KR101283514B1

KR101283514B1 - 보강재와 유기식생기반재를 이용한 생태복원방법

Info

Publication number: KR101283514B1
Application number: KR1020130030881A
Authority: KR
Inventors: 이철우
Original assignee: 이철우
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2013-07-15

Abstract

본 발명은 녹화대상 비탈면(10)의 생태를 복원하는 방법에 있어서: 설정된 함량비로 유기식생기반재(20)를 준비하는 제1단계(S10); 비탈면(10)의 상태에 대응하여 보강재(30)를 설치하는 제2단계(S20); 및 취부기(40)를 사용하여 유기식생기반재(20)를 분사하는 제3단계(S30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 침식이나 표면풍화로 인한 훼손없이 식물이 왕성하게 생육할 수 있는 자연형환경을 조성할 수 있고, 확대된 망목의 지지철망을 사용하여 지속가능한 자연형환경의 복원을 가능하게 하는 효과가 있다.

Description

보강재와 유기식생기반재를 이용한 생태복원방법{Restoration method based on reinforecment and organic vegetation material}

본 발명은 생태복원방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 비탈면을 인공적으로 녹화하기 위한 보강재와 유기식생기반재를 이용한 생태복원방법에 관한 것이다.

일반적으로 식생기반재 뿜어붙이기 녹화공법은 공법에 사용한 식물종자의 발아와 식물의 생육으로 인하여, 대상지의 표토층을 피복하여 표면침식을 방지하여 대상지의 표면을 안정시켜 비탈면의 안정화 및 식물생육의 지속적인 발전을 통하여 식물군락의 조성도 가능하게 하고 있다.

그러나 기존의 공법에서는 대상지의 경사도에 따라서 급경사지(연암, 보통암, 경암)일 경우에는 식생기반재를 고압콤프레셔를 통하여 뿜어붙이는 이른바 건식식생기반재 취부 방식인바, 식생기반재 하부에 혼합된 종자는 건조로 인한 식생기반재의 높은 토양경도로 인하여 발아생육이 되지 못하여 저조한 발아율로 나타남과 동시에 고결로 인한 크랙의 발생으로 크랙이 발생한 부분에서만 종자가 발아생육하거나, 또는 시공면에 발생한 크랙(crack)으로 강우가 침입하여 배면부로 유출되어 하자가 발생하는 문제를 야기시킨다.

경사가 낮은 대상지의 경우 습식뿜어붙이기라고 통칭되는 물과 혼합된 식생기반재를 취부하나, 식생기반재과 혼합조에서 물과 교반하는 과정에서 식생기반재내의 공극을 치밀하게 하여 토양내 공기를 제거시키는 결과와 함께 그 토양내 공기가 완전히 제거된 식생기반재를 물과 혼합하여 취부함으로 고압으로 뿜어붙이지 못하기 때문에, 탈락이나 흘러내리는 문제가 발생하여, 습식의 취부공정인 경우 일시에 공사를 종료하지 못하고 1차로 시공한 습식취부재료가 고결된 후에 재취부, 또는 우선 취부한 건식기반재와 나중에 취부하는 습식기반재가 물리적특성의 차이로 상부에 시공하는 습식식생기반재가 얇은 피막형태로 탈락된다.

또한 시공대상지가 토사비탈면의 경우 별다른 공법의 부재로 시드스프레이(seed-spray) 공법으로 통칭되어지는 하이드로시딩(hydro-seeding)과 거적덮기, 코이네트(coir-net) 공법만으로 녹화 및 사면의 안정을 꾀하므로, 사용공법의 특성상 사용종자가 토사로 덮이지 않아 사용종자의 건조 또는 바람에 날려 사용종자가 망실되는 하자가 발생하여도 별다른 조치를 취하지 못하고 재시공함으로써 공사기간과 공사비낭비의 원인이 되고, 아주 극소수의 경우 물과 혼합하여 습식으로 취부하는 사례도 있지만, 습식식생기반재가 수분함량과 뿜어붙이는 압력이 차이로 인하여, 고결전ㆍ후 토사와 밀착하지 못하고 가뭄에 말라버린 논바닥처럼 갈라져 하자가 발생한다.

