다. 이에 본 연구진은 파라핀 왁스를 베이스로 한 기존의 제품 2종류와 왁스 베이스에 식물성 불포화 지방산을 첨가한 2종류의 제품, 총 4종의 왁스 에멀젼을 개발하여 실험을 실시하였다. 개발된 에멀젼은 모두 약알칼리성으로 고형분 함량은 30±3%의 것으로 경시적으로 에멀젼의 안정성은 상온에서 6개월간 안정한 것으로 확인되었다.
5. 발수처리 기술 적용
위항에서 개발된 왁스 에멀젼을 (주)농협아그로 공장 내에서 2종류의 기계를 활용하여 탑재 실험을 실시하였다. 실험결과 1종류만이 적합한 것을 알 수 있었으며 이 기계를 사용하여 생산된 가공원지를 사용하여 봉지를 만드는 제대기를 사용하여 봉지를 생산하고 생산된봉지를 농가의 협조로 농원에서 현장적용 실험을 실시하였다.
현장 실험 결과 기존의 에멀젼 처리 제품과 유사한 결과를 얻었다. 2004년의 경우 일기가 고르고 비가 적은 과일 생육에는 대단히 좋은 일기개황이었기 때문에 제품간의 차이가분명치 않았을 것으로 생각된다. 이에 본 연구진에서 개발한 에멀젼을 임가공 업체에 의뢰하여 대규모로 에멀젼을 제조하였으며 제조된 에멀젼을 (주)아그로의 코팅설비를 이용하여 몇 종류의 원지를 사용하여 코팅하고 에멀젼 코팅원지를 농산물 출하용지로 사용하여 우수성을 입증하였으며 과대지 시제품을 제조하여 현장시험용 과대지로 사용 하였다.
6. embossing 처리 출하용지 분석 및 조사
embossing 처리는 과일 봉지에 유연성을 부과하기 위한 것으로 첫째, 과일 봉지를 씌울때 작업성이 양호해지는 것이 봉지 씌우는 사람들의 일반적인 견해이다. 대표적으로 일본제일의 사과봉지 회사인 J-2사의 경우 이들 봉지 씌우는 사람들로부터 호평받는 이유도 여기에 있다. 통상 봉지는 씌우기는 봉지를 가운데 두고 씌우도록 되어 있으나 작업성을 높이기 위하여 편번으로 한쪽으로 몰아 씌우기를 많이 하는 실정으로 이는 과일의 비대성장과 함께 봉지가 찢어지거나 과피를 오염시키는 등의 문제점을 안고 있다. 하지만 봉지가 유연한 경우는 이러한 문제점을 상당히 완화하고 씌우기 작업을 빠르게 할 수 있는 장점이 있는것으로 알려져 있다.
이에 본 연구진은 봉지의 유연성을 높이기 위하여 embossing 처리한 시료를 수집하여 embossing 처리 전․후의 봉지 물성을 측정하였다. embossing처리 할 경우 봉지에 약간의 전단 압력이 가해져 봉지의 표면 평활도가 낮아지며, 인장강도가 낮아지는 단점을 피할 수 없었으나, 반대로 투기도와 종이의 빳빳한 정도를 나타내는 stiffness는 높아지는 결과를 나타내었다.
7. Embossing roll 설계
2차가공을 위하여 embossing roll의 문양을 디자인하고 roll의 재질과 특성에 대하여 검토하였다. Embossing roll의 설계는 문양과 크기에 따른 종이에 가해지는 압력과 과대지물성 개질 또한 전력비용의 증가요인 등을 면밀히 분석하여 행하여 졌다. embossing 처리지의 물성 시험에서 embossing roll의 교체에 따른 물성 변화를 검토하였다. embossing roll의 설계에 있어서 주안점은 과대지의 물성 개발에 두었으며 인장강도는 증가하거나 유지하면서 stiffness는 감소시킬 수 있는 embossing roll의 설계를 위해 2005년 초 경기도안산시 소재의 (주)진영 엠보스에서 수차례에 거쳐 시험을 한 이후에 시험 제조된 pilot roll 을 농협 아그로에 장착하고 현장 시험을 하였다.
Embossing 처리 적용 시험 및 시제품 생산을 위한 초기 공정운용에는 많은 어려움이 있었으나 경북대학교와 (주)아그로 현장 책임자와의 일치된 단합 노력으로 roll의 장착 가동에 성공하였다. 처음 제작된 pilot roll의 embossing 효과는 확인되었으나 그 후에도 (주)진영 엠보스와 협의를 통하여 보다 더 효율적이고 작업성이 우수한 문양으로 개선되었다.
embossing roll의 문양이나 재질이 과대지 제조원지의 강도에 미치는 영향, 불투명도, 투기도 및 투습도 변화를 측정하였다.
Embossing roll의 종류에 따른 과대지 물성을 측정해본 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- Embossing roll의 개선에 있어서 제품의 품질은 향상되었다.
- Embossing roll의 개선으로 작업성에 영향을 주는 Stiffness는 감소시키고 제품의 내구성을 저하하는 인장강도와 인열강도의 감소는 억제할 수 있었다.
- Embossing roll의 개선으로 MD방향의 내절도 향상과 CD방향의 내절도 감소를 동시에 유도하여 보다 높은 작업성을 부여할 수 있었다.
8. Embossing 처리의 적용 시험 및 시제품 생산
설계된 embossing roll을 사용하여 embossing 처리 원지를 제조하는 과정에 있어서 roll이 embossing 공정에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 또한 embossing roll의 선압과 공정 적정 속도에 관한 검토를 실시한다. 그리고 작업의 효율성을 검정하고 roll의 부착 위치를 결정하였다.
본 연구의 embossing처리기술 개발의 결과 embossing효과가 육안으로도 분명하게 보이는 시제품(사과 및 배 재배용 과대지)을 생산할 수 있었다.
9. embossing 처리지의 물성 및 작업성 개선효과
일반적 물성인 투기도와 투습도를 조사하고 광학적 성질을 측정하여 과실에 미치는 영향에 대해 조사한다. 그리고 중량 감소율 및 경도 등을 측정한다. 이러한 물성 측정을 바탕으로 봉지 씌우기 작업의 성력화와 과일 생육에 좋은 환경을 결정하고 선도 유지 효과를 검토하였다.
Embossing처리에 의해 기계적 성질이 개선되었으며 stiffness 및 folding endurance 등과 같이 봉지를 씌우기 할 때 작업성을 높이기 위해 요구되는 물성이 압력에 비례하여 개선되었다. 따라서 봉지를 씌우기 할 때 작업성을 높이기 위해서는 Embossing roll의 압력을 가능한 한 높이되 공정에 무리가 가지 않도록 하는 조절이 필요하다고 결론을 얻었다.
10. embossing 처리 및 발수처리 과대지의 현장 적용 시험
현장과 비교적 같은 환경을 만들어 일광견뢰도를 측정하고 씌우기 작업의 성력화를 실시한다. 이러한 실험을 마친 뒤 실제 농가에 실정 시험을 실시한다. embossing 처리 효과와 embossing 처리지의 상품성을 평가하고 농가의 사용 의견과 과일에 미치는 영향에 대해 평가하였다.
본 연구의 Embossing 처리 과대지는 봉지 씌우기에 동원 되는 전문적인 작업 인부의 견해에 의하면 봉지 입구의 구김성이 현저히 좋아져 봉지 씌우기 작 업 속도가 빨라졌다고 한다. 이는 Embossing 처리에 의해 종이의 접힘성이 좋아 졌기 때문이다.
Emulsion 코팅 원지의 발수성이나 일광에 대한 견뢰도는 wax 코팅지와 큰 차이가 없었다.
신고배의 경우 Emulsion 코팅을 한 경우 전반적으로 우수하였으며 Embossing 처리를 같이 한 경우 봉지외관이나 탈색 정도에서 비교적 나은 결과를 보이고 있다.
황금배의 경우 과중의 경우 작년보다 높았으나 당도는 다소 떨어졌다. 당사 시험봉지 중 C-1의 결과가 가장 양호하였으며 나머지 시험봉지(C-2, C-3)는 대조구(고바야시 1-KK, KOR-1)보다 당도, 동녹발생 정도에서 미비하였다. 봉지 오염은 작년 테스트 결과와 유사하게 다소 많이 발생되었으나 이는 과원 자체적으로 제작하여 사용하는 약제의 영향으로 추정됨
11. 경제성 평가
Embossing 처리 및 에멀젼 왁스 코팅 원지로 제조된 과대지의 생산 단가를 예상 공정대비하여 기존의 과대지 및 기존의 출하 포장용지의 생산단가와 비교해 볼 때 기능성 부가 및 2차 가공 처리에 의한 원가 상승 요인이 있을 수 있으나 공정의 단순화 작업여건의 개선 등 부차적인 부분을 감안 한다면 원가 절감의 효과가 보다 크다고 결론 내릴 수 있다.
Embossing 처리 및 에멀젼 왁스 코팅 원지로 제조된 과대지의 경우는 작업성 개선 등 기능성이 부과 되므로 일산 등의 외국 제품과 품질 경쟁력이 월등히 상승하였다. 일산 과대지에 비해 우수한 작업성으로 인해 봉지 씌우기 전문 인력으로 부터의 호평을 받고 있으므로 필연적으로 재배 농가로부터의 선호도가 높아질 것으로 예상되어 매출 증대에 기여 할 수 있다. 실제 2006년도부터 엠보싱 처리된 제품을 공급하고 있으며 좋은 평가를 받고 있다.

