KR101863044B1 - 녹화토양 안정제 조성물 및 그를 이용한 녹화 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제지슬러지 15~20kg, 레드머드 10~15kg, 시멘트 10~15kg, 황산마그네슘 10~15kg, 무수석고 10∼15kg, 고로슬래그 10~15kg, 귀양석 1~5kg, 버미큘라이트1~5kg, 세리사이트 1~ 5kg, 포타슘 아크릴아미드 코폴리머(Potassiumacrylamide copolymer)(P1)또는 나트륨 아크릴산염-아크릴산 코폴리머(Sodium acrylate-acrylic acid copolymer)(P2)중에서 선택된 어느 하나의 화합물인 고흡수성폴리머 5 ~ 10kg 으로 조성된 녹화토양 안정제 조성물 및 그를 이용한 녹화 시공방법에 관한 것이다.

Description

녹화토양 안정제 조성물 및 그를 이용한 녹화 시공방법 {Greening Soil Stabilizer and Greening Method}

본 발명은 녹화토양 안정제에 관한 것으로, 특히 훼손된 비탈면을 생태복원 할 수 있는 친환경 복원용 녹화토양 안정제 조성물 및 그를 이용한 녹화 시공방법에 관한 것이다.

국내에는 도로 및 단지 등 전 국토의 개발이 가속화됨에 따라 사면이 발생하게 되었다. 이로 인하여 사면의 토양이나 암반이 시각적으로 불안함을 주는 동시에 자연경관을 상당히 해치는 것은 물론 장마철에 산사태가 발생하거나 시간이 흐름에 따라 풍화나 침식되어 낙석 및 붕괴의 위험을 초래하게 된다. 그러므로 이를 방지하기 위하여 사면에 인공적으로 식물이 식생할 수 있는 초지를 조성하고 녹화하는 사면 녹화 공법이 개발되기 시작하였다.

현재 널리 사용하고 있는 사면 녹화 공업으로서는 초류종자 살포 공법, 토양 유지용 블록을 이용한 공법, 초류종자 살포후 Net를 설치하는 공법, 잔디 식재 공법 등이 있다.

그러나 지금까지 시도되고 있는 이들 공법은 사면 녹화 조성물질과 그 조성물의 구성비 등에 의해 식생 조건이 불량하고 급경사면에서는 녹화의 피복률이 떨어지고, 법면의 붕괴 위험이 크고, 급경사면에서는 시공이 어려워서 공기가 지연되므로 가격 상승 요인이 발생하게 되었다. 특히 강우에 토사가 유실되어 더 큰 위험이 발생하므로 상기 공법은 완만한 경사지에 주로 사용된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 사면 토양의 유실을 막고 생육 기반용 인공 토양을 적정 두께로 부착시킨 후 그 위에 씨앗을 분무하는 방법 등 다양하게 개발되어 왔다.

흔히 함수비가 높은 습지나 간척지 또는 준설 매립지와 같은 연약지반이나 비탈면에는 고화제 또는 토양개량제와 같은 조성물을 사용하는데, 일반적으로 토양개량제는 주로 시멘트계와 석고·석회계가 사용되고 있으며, 일부 하수슬러지를 사용하는 것으로 알려져 있다.

이에 따라, 최근에는 비탈면을 보호하기 위해 안정성뿐만 아니라 경관 조성 및 복구에 이르기까지 조경적, 환경보전적 개념이 많이 포함되고 있으며, 토양의 물리성과 식생환경을 개선시킬 수 있는 녹화토양 안정제의 개발이 요구되고 있다.