이러한 공법상의 문제를 해결하기 위하여 천연섬유망을 대상지에 깔고 시행하여 임시방편으로 녹화를 시도하고, 그 외의 풍화토, 풍화암, 보통암, 연암, 경암의 비탈면인 경우 천편일률적으로 1980년도 후반에 개발에 녹생토공법에 사용되어왔던 방법을 답습하여, 철망(#10. 58*58)을 대상지에 고정핀으로 고정하고, 고압의 공기압축기를 이용하여 일정두께를 취부하는 공정을 일률적으로 시행하여 수없이 많은 하자가 발생하는 실정이다.

또한 각종 개발공사로 인하여 훼손된 수변환경의 경우, 생태적인 면을 고려하지 않고 하천변보호라는 목적으로 인공구조물(각종 콘크리트블럭. 쇄석쌓기. 파쇄석쌓기, 돌망태등)을 사용하여 일률적인 하천변보호로, 하천의 직강화로 인한 유속의 가속화로 결과적으로 하천변 보호보다는 하천변 토사의 유실로 이어지는 결과와 수변생태환경의 멸실로 하천변에서 소생물생태환경의 변화, 식물군락의 멸종, 수생물의 생활공간 파괴로까지 이어진다.

해당 분야의 선행특허로서, 한국 공개특허공보 제2005-0079706호는 경사면에 안정성을 확보할 수 있는 보강공법 및 미관과 사면보호를 위한 공법을 병행 실시하는 기술과 관련되고, 한국 공개특허공보 제2009-0078315호는 PVC코팅 철망과 강섬유망을 녹화토 옹벽 속에 골고루 분포시켜 녹화토 옹벽의 내구력 향상에 의해 균열을 방지하는 기술과 관련된다.

그러나, 상기한 선행특허에 의하더라도 비탈면 녹화와 관련하여 전술한 제반 문제를 근원적으로 해소하기 곤란하다.

1. 한국 공개특허공보 제2005-0079706호 "토사 및 소일시멘트 압착 뿜어 붙이기에 의한 경사면보호구조 및 보강공법"(공개일자 : 2005. 8. 11.) 2. 한국 공개특허공보 제2009-0078315호 "절취사면 생태복원을 위한 녹화토 붕괴방지용 망체 및 녹화토 옹벽의 시공방법"(공개일자 : 2009. 7. 17.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 인공토양의 건조와 수축에서 오는 문제점의 개선하고자 식생기반재내에 일정양의 수분을 함유할 수 있는 자연형유기식생기반재를 기반으로 하는 보강재와 유기식생기반재를 이용한 생태복원방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기존의 공법에서 시행하였던 획일적인 공기압축시 식생기반재 뿜어붙이기공법 또는 물과 인공토양을 혼합조내에서 혼합하여 인공식생기반재내의 공기와 공극을 완전히 제거하여 취부하던 비과학적인 취부방법에서 탈피하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 녹화대상 비탈면의 생태를 복원하는 방법에 있어서: 설정된 함량비로 유기식생기반재를 준비하는 제1단계; 비탈면의 상태에 대응하여 보강재를 설치하는 제2단계; 및 취부기를 사용하여 유기식생기반재를 분사하는 제3단계;를 포함하여 이루어지고, 상기 유기식생기반재는 분변토 25~15wt%, 토탄 20~15wt%, 펄프화이버 10~5wt%, 제오라이트 10~5wt%, 코코피트 10~5wt%, ALC(Autoclaved Lightweight Concrete) 15~10wt%, 파쇄우드칩 15~10wt%, 세단볏짚 5~3wt%, 하이드로겔 3~1wt%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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또, 본 발명에 따르면 상기 제2단계에서 보강재는 자연분해성을 지닌 매트와 내식성을 지닌 철망 중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예에 따르면 상기 매트는 비정형의 망목을 지닌 네트를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 변형예에 따르면 상기 철망은 망목의 변경이 가능하도록 주름을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 제3단계의 취부기는 유기식생기반재를 송출하는 제1공급기, 고압의 공기를 송출하는 제2공급기, 물을 송출하는 제3공급기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 취부기의 제3공급기는 물 송출의 단속이 용이하도록 밸브를 개재하여 분사호스에 연결되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 제3단계는 비탈면이 토사, 경질토사, 풍화토인 경우 습식으로 유기식생기반재를 취부하고, 비탈면이 리핑암, 풍화암인 경우 습식과 건식으로 유기식생기반재를 취부하고, 비탈면이 보통암, 연암, 경암인 경우 건식으로 유기식생기반재를 취부하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 대상지에 취부와 동시에 혼합, 부착되는 공법의 발명과 각각의 대상지에 적합한 멀칭제[자연분해성 생태복원용매트]의 사용으로 식생기반재의 탈락이나 건조로 인한 갈라짐 등 기존공법에서 발견되었던 고질적인 인공토양의 물리적특성으로 인하여 발생하였던 여러가지 문제 및 강우로 인한 침식이나 표면풍화로 인한 대상지 또는 식생기반재, 사용종자 훼손없이 식물이 왕성하게 생육할 수 있는 자연형환경을 조성할 수 있다.