Abstract ▼

Ⅳ. Results and application of the project
The major results that obtained from this project should summarized as follows.
The physical properties of conventional(domestic and abroad) fruiting bag and wrapping paper were analyzed and compared to each other.
And also, the optical properties

Ⅳ. Results and application of the project
The major results that obtained from this project should summarized as follows.
The physical properties of conventional(domestic and abroad) fruiting bag and wrapping paper were analyzed and compared to each other.
And also, the optical properties of conventional(domestic and abroad) fruiting bag and wrapping paper were analyzed and compared to each other.
The chemical additives and residual herbicide in conventional fruiting bag and wrapping paper were analyzed and compared to each other. The analyzed data was bench marked for developing water repelling paper and embossing paper.
The water repelling technology was developed by wax emulsion coating.
The wax emulsion was manufactured at Chungsan chemical(Co) on pilot scale. The coating paper was tried in plant coater of Agro(Co). The water repellency of wax emulsion coated paper was good as fruit warping paper.
The embossing technology was developed. First of all, embossing roll was designed in Ginyong Embo(Co) for the embossing process of fruiting bag. The embossing treated fruiting bag was manufactured in Agro(Co) at palnt scale. The physical properties of embossing paper was investigated and operation efficiency of bagging was tested at field. The properties of embossed paper was quit satisfied for fruiting bag for cultivation of apple and peace.
The technology developed in this project was newly useful technology for Agro(Co). Agro(Co) can have a sufficient competitive in products quality and marketing with this embossing and emulsion coating technology.