국내등록특허공보 등록번호 제1011746170000(2012.08.09.호에는 피지반토와, 상기 피지반토 100중량부에 대하여 무시멘트계 지반경화 안정처리재 조성물 3~30중량부를 혼합하여 이루어지는 친환경 복토재에 있어서, 상기 무시멘트계 지반경화 안정처리재 조성물은, 알루미노 규산염계 산업부산물과, 상기 알루미노 규산염계 산업부산물 100중량부에 대하여 함수율 저감용 산업부산물 1~60중량부 및 Na2O 함량이 10~15중량 %인 레드머드 분말 5~70중량부를 포함하며, 상기 알루미노 규산염계 산업부산물이 피지반토와 혼합하여 포설가압 고결될 때 상기 복토재가 재슬러리화되는 것을 방지하기 위하여 황산칼슘, 황산알루미늄, 황산마그네슘 및 황산나트륨 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물로 이루어지는 황산염 자극제가 더 혼합된 기술이 공개되어 있고,

국내등록특허공보 등록번호 제1017803490000(2017.09.14.)호에는 녹화 및 토양안정화용 조성물을 배합하는 단계; 및 상기 배합된 녹화 및 토양안정화용 조성물을 압축된 고압공기에 의해서 사면에 뿜어 붙이는 단계를 포함하며, 상기 녹화 및 토양안정화용 조성물은 플라이 애쉬 40~68 중량%; 무수석고 5~15 중량%; 시멘트 5~20 중량%; 고로슬래그 5 내지 10 중량%; 에폭시수지 5~10 중량%; 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 5~10 중량%; 아민계 경화제 2~6 중량%; 황산알루미늄 1~10 중량%; 탄산칼륨 1~5 중량%; 산화마그네슘(MgO) 1~5 중량%; 및 섬유보강재 0.1~1.5 중량%; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 사면의 녹화 및 토양안정화 공법 및 녹화 및 토양안정화용 조성물이 기재되어 있으며,

국내등록특허공보 등록번호 제1007903730000(2007.12.24.)호에는 800 ~ 1000℃에서 소성한 제지슬러지재 40~60 wt %에 용광로 슬래그 미세분말 20wt%, 생석회 10~32wt%, 무수석고 3~10 wt %를 혼합 균질화 시킴으로써 제조되는 연약지반의 토양 개량 고화제가 공개되어 있고,

국내등록특허공보 등록번호 제10-433792호에는 시공면에 요홈을 형상하는 단계, 종자와, 물과 비료와, 파이버와 토양개량제, 착색제, 접착제를 준비하는 단계와, 상기 준비된 종자함유 시딩재료를 요홈에 취부하는 단계로 구성된 경암절개지의 생물공학적 녹화공법이 기재되어 있고,

국내등록특허공보 등록번호 제1015645600000(2015.10.26.)호에는 플라이애시 24~28kg; 바텀애시 8~ 9.5kg; 제지애시 8~9.5kg; 무수석고 8~9.5kg;

화학석고 8~9.5kg; 고로슬래그미분말 16~19kg; 초속경시멘트, 알루미나시멘트, 실리카흄, 생석회 중에서 선택된 어느 하나 또는 복수의 화합물 8~10kg; 볏짚, 톱밥, 왕겨, 우드펠릿 중에서 선택된 어느 하나 또는 복수의 친환경 식물성 보강제 5~20kg; 로 조성된 지반 개량을 위한 친환경 중성 고화제 및 그 제조방법과 시공방법이 공개되어 있고,

국내공개특허공보 공개번호 특2002-77571호에는 절개지에 망목의 능형 철망을 포설하고 고정구(앙카핀)로 고정시켜 기초를 시공하는 절개지 녹화공법이 공개되어 있음을 알 수 있다.

1. 국내등록특허공보 등록번호 제 1011746170000(2012.08.09.)호 2. 국내등록특허공보 등록번호 제 1017803490000(2017.09.14.)호 3. 국내등록특허공보 등록번호 제 1007903730000(2007.12.24.)호 4. 국내등록특허공보 등록번호 제 10-433792호 5. 국내등록특허공보 등록번호 제 1015645600000(2015.10.26.)호 6. 국내등록특허공보 등록번호 특 2002-77571호

상기와 같은 종래의 기술은 지반의 고강도를 유지시킬 수 있고, 재료가 저가인 장점이 있으나 고화 후 투수성 저하와 토양의 알칼리 장해로 인해 식생이 불가능해질 가능성이 있다.