또한, 풍화암, 리핑암지역에는 고가의 지지철망대신 자연분해성생태복원용매트를 사용함으로 공사원가절감의 효과와 연암, 보통암, 경암의 급경사지에는 확대된 망목의 지지철망을 사용함으로 완벽한 식생층의 조성으로 하자의 발생원인을 원천적으로 제거하여 지속가능한 자연형환경의 복원을 가능하게 한다.

또한, 육상에서만 가능하던 사면녹화공법을 수변환경에서도 적용하게 하여, 하안의 녹화, 수변환경의 복구 및 자연형하천의 조성 등 수변자연환경복원도 가능하게 하는 자연형환경복원공법으로 매우 유용하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방법을 개략적으로 나타내는 모식도
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 방법을 개략적으로 나타내는 모식도
도 4는 본 발명에 따른 방법에 사용되는 매트의 변형예를 나타내는 모식도
도 5는 본 발명에 따른 방법에 사용되는 철망의 변형예를 나타내는 모식도
도 6은 본 발명에 따른 방법에 의한 비탈면 생태변화를 나타내는 사진

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 녹화 대상지인 비탈면(10)의 생태를 복원하는 방법에 관한 것으로서, 각종 육상건설공사에서 필연적으로 발생되는 토사, 암반절개 비탈면(10)의 훼손된 식물군락지의 지속적인 생육환경복원과 식물군락의 발달과 더 나아가 단위 구간별 소생물권의 조성을 통한 수림대형성과 수변환경개발에서 발생되는 하천변, 수변지역의 식물생태복원을 위한 식생기반을 조성하여 식물종의 다양성을 확보하고 자연적인 식물의 2차천이를 유도하여 훼손된 환경을 본래의 훼손전의 형태로 복원시키고, 더 나아가 지속가능한 경관의 발전과 자연성회복을 위한 녹화공법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 제1단계(S10)는 설정된 함량비로 유기식생기반재(20)를 준비하는 과정을 거친다. 종래의 녹화공법에서 사용되고 있는 인공토양의 경우 하수처리시설에서 발생되는 하수슬러지와 정수처리시설에서 발생되는 정수슬러지를 수분보습제 및 인공토양의 기반재로 사용한다. 그 결과 생산공정에서는 물론 시공후에도 악취의 발생으로 많은 민원이 초래되고 있으며, 시공후 아주 미세한 점토질의 슬러지가 건조하여 식생기반재의 토양경도가 식물의 발아생육에 적합하지 않는 정도로 악화된다. 반면 이러한 단점을 해소하기 위한 본 발명의 인공 식생기반재는 유기식생기반재(20)(HS Organic Soil)로서, 후술하는 주요 성분을 비탈면(10)의 상태나 식생 계획에 따라 설정되는 함량비로 준비한다.

