압축 공기 비료 살포로 작물 수확량 증대하기

본격적인 여름이 시작되고 농업 현장은 올해 여름 작물 수확을 위해 분주합니다. 직거래 장터든 마트든 여름철 농산물 맛이 가장 좋은 건 부정할 수 없는 사실입니다.

이 농산물을 생산하기 위해 농부들은 작물이 토양에서 흡수한 영양분을 보충하기 위해 비료에 크게 의존합니다.

비료는 질소, 인, 칼륨 등 작물이 튼튼하고 건강하게 자라는 데 필요한 다양한 영양분을 공급합니다. 비료가 없으면 작물 수확량과 농업 생산성이 크게 떨어질 것입니다.

비료의 역사

네브래스카 대학교 링컨 캠퍼스 농업천연자원연구소에 따르면, 비료 사용은 농부들이 거름을 작물에 쓰기 시작한 약 8,000년 전으로 거슬러 올라갑니다.

18세기경에는 뼈를 갈아 작물 영양분으로 쓰는 것이 상식이 되었습니다. 19세기에 이르러 현대적 토양 화학과 식물 영양학이 태동했습니다. 독일 화학자 유스투스 폰 리비히(Justus von Liebig)는 '광물질 영양 이론(Theory of Mineral Nutrients)'을 정립하여 질소, 인, 칼륨의 화학 원소가 식물 성장에 필수적임을 밝혀냈습니다.

리비히의 연구는 작물 수확으로 식물 영양분이 고갈될 수 있으며, 최적의 작물 생산을 위해 비료 추가가 필요하다는 결론으로 이어졌습니다. 이는 최초의 질소 비료 개발로 이어졌고, 그는 '비료 산업의 아버지'라는 칭호를 얻었습니다.

20세기 초반까지 화학 비료 사용은 여전히 제한적이었습니다. 비싸고 구하기 어려웠으며, 살포가 번거롭고 작물별 적정 사용량에 대한 지식도 부족했습니다.

제2차 세계대전이 모든 것을 바꿨습니다. 전쟁 발발로 질소 생산이 폭발적으로 증가했는데, 질소는 폭약의 주원료이기 때문입니다. 네브래스카 대학교 연구소에 따르면 "제2차 세계대전 발발 시 정부가 탄약용 암모니아 생산을 위해 내륙 지역에 10개의 신규 공장을 건설했으며, 대부분 천연가스 파이프라인 인근에 위치해 천연가스를 질소 생산 원료로 활용했습니다. 전쟁 말기에는 연간 73만 톤의 암모니아를 생산했고, 160만 톤 생산 능력까지 갖췄습니다."

전쟁이 끝난 후 탄약 수요는 유럽과 미국의 식량 공급 재건 수요로 대체되었습니다. 이 시기는 비료의 가장 효율적이고 효과적인 사용법에 대한 대규모 자금 지원과 연구가 이루어진 시기입니다.

오늘날로 돌아와 네브래스카 대학교 연구소에 따르면 "거름은 여전히 중요한 식물 영양원이나, 지난 75년간 대규모 화학 비료 생산과 사용에 의해 그 비중이 추월당했습니다. 1940년대 중반~후반 연간 약 200만 톤이던 화학 비료 사용량은 1960년 700만 톤, 2014년 2,000만 톤을 넘어섰습니다."

화학 비료 생산에서 아트라스콥코의 역할

압축 공기는 비료 제조 공정의 거의 모든 단계에 사용됩니다. madehow.com에 따르면 비료는 다음과 같이 만들어집니다:

1. 천연가스와 증기를 대형 용기에 주입하고, 공기를 불어넣어 산소와 이산화탄소를 제거한 뒤 전류를 가해 암모니아를 생산합니다.
2. 암모니아를 압축 공기와 탱크에서 혼합하여 질산을 만듭니다.
3. 질산과 암모니아로 질산암모늄을 만듭니다.
4. 인산암석에서 인을 추출하기 위해 황산과 질산으로 처리합니다.
5. 일부 인산은 별도 탱크에서 암모니아와 반응시켜 인산암모늄(또 다른 우수 비료)을 만듭니다.
6. 염화칼륨을 더 혼합하기 쉬운 형태로 전환합니다.
7. 혼합·블렌딩 후 비료를 압축 공기 구동 공압 컨베이어 벨트로 이송하여 포장합니다.
8. 비료를 포장하여 농부들에게 배송합니다.

압축 공기는 비료 주요 원료 제조뿐 아니라 공장 내 공압 컨베이어와 장비 운전에도 사용됩니다. 아트라스콥코 가스 앤 프로세스(Atlas Copco Gas and Process)의 일체형 기어드 가스 컴프레서는 요소, 암모니아 또는 기타 비료 생산 공정의 신뢰할 수 있고 효율적인 파트너입니다. 당사의 맞춤형 엔지니어링 솔루션은 비료 생산 공정의 압력 관리에 도움을 드립니다.

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