또한, 고화 후 원상태로의 복귀가 불가능하다. 제지슬러지는 국내외적으로 많은 연구가 이루어지고 있으나, 시공 후 시공면의 균열과 세굴현상이 일어날 가능성이 높고, 토양 침식으로 인한 자연환경에 악영향을 주게 되는 문제점을 해결하는 것이 본 발명의 해결과제인 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 본 발명자가 발명한 국내특허출원번호 제10-2005-0043620호, 발명의 명칭; 친환경 복원 식생 녹화토양 안정제 및 국내특허출원번호 제10-2007-0097329호, 발명의 명칭 비탈면 녹화공정을 개량한 것으로서,

본 발명은 제지슬러지 15~20kg, 레드머드 10~15kg, 시멘트 10~15kg, 황산마그네슘 10~15kg, 무수석고 10∼15kg, 고로슬래그 10~15kg, 귀양석 1~5kg, 버미큘라이트 1~5kg, 세리사이트 1 ~ 5kg, 포타슘 아크릴아미드 코폴리머(Potassiumacrylamide copolymer)(P1)또는 나트륨 아크릴산염-아크릴산 코폴리머(Sodium acrylate-acrylic acid copolymer)(P2)중에서 선택된 어느 하나의 화합물인 고흡수성폴리머 5 ~ 10kg으로 조성된 녹화토양 안정제 조성물 및 그를 이용한 녹화 시공방법을 제공하는 것이 본 발명의 과제 해결수단인 것이다.

본 발명은 무기질 재료의 수화반응과 고흡수성 폴리머를 통해 토양의 보수성, 점착성을 양호하게 하여 법면에 고압취부가 가능하게 하며, 토양 공극을 다량 형성하여 토양에 산소를 공급해 주고 보비력을 향상시켜 식물체 생장을 가능하게 할 뿐 아니라, 자원의 재활용 측면에서 경제적이고 효율적으로 비탈면 녹화공법에 적용할 수 있는 등의 효과가 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제지슬러지 15~20kg, 레드머드 10~15kg, 시멘트 10~15kg, 황산마그네슘 10~15kg, 무수석고 10∼15kg, 고로슬래그 10~15kg, 귀양석 1~5kg, 버미큘라이트 1~5kg, 세리사이트 1 ~ 5kg, 포타슘 아크릴아미드 코폴리머(Potassiumacrylamide copolymer)(P1)또는 나트륨 아크릴산염-아크릴산 코폴리머(Sodium acrylate-acrylic acid copolymer)(P2)중에서 선택된 어느 하나의 화합물인 고흡수성폴리머 5 ~ 10kg으로 조성된 녹화토양 안정제 조성물 및 그를 이용한 녹화 시공방법에 관한 것이다.

본 발명의 녹화 시공방법에서 녹화토양 안정제 조성물을 인공토양에 5~10 중량%를 첨가하여 혼합하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제지슬러지는 제지를 제조하고 남은 폐기물을 말하는 것으로, 제지 제조과정 중에 제지슬러지가 많은 수분을 함유한 상태로 발생한다. 이러한 제지슬러지는 제조공장에 따라 제작용량이 상이하기는 하나 매일 수십 톤에서부터 수천 톤까지 막대한 양이 생성되어, 재사용이 불가능한 폐기물의 처리에 많은 노력과 자본이 투입된다.

본 발명은 이러한 제지슬러지를 재활용함으로써 환경오염을 감소에 기여할 수 있다. 제지슬러지는 장기적인 토양 미생물의 먹이 공급원의 역할을 하고, 주성분이 셀룰로오스로 미세한 고분자 섬유질로 구성되어 있어

물과 혼합되면 점성이 증가하여 접착력이 발휘함으로써, 조성물의 구성성분의 유실을 최소화시켜준다.

본 발명의 제지슬러지의 사용량은 과다하면 오히려 강도 발현 율이 저하될 수 있으므로 전체중량에 15~20kg 사용하는 것이 바람직하다.