이때, 상기 제1단계(S10)에서 유기식생기반재(20)는 토양경도 유지를 위한 파쇄우드칩과, 토양미생물 성장을 위한 세단볏짚과, 토양수분 유지를 위한 하드로겔을 포함하는 것이 바람직하다.

칩 형태를 지니는 파쇄우드는 토양경도의 완충, 완화뿐만이 아니라 접착 기능을 수행한다. 파쇄우드칩의 길이가 3~5cm로 유지되면 유기식생기반재(20) 내에서 그물망역할을 수행하여 종래에 접착성을 높이기 위하여 사용하였던 하수처리장의 폐기물인 하수슬러지케익을 대신한다. 유기식생기반재(20)와 그물망식으로 밀착되어 인장력을 증대시키고 식물의 종자가 발아시 식물근계(根系)와 더불어 메스화(mass)되어 안정적인 지지기반을 확보한다. 이에 따라, 여타의 화학적 접착제를 사용하지 않더라도 접착력이 높아 후술하는 보강재(30)에 대한 의존도를 낮추거나 완전한 식생기반재의 역할도 기대된다.

잘게 절단한 볏짚은 인공의 식생기반재에서 가장 부족하기 쉬운 토양미생물을 외부로부터 투입하거나 부숙시켜 사용하지 않더라도 토양미생물을 서서히 발현시키고 활성화되도록 한다. 이러한 세단볏짚의 토양내 활동특징은 바실러스 고초균(Bacillus subtilis)이라는 미생물의 생성, 번식을 촉지시키는 매개체로 작용하는데 있다. Bacillus subtilis는 토양내 유기물을 분해하여 식물뿌리가 이용할 수 있는 무기질형태로 변환시켜 식물이 성장하는데 필수요소인 질소, 인산, 칼륨 등의 이용성을 향상시킨다. Bacillus subtilis균 증식시 점질물질을 분비하여 토양의 입단화를 촉진시켜 토양내 통기성, 보수성, 보비성을 향상시키며, 비옥도를 높임과 동시에 토양의 산도조절에 대한 완충능력을 높이고, 건조시 상승되는 토양산도를 조절하여 식물이 발아, 생장하기 적합한 범위로 유지하게 한다.

하이드로겔(Hydro-Gel)은 고구마나 감자의 전분이 주 원료로 이루어진 고분자물질(water absorbing polymer)로 자기중량의 1,000배 이상의 물을 흡수하고 압력이 가해져도 흡수된 물을 외부로 쉽게 배출하지 않는다. 토양이 건조하여 소실되는 수분은 토양의 수분을 증가시키고, 강우로 인하여 토양의 수분이 증가되면 다시 흡수하여 보관하는 기능을 지닌다. 녹화공법에서 가장 중요한 토양의 보습력 문제를 가장 효과적으로 해결할 수 있다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 유기식생기반재(20)는 분변토 25~15wt%, 토탄 20~15wt%, 펄프화이버 10~5wt%, 제오라이트 10~5wt%, 코코피트 10~5wt%, ALC(Autoclaved Lightweight Concrete) 15~10wt%, 파쇄우드칩 15~10wt%, 세단볏짚 5~3wt%, 하이드로겔 3~1wt%를 포함한다.

분변토는 지렁이가 토양내의 유기물을 흡수ㆍ배출하는 과정에서 생산된 고품질의 유기성부숙물질로 유기물이 12~20% 정도의 고함량이고, 공극이 큰 입자를 기반으로 토양내 통기성과 보수성 등의 토양물리성을 개선시키는 역할도 한다. 그리고 지렁이가 배출하는 박테리아 근균, 방선균 및 항생균인 바실러스속(Bacillus sp)균이 다량으로 함유되어 있어 토양내 미생물의 공급원이 된다. 분변토내의 질소성분이 주로 질산염상태로 존재하여 식물이 다른 분해과정을 거치지 않고 곧바로 이용할 수 있고, 또한 규산, 칼슘, 마그네슘, 망간, 철, 아연 등 미량원소를 제공하는 공급원역할을 수행한다.

ALC(Autoclaved Lightweight Concrete )와 제오라이트는 적정 범위로 혼합함으로써 유기식생기반재(20)의 중량을 감소시켜 비탈면(10)에 두껍게 취부하여도 흘러내리지 않으며, 시공후 유기식생기반재(20)가 고결되어도 토양내의 공극을 일정하게 유지하여 논바닥처럼 갈라지는 현상을 방지한다. 제오라이트는 알루미늄, 철 마그네슘 등의 미량원소를 함유한 물질로 입체그물눈구조안의 공극에 수분 및 기타 무기질을 흡수하여 토양내의 미량원소들을 치환하는 C.E.C(Cation Exchange Capacity)를 지닌다. 양이온교환능력이 뛰어나 토양내 무기물 및 미량원소의 조달에 높은 효과를 나타내며 토양을 풍요롭게 한다.

파쇄우드칩을 적정 범위로 함유하는 경우 유기식생기반재(20)의 건조로 인한 경도의 상승을 완화시켜 식물이 생장할 수 있는 토양경도(山中式 경도계 치수) 23mm 이하를 유지하였다. 반면 적정 범위를 벗어나면 토양경도가 28mm를 초과하며 경우에 따라 30mm 이상으로 식물생육이 곤란한 것으로 나타났다.

유기식생기반재(20)에 세단볏짚을 적정 범위로 함유하는 경우 토양산도가 pH 5.6~6.8로 유지되었으나, 적절 범위를 벗어나는 경우 토양산도가 식물생장에 적합한 한도를 다소 벗어나는 것으로 측정되었다.

또, 본 발명에 따른 제2단계(S20)는 비탈면(10)의 상태에 대응하여 보강재(30)를 설치하는 과정을 거친다. 비탈면(10)에 식생기반층을 형성하는데 있어서 지표층에 대한 보호대책이 미흡한 경우 강우나 풍화로 인한 세굴 및 건조, 또는 고사가 발생한다. 발아후 완전한 근계(根界)를 이루지 못하면 작은 강우에도 식생층이 탈락되고, 식생층의 근계하부로 세굴이 발생되어 결과적으로는 표층의 식물이 고사한다. 이를 해결하기 위하여 토사, 경질토사, 풍화토 등으로 대상지의 토양을 구분하고 지표층에 보강재(30)를 부가하여 강한 우천시에도 식물의 근계가 침식이나 탈락되지 않아 지속가능한 경관복구를 도모한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제2단계(S20)에서 보강재(30)는 자연분해성을 지닌 매트(31)와 내식성을 지닌 철망(34) 중 적어도 하나를 사용한다. 자연분해성 소재를 기반으로 하는 매트(31)는 5~30mm 두께로 형성하며, 다종의 두께를 복수층으로 구성할 수도 있다. 대상지가 토사지역인 경우, 경질토사인 경우, 연질풍화토인 경우에 따라 매트(31)의 두께를 달리 적용한다. 철망(34)은 스테인레스 철망도 가능하지만 염화비닐이 피복된 철망을 사용함이 경제적이다. 종래의 공법에서 사용하는 58mm*58mm 망목(#10)보다 표면적이 67% 확대된 망목 75mm*75mm를 사용함이 좋다. 망목이 좁으면 유기식생기반재(20)의 취부시 통과하지 못하여 밀착 불량이 발생하고 결과적으로 탈락되는 하자의 요인이 된다. 대상지인 비탈면(10)의 경사가 1:1.0~1:0.5 내외의 암절개지의 시공에 있어서 효과가 입증되었으나 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 보강재(30)의 매트(31)와 철망(34)은 고정핀(38)을 사용하여 비탈면(10)에 긴밀하게 고정한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 매트(31)는 비정형의 망목을 지닌 네트(32)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 4에서 네트(32)는 마치 격자형의 철망(34)에서 일그러진 형태로서 매트(31)에 비하여 조직이 엉성하지만 입체적으로 전개되어 지표면과 유기식생기반재(20)의 밀착을 조력한다. 네트(32)의 비정형 망목은 생분해성 수지를 이용한 성형으로 구현하기 용이하지만 부분적으로 금속와이어를 포함할 수도 있다. 대상지의 토양(토질)과 식생의 종류에 따라 매트(31)와 네트(32)의 전체적인 두께 비율을 조절하여 사용한다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 철망(34)은 망목의 변경이 가능하도록 주름(35)을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 5에서 격자형의 철망(34) 상에 가로와 세로 방향으로 다수의 주름(35)이 형성되면 공구를 사용하여 늘이고 줄여서 망목의 크기를 변경할 수 있다. 대상지의 토양(토질)과 식생의 종류에 따라 부분적으로 철망(34)의 망목 크기를 변화시키기 용이하다.