시멘트는 물과의 수화반응(포졸란 반응)에 의해 불완전한 수산화칼슘을 안정한 실리카 화합물로 전이시켜 지반의 강도증진 및 화학저항성이 증대된다. 시멘트 사용량은 전체중량대비 10~15kg 사용하는 것이 적당하다.

본 발명에 사용되는 황산마그네슘(MgSO4)은 염기성도가 약하고, 안정하다. 따라서, 황산마그네슘(MgSO4)을 포함하는 본 발명에 일 실시 예에 따른 조성물은 종래기술의 생석회나 시멘트와 같이 수분에 의한 수화물[(OH)2]이나 탄산가스로 인한 석화 분해 현상으로 부분 침하되지 않는다는 특성을 갖고 있다.

황산마그네슘이 매우 빠른 시간 내에 많은 양의 수분을 흡수할 뿐만 아니라 중금속을 불용화시키면서도, pH 값의 변화를 주지 않는 구성요소이다.

따라서, 황산마그네슘(MgSO4)은 종래기술의 생석회나 시멘트에 비해 오염 퇴적물의 토양안정, 개량, 고화, 및 퇴비 발효 촉진용 구성요소로 더 우수한 성분이다.

그리고 황산마그네슘의 함량이 과다하면 오히려 강도 발현율이 저하될 수 있으므로 전체중량에 10~15kg 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 무수석고는 반수석고나 이수석고와 비교하여 용해속도가 느리기 때문에 칼슘설포알루미네이트계 광물과의 반응성에 적합하다.

무수석고(CaSO4)는 시멘트 성분 중 특히 C3A(3CaO·Al2O3)과 반응하여 초기에 에트린자이트(AFt상, C3A·3CaSO4·32H2O)를 생성하게 되는데, 생성된 에트린자이트는 수화가 진행됨에 따라 그 양이 감소하거나 또는 그 일부가 모노 설페이트(AFm상, C3A·CaSO4·12H2O)로 전이된다.

무수석고는 칼슘설포알루미네이트계 광물과 반응하여 에트링자이트를 형성하기 위하여 배합량을 칼슘설포알루미네이트계 광물의 양에 의해서 결정되지만, 칼슘설포알루미네이트계 광물/무수석고 중량비가 1 이상 3이하로 하며 2.5±0.1이 가장 바람직하다.

칼슘설포알루미네이트계 광물/무수석고 비는 장기 재령에서의 안정성(치수 안정성) 및 내구성에 영향을 미치며, 고강도를 발현하는데 큰 기여를 한다. 본 발명에서 사용한 천연무수석고는 II형 무수석고이며, 분말의 입도는 블레인 비표면적으로 3,000∼8,000cm 2 /g이다.

사용량은 전체중량에 10~15kg 사용하는 것이 적당하다.

본 발명의 레드머드(Red mud)는 보오크사이트 원광석에서 생산되는 알루미나의 선광과정에서 [0002] 발생되는 무기질 부산물을 의미한다. 즉, 레드머드는 수산화알루미늄(Al(OH)3) 및 산화알루미늄(Al2O3)을 제조하는 공정에서 발생되는 산업부산물이다.

레드머드는 자체적으로 pH 11 이상의 매우 높은 알칼리성 무기질 폐기물로서, 원상태에서 주변 생태계에 악영향을 끼치게 되므로 적절한 처리가 필요하다.

과거 레드머드의 처분은 해양투기(dumping)를 이용하였으나, 런던협약(우리나라는 1993. 12. 21. 가입하여 1994. 1. 19. 발효됨)에 의해 투기가 제한되어 처리에 어려움을 겪고 있다.

사용량은 전체중량에 10~15kg 사용하는 것이 적당하다.

본 발명에서 사용되는 고로슬래그는 철강 제철공정에서 선철제조시 고로상부에 부유 되는 용융슬래그를 물로 급냉시켜 입자화 시킨 슬래그를 분쇄밀로 분쇄하여 일반 토목건축 콘크리트 혼합재로 사용되는 잠재수경성 물질로써, 알칼리활성화제가 첨가되어 슬래그를 자극할 경우 자체 경화하는 성질을 이용하고 있으며, 분말도가 4000cm2/g 이하일 경우 수화활성도가 저하되는 문제점을 갖고 있으며, 분말도 8000cm2/g 이상일 경우에는 수화활성도는 증가하지만 고분말화에 의한 제조경비 상승과 더불어, 작업성 저하 및 수화열이 상승하는 문제점을 갖고 있기 때문에 분말도 적정수준으로는 4000~8000cm2/g이 바람직하며, 사용량은 전체중량대비 10~15kg 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 귀양석은 음이온과 원적외선을 발생시키는 광물로서,이산화규소(SiO 2 )71~80 중량%, 알루미나(Al 2 O 3 ) 12~16 중량%, 산화철(FeO 3 ) 1~5 중량%, 산화칼륨(K 2 O) 1~4 중량%, 산화나트륨(Na 2 O) 1~3 중량%의 성분으로 구성되며, 적색과 백색의 2가지 색상을 띤다. 상기 귀양석(144)은 1cc당 1만개 내외의 음이온을 발생시키며,

상온(25도 씨)에서 약 96%의 원적외선 방사율을 나타내는 광물이다.

또한, 상기 귀양석(144)은 계면활성효과와, 원적외선 및 음이온 방출효과와, 신진대사촉진 및 면역력 강화효과와 더불어,탈취작용을 일으키는 광물이다.

귀양석(144)은 귀양석으로 형성된 귀양석 분말 또는 귀양석 마스터 칩(master chip)으로 이용된다. 상기 귀양석 분말은 귀양석을 고온 건조한 후,1~5㎛의 크기로 분쇄함으로써 제조된다.

사용량은 전체중량대비 1~5kg 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 버미큘라이트는 토양 고결화 방지기능이 있으며, 버미큘라이트의 사용량은 전체 중량에 1~5kg 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 세리사이트는 분말을 분쇄기를 이용하여 300~350메시(Mesh)로 분쇄하여 800~1200℃의 급 가열로 얻어진 화합물을 사용한다.

상기 화합물은 분자식은 KH2 Al3 (SiO4 )3 으로서 대부분 화학적 성분조성이 SiO2 ,Al2 O3 ,K2O, Fe2O3, CaO,MgO 등으로 구성되어 있고, 색깔은 흰색으로부터 베이지색에 이르며, 3층인편형상(2:1배열)인 일라이트(illite)와 비슷하며 물리화학적 성질은 유사하며, 원적외선 발생, 강력한 음이온 생성, 정균작용, 개스 악취 흡착, 등의 효과가 있다.

사용량은 전체중량대비 1~5kg 사용하는 것이 바람직하다.

고흡수성 폴리머는 수용성 고분자를 부분적으로 가교시킴으로써 친수성과 수불용성을 겸비하게 한 기능성 고분자로서 셀루로우스계, 아크릴계 고분자가 대표적이며, 본 발명에서는 포타슘 아크릴아미드 코폴리머(Potassiumacrylamide copolymer)(P1)와 나트륨 아크릴산염-아크릴산 코폴리머(Sodium acrylate-acrylic acid copolymer)(P2)중에서 선택된 어느 하나의 화합물을 사용 하였다.

이는 자체중량의 수백 배에서 수천 배에 이르는 큰 흡수력을 지니고 있고 외부에서 압력을 가해도 물을 방출하지 않는 특징을 지녔다.

그리고 수많은 친수성기를 가지고 있어 암모니아를 흡착해 보비력을 향상시킨다. 또한, 고흡수성 폴리머는 용매를 흡수하여 팽윤된 겔을 형성하는데 이는 토양 사이의 공극을 넓혀주기 때문에 통기성을 좋게 해준다. 사용량은 전체 중량대비 5~10kg 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 인공토양의 성분은 점질토 및 사질토로 조성된 토양혼합물은 전체 중량대비 40~80Kg을 사용하는데 이는 경제성이 우수하며 뛰어난 부착력을 가짐과 동시에 식물의 생육 및 성장에 적합한 조건을 가지고 있다.