또, 본 발명에 따른 제3단계(S30)는 취부기(40)를 사용하여 유기식생기반재(20)를 분사하는 과정을 거친다. 취부기(40)는 건식/습식 일체식 취부기(Dual Action Sprayer Nozzle Set)로서 사용자가 별도의 혼합조에서 혼합한 유기식생기반재(20)를 혼합과정 없이 비탈면(10)의 보강재(30)에 충진하는 과정에서 필요에 따라 즉시로 수분을 공급함으로써 토양내의 공극을 유지하여 식물의 종자가 원활한 발아 생육을 할 수 있도록 한다.

이때, 상기 제3단계(S30)의 취부기(40)는 유기식생기반재(20)를 송출하는 제1공급기(41), 고압의 공기를 송출하는 제2공급기(42), 물을 송출하는 제3공급기(43)를 구비한다. 제1공급기(41)는 유기식생기반재(20)를 일시 저장하는 탱크와, 분사호스(45)로 송출하는 펌프를 포함한다. 제2공급기(42)는 공압컴프레서를 분사호스(45)에 연결하는 구조이고, 제3공급기(43)는 물탱크를 분사호스(45)에 연결하여 물을 송출하는 구조이다.

한편, 상기 취부기(40)의 제3공급기(43)는 물 송출의 단속이 용이하도록 밸브(46)를 개재하여 분사호스(45)에 연결되는 구조가 바람직하다. 건식/습식 일체식 취부기(40)를 기반으로 하여 비탈면(10)의 작업 내용에 따라 사용자가 즉시 밸브(46)를 개폐하여 물 송출을 단속할 수 있다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 제3단계(S30)는 비탈면(10)이 토사, 경질토사, 풍화토인 경우 습식으로 유기식생기반재(20)를 취부하고, 비탈면(10)이 리핑암, 풍화암인 경우 습식과 건식으로 유기식생기반재(20)를 취부하고, 비탈면(10)이 보통암, 연암, 경암인 경우 건식으로 유기식생기반재(20)를 취부한다. 상기 3가지 설계안을 각각 <실험예 1> 내지 <실험예 3>으로 설명한다. 도 1 내지 도 3에서 비탈면(10)의 배수로(12)와 도로(15) 사이를 시공대상지로 설정한다.

<실험예 1>

도 1을 참조하면, 비탈면(10)이 토사, 경질토사, 풍화토일 경우 두께 9mm의 매트(31)를 대상지에 고르게 펴고, 스테인레스 재질의 고정핀(38)을 1m~2m 간격으로 고정시키고, 취부기(40)의 밸브(46)를 개방하여 유기식생기반재(20)를 토사에 대하여 1cm, 경질토사에 대하여 2cm, 풍화토에 대하여 3cm의 두께로 습식으로 취부하여 녹화하였다.