본 발명에서 사용되는 의왕석은 다공질로 되어 결정간의 공주량이 높아 독소 및 오염 물질을 흡착제거하며, 질병의 저항성을 높이며, 다량의 산소를 용출하여 생물학적 산소요구량(BOD)과 화학적 산소요구량(COD)을 해결하여 미네랄과 산호가 풍부하게 살아 있는 물로 수질을 정화하고, 동, 식물 및 인체에 무해하며,

성분표 외에 동위 원소가 함유되어 있어 분자의 활성화를 촉진시키는 염기치환기능(C·E·C)의 특성이 있다.

사용량은 전체중량대비 5 ~ 25kg 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 유기질 비료는 돈분이나 계분을 톱밥이나 수피를 사용하여 최소 3개월 이상 발효시킨 제품으로 유기물이 장기간 유지되므로 식물의 후기 생육을 좋게 한다.

사용량은 전체중량대비 5 ~ 25kg 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 복합비료는 유기물질이 부족한 무기질 비료를 첨가함으로써 식물이 안정되게 생육하는 데 기인한다.

이러한 성분은 식물 성장에 필수 조건인 유기질과 무기질을 고루 함유하고 있고 동시에 보습력, 보비력을 증가시키고 양이온 치환 능력도 고루 갖추어 식물의 생육 및 성장에 큰 영향을 준다.

사용량은 전체중량대비 1 ~ 10kg 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 톱밥은 토양에서 공극을 넓혀주고 공기 공급을 원활하게 하여 식물근계의 호흡증진 및 토양 내 적정 수분 유지하고 토양내 비료효과와 토착미생물 활동촉진을 도우며 토양 산성화 및 토사유실을 방지하는데 도움을 준다.

사용량은 전체중량대비 2kg 사용하는 것이 바람직하다.

상술한 성분들을 사용한 본 발명에 따른 녹화토양 안정제와 인공토양은 자원의 재활용으로 경제적인 측면에서 큰 효과를 가져올 수 있으며, 식물의 성장에 효과가 있는 무기물질들을 다량 함유하고 있고, 단립화가 이루어지면서 보수력, 보비력, 점착성 등 토양의 물성개선에 영향을 주어 훼손된 비탈면에 효과적으로 사용할 수 있다.

이하 본 발명을 실시 예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시 예1

제1공정(녹화토양 안정제 조성물 제조)

제지슬러지 15kg, 레드머드 10kg, 시멘트 10kg, 황산알루미늄 10kg, 무수석고 10kg, 고로슬래그 10kg, 귀양석 1kg, 버미큘라이트1kg, 세리사이트 1kg, 포타슘 아크릴아미드 코폴리머(Potassiumacrylamide copolymer)5kg을 교반기에 넣고, 1,000 RPM으로 30분간 상온에서 교반하여 녹화토양 안정제 조성물을 제조하여 준비한 다음,

제2공정(인공토양제조)

점질토 20kg, 사질토 30kg으로 조성된 토양혼합물 40kg에 의왕석 5kg, 유기질비료 5kg, 복합비료 1kg, 톱밥 2kg을 교반기에 혼합하여 인공토양을 제조하여 준비 한 후,

제3공정

시공하고자 하는 법면이나 비탈면을 포크레인과 같은 장비를 이용하여 정리 한 다음, 앙카핀을 이용하여 부착망을 설치하여 고정한 후에,

상기에서 제조한 인공토양 95kg에 녹화토양 안정제 조성물 5kg과 잔디 종자 0.05 kg을 혼합하고 상기 혼합물에 물 500kg을 첨가한 다음, 압축 고속분사기로 상기 정리된 시공부위에 분사하여 녹화토양 안정제를 이용하여 녹화시공하였다.