그 결과, 재료의 분리나 들뜸 현상이 발생하지 않고 매트(31)에 골고루 충진되므로 취부한 유기식생기반재(20)가 건조후에도 종래 공법에서 나타나는 덧씌우기 표면의 얇은 피막이 들고 일어나는 현상 등의 하자발생이 생기기 않았다. 견고한 표층을 형성하기 때문에 사용종자가 발아후에는 식물뿌리가 매트(31) 사이사이에 고르게 발근, 생육되어 완전한 결합을 이룬다. 대상지의 표층의 침식을 사전에 예방함은 물론, 발아식물의 고착에도 커다란 효과가 입증되었다.

<실험예 2>

도 2를 참조하면, 비탈면(10)이 리핑암, 풍화암일 경우에 14mm두께의 매트(31)를 대상지에 고르게 펼치고, 고정핀(38)을 1m~2m 간격으로 사용하여 대상지에 매트(31)를 고정시키고, 유기식생기반재(20)를 리핑암에 대하여 5cm, 풍화암에 대하여 7cm로 습식과 건식을 번갈아가며 취부하여 녹화하였다.

좀 더 구체적으로, 리핑암 구간에는 밸브(46)를 개방하여 습식으로 취부하고, 풍화암 구간에는 건식과 습식을 번갈아가며 취부한 결과, 혼합한 종자의 발아소요시간과 발아후 식물뿌리가 대상지에 밀착하여 성장하는 생육상의 관찰에서도 종래의 뿜어붙이는 건식취부공법에 비하여 월등한 수준의 효과가 입증되었다.

<실험예 3>

도 3을 참조하면, 비탈면(10)이 보통암, 연암, 경암일 경우 철망(34)(#10.75*75)을 대상지에 고정핀(38)으로 고정시키고, 매트(31)는 필요에 따라 병용할 수도 있다. 보통암으로 이루어진 대상지에서 유기식생기반재(20)의 취부두께를 10cm로 적용하는 경우 밸브(46)를 폐쇄하고 전체두께의 약70% 정도인 7cm를 건식으로 취부한후 연이어 30%정도 두께인 3cm두께는 밸브(46)를 개방하여 습식으로 취부하여 녹화하였다.

이에 따라, 종래의 건식취부공법과 비교하여 사용종자의 발아시기가 월등히 빨라지고 식물이 왕성하게 생육함을 확인하였다. 토양수분계(E.M System Soil Tester, demetera式)를 사용하여 측정한 결과 시공대상지 표면을 피복함으로써 건조시에도 토양내 수분함량이 적정한 수분값을 유지하여 건조로 인한 식물의 생장정지나 고사와 같은 현상이 나타나지 않았다.

시공후 토양내 수분함수율 변화를 측정한 결과 [표 1]과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 유기식생기반재(20)의 두께에 따라 시공후 일정기간 경과후 수분함량을 측정한 결과 본 발명의 방법에 의한 효과가 입증되었다.

시공후 경과 기간		건식	건식/습식	본 발명
10일 경과후	두께: 5㎝	14	27.5	38.5
	두께: 10㎝	6.9	24.9	39.4
	두께: 15㎝	6.7	25.7	37.5
15일 경과후	두께: 5㎝	8.5	17.5	32.5
	두께: 10㎝	6.4	22.5	31.5
	두께: 15㎝	6.5	23.5	35.2
30일 경과후	두께: 5㎝	8.3	14.5	25.3
	두께: 10㎝	6.2	18.5	26.5
	두께: 15㎝	6.3	19.2	27.1
45일 경과후	두께: 5㎝	8.3	9.5	25.1
	두께: 10㎝	6.2	10.3	25.5
	두께: 15㎝	6.1	10.8	26.1

이외에도 수변환경 즉, 하안녹화, 수변생태환경조성, 자연형하천의 복원 및 수변생태계복원공사에 적용하여 수변식물생태환경의 조성목적으로 시공실험을 수행하였다. 하천의 골재채취로 발생한 하천변의 복원을 위하여 하천변의 훼손된 비탈면(10)에 대상지의 경사도 및 토질의 분류에 따라 매트(31)를 고정핀(38)으로 고정시킨후 취부기(40)를 이용하여 고압의 물과 함께 유기식생기반재(20)와 혼합종자를 5cm 두께로 뿜어붙인 후 약45일을 경과하였다.