실시 예2

제1공정(녹화토양 안정제 조성물 제조)

제지슬러지 20kg, 레드머드 15kg, 시멘트 15kg, 황산마그네슘 25kg, 무수석고 15kg, 고로슬래그 15kg, 귀양석 5kg, 버미큘라이트 5kg, 세리사이트 5kg, 나트륨 아크릴산염- 아크릴산 코폴리머(Sodium acrylate-acrylic acid copolymer ) 10kg을 교반기에 넣고, 1,000 RPM으로 30분간 상온에서 교반하여 녹화토양 안정제 조성물을 제조하여 준비한 다음,

제2공정(인공토양제조)

점질토 70kg, 사질토 80kg으로 조성된 토양혼합물 80kg에 의왕석 25kg, 유기질비료 25kg 및 복합비료 10kg, 톱밥 2kg을 교반기에 혼합하여 인공토양을 제조하여 준비 한 후,

제3공정

시공하고자 하는 법면이나 비탈면을 포크레인과 같은 장비를 이용하여 정리 한 다음, 상기 정리된 법면이나 비탈면에 배수층을 형성하고, 그 배수층에 배수로를 형성한 후, 상기 완료된 법면이나 비탈면에 앙카핀과 착지핀을 이용하여 부착망을 설치하여 고정한 후에,

상기에서 제조한 인공토양 95kg에 녹화토양 안정제 조성물 5kg과 잔디 종자 0.05 kg을 혼합하고 상기 혼합물에 물 500kg을 첨가한 다음, 압축 고속분사기로 상기 정리된 시공부위에 분사하여 녹화토양 안정제를 이용하여 녹화시공하였다.

이러한 본 발명에 따른 녹화토양 안정제 조성물을 인공토양에 5~10 중량%를 혼합하여 현장적용을 위한 다양한 실험을 실시하였다.

실험 예1

실시 예 1의 방법으로 경사각 45°, 면적 196㎠에 두께 7㎝로 사면에 시공부위에 분사하여 녹화토양 안정제 조성물을 이용하여 녹화시공 하였다.

시공 작업시 온도는 25℃이었으며, 다음날 비가 내렸으나 사면에서 세굴에서 흘러내림이 전혀 발견되지 않았다. 이는 부착성이 우수하고, 흡수가 잘 이루어짐을 알 수 있었다.

또한, 10일 후 강우가 발생하였으나, 세굴이나 흘러내림이 전혀 없었고 표면에서 싹이 올라오기 시작하였다. 15일 후에는 전체적으로 균일하게 싹이 올라와 표면의 경도가 씨앗이 발아할 수 있을 정도로 바람직한 녹화토양 안정제 조성물 및 바람직한 녹화시공 방법임을 말해 주는 것이다

실험 예2

상기와 같이 제조한 녹화토양 안정제 조성물에 대한 유동성 시험을 하였다. 유동성 시험은 분사식 녹화 공법에 필수조건으로 슬러지 상태의 토양이 펌프를 잘 통과할 정도의 물성을 갖추었는지 확인하였다. 이것을 1m×1m 면적의 사면에 7㎝ 두께로 부착면에 대한 토양의 고결 정도를 알아보기 위하여 토양 경도계로 토양 경도를 측정하였다. 또한 잔디의 생육 실험 결과를 표 1에 나타내었다.

잔디 생육 결과 45일

	실시 예 1	실시 예 2	비고
최초 발아일	8	8
45일경과 잔디 크기(㎝)	8.5	9
피복률(%)	100	100
45일경과 후 토양 경도	22	23

상기 표 1의 결과에서 알 수 있듯이 본 발명의 녹화토양 안정제 조성물 및 인공토양은 잔디의 생육에 매우 좋을 것을 판명되었다.

또한, 토양의 경도가 식물의 생육에 적합한 18~25의 범위에 만족하였으며 이는 토양의 고결화 현상이 발생하지 않는다는 것을 의미한다. 따라서 수화 반응 물질을 이용한 사면 녹화토양 안정제 조성물 및 인공토양은 유기 및 무기질이 풍부하게 함유되어 있고 보수보비 통기성이 우수한 재료로 식생이 불량한 조건의 급경사면에서도 시공이 가능하고 안정성과 시공의 용이성을 기할 수 있으며 녹화 피복률을 높일 수 있는 녹화 토양의 안정화 재료이다.

실험 예 3

본 발명의 실시 예 1 및 2의 시공법으로 처리한 지역은 동일 지역이나, 종래의 공법, 녹화토양 안정제 조성물 및 인공토양이 전혀 다르며 다른 공법으로 구분하여 실험한 결과 다음 표2와 같은 결과를 얻었다.

덩굴성 식물과 포복성 자생식물의 비탈면 녹화시공 결과

	녹화피복도(%)				비고
	3개월	1년	2년	3년
녹화토양재 상이 공법 상이	6.8	13	29	49
녹화토양재유사 공법 상이	7.7	16	29	57
실시 예1	13	26	44	71
실시 예2	14.2	28	48	75

상기 결과를 살펴보면, 덩굴성 식물과 식물을 본 발명의 실시 예 1 및 2에 따라 비탈면 전체 면적의 5%가 되게 식재하였을 때, 녹화 피복도가 3개월 후에 10% 이상이었으며, 식재 1년 후에는 녹화 피복도가 20% 이상 이었으며, 2년 후에는 40% 이상 이였고, 3년 후에는 70% 으로 우수함을 알 수 있다.

Claims (2)

1. 녹화토양 안정제 조성물에 있어서,
   제지슬러지 15 ~ 20kg, 레드머드 10 ~ 15kg, 시멘트 10 ~ 15kg, 황산마그네슘 10 ~ 15kg, 무수석고 10 ∼15kg, 고로슬래그 10 ~ 15kg, 귀양석 1 ~ 5kg, 버미큘라이트 1 ~ 5kg, 세리사이트 1 ~ 5kg, 포타슘 아크릴아미드 코폴리머(Potassiumacrylamide copolymer)또는 나트륨 아크릴산염-아크릴산 코폴리머(Sodium acrylate-acrylic acid copolymer)중에서 선택된 어느 하나의 화합물인 고흡수성폴리머 5 ~ 10kg으로 조성되어 있음을 특징으로 하는 녹화토양 안정제 조성물.
2. 녹화토양 안정제 조성물을 이용한 녹화 시공방법에 있어서,
   제1공정(녹화토양 안정제 조성물 제조)
   제지슬러지 15~20kg, 레드머드 10~15kg, 시멘트 10~15kg, 황산마그네슘 10~15kg, 무수석고 10∼15kg, 고로슬래그 10~15kg, 귀양석 1~5kg, 버미큘라이트 1~5kg, 세리사이트 1 ~ 5kg, 고흡수성폴리머 5 ~ 10kg을 교반기에 넣고, 1,000 RPM으로 30분간 상온에서 교반하여 녹화토양 안정제 조성물을 제조하여 준비한 다음,
   제2공정(인공토양제조)
   점질토 20~70kg, 사질토 30~80kg으로 조성된 토양혼합물40~80kg에 의왕석 5~25kg, 유기질비료 5~25kg, 복합비료 1~10kg, 톱밥 2kg을 교반기에 혼합하여 인공토양을 제조하여 준비 한 후,
   제3공정
   시공하고자 하는 법면이나 비탈면을 포크레인과 같은 장비를 이용하여 정리 한 다음, 상기 정리된 법면이나 비탈면에 배수층을 형성하고, 그 배수층에 배수로를 형성한 후, 상기 완료된 법면이나 비탈면에 앙카핀과 착지핀을 이용하여 부착망을 설치하여 고정한 후에,
   상기 인공토양 95kg에 녹화토양 안정제 조성물 5kg과 잔디 종자 0.05 kg을 혼합하고 상기 혼합물에 물 500kg을 첨가한 다음,
   압축 고속분사기로 상기 정리된 시공부위에 분사하여 시공함을 특징으로 하는 녹화토양 안정제 조성물을 이용한 녹화 시공방법