그리고 대상지에 대한 조사를 실시한 결과, 취부시 사용한 종자 모두 완벽하게 발아가 완료되어 생장중에 있었으며, 하천수와 접하는 지점에도 매트(31)와 식물의 뿌리가 엉겨붙어 표면의 침식 및 매트(31)의 탈락이 발생하지 않았고, 함께 혼합한 수변식물종자도 발아후 정상적으로 생육활동중인 것이 관찰되었다.

[표 2]와 도 6을 통하여 본 발명에 의한 방법을 적용한 결과를 확인할 수 있다. 식물의 종류에 대하여는 하천복원가이드라인(환경부, 한국건설기술연구원, 2001b)을 참조하였고, 실험구에 사용된 종자수는 각각의 식물에 대하여 300입을 기준으로 하였다.

식물명	발아본수	발아율(%)
기린초	284	94
꽃창포	252	84
돌단풍	261	87
벌개미취	255	85
털부채꽃	273	91
원추리	258	86
붓꽃	264	88
수크렁	257	85
억새	268	89
산국	255	85
낭아초	276	92
비수리	274	91
패랭이	285	95

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 비탈면 12: 배수로
20: 유기식생기반재 30: 보강재
31: 매트 32: 네트
34: 철망 35: 주름
38: 고정핀 40: 취부기
41, 42, 43: 공급기 45: 분사호스
46: 밸브

Claims

녹화대상 비탈면(10)의 생태를 복원하는 방법에 있어서:
설정된 함량비로 유기식생기반재(20)를 준비하는 제1단계(S10);
비탈면(10)의 상태에 대응하여 보강재(30)를 설치하는 제2단계(S20); 및
취부기(40)를 사용하여 유기식생기반재(20)를 분사하는 제3단계(S30);를 포함하여 이루어지고,
상기 유기식생기반재(20)는 분변토 25~15wt%, 토탄 20~15wt%, 펄프화이버 10~5wt%, 제오라이트 10~5wt%, 코코피트 10~5wt%, ALC(Autoclaved Lightweight Concrete) 15~10wt%, 파쇄우드칩 15~10wt%, 세단볏짚 5~3wt%, 하이드로겔 3~1wt%를 포함하는 것을 특징으로 하는 보강재와 유기식생기반재를 이용한 생태복원방법.
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청구항 1에 있어서,
상기 제2단계(S20)에서 보강재(30)는 자연분해성을 지닌 매트(31)와 내식성을 지닌 철망(34) 중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 보강재와 유기식생기반재를 이용한 생태복원방법.
청구항 4에 있어서,
상기 매트(31)는 비정형의 망목을 지닌 네트(32)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 보강재와 유기식생기반재를 이용한 생태복원방법.
청구항 4에 있어서,
상기 철망(34)은 망목의 변경이 가능하도록 주름(35)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 보강재와 유기식생기반재를 이용한 생태복원방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제3단계(S30)의 취부기(40)는 유기식생기반재(20)를 송출하는 제1공급기(41), 고압의 공기를 송출하는 제2공급기(42), 물을 송출하는 제3공급기(43)를 구비하는 것을 특징으로 하는 보강재와 유기식생기반재를 이용한 생태복원방법.
청구항 7에 있어서,
상기 취부기(40)의 제3공급기(43)는 물 송출의 단속이 용이하도록 밸브(46)를 개재하여 분사호스(45)에 연결되는 것을 특징으로 하는 보강재와 유기식생기반재를 이용한 생태복원방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제3단계(S30)는 비탈면(10)이 토사, 경질토사, 풍화토인 경우 습식으로 유기식생기반재(20)를 취부하고, 비탈면(10)이 리핑암, 풍화암인 경우 습식과 건식으로 유기식생기반재(20)를 취부하고, 비탈면(10)이 보통암, 연암, 경암인 경우 건식으로 유기식생기반재(20)를 취부하는 것을 특징으로 하는 보강재와 유기식생기반재를 이용한 생태복원방법.