KR19980074216A - 인공토양 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공 토양에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식물의 생육 조건에 필수적인 토양이 없거나 부족할 경우에 사용하는 인공 토양에 관한 것으로, 식물 생육에 필요한 토양이 필요한 곳에 포설되는 인공 토양에 있어서, 마사토 10∼30중량%, 토탄 10∼30중량%, 제지 슬러지 10∼30중량%, 우유 슬러지 3∼7중량%, 맥주 찌꺼기 3∼7중량%, 톱밥 및 연소재 5∼15중량%, 하수 슬러지 5∼15중량%, 볏짚 1∼5중량%, 축분 4∼10중량%의 비율로 혼합되어 이루어진다.

Description

인공 토양

본 발명은 인공 토양에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식물의 생육 조건에 필수적인 토양이 없거나 부족할 경우에 사용하는 인공 토양에 관한 것이다.

일반적으로, 토양(土壤)은 식물이 뿌리를 내리고 영양과 수분을 흡수하는데 있어서 절대적으로 필요한 요소이다. 따라서, 토양층이 없거나 부족한 사막 지역, 암반 노출 지역 등에서는 식물이 살 수 없는 것이다.

이러한 토양은 그 주성분이 점토와 유기물로 이루어지고, 수분을 많이 함유하기 위한 공간이 많이 형성되어 있다.

식물은 토양에 뿌리를 내리고 생육하면서, 부산물로 발생하는 유기물을 토양에 공급하여 토양의 상태를 더욱 양호하게 하지만, 반대로 식물이 없는 지역에서는 홍수 또는 바람에 의하여 토양층이 사라지는 악순환이 계속되는 것이다. 따라서, 토양층을 보호하기 위하여 식물을 식재할 필요가 있는 것이다.

한편, 도로 공사와 같은 토목 공사로 인하여 산의 일부를 절개하여 발생하는 경사면 등은 그 대부분이 암반층 또는 식물이 생육하기에는 좋지 않은 토질이기 때문에 식물을 식재할 수 없어서 방치할 수밖에 없었다.

식물을 식재하지 않고 방치한 경사면은 동절기에 동결과 해빙 과정을 여러 번 거치면서 약화되어 산사태를 발생하기 때문에 위험한 상황을 초래하는 문제점이 있었던 것이다.

이러한 상황을 타개하기 위하여 종래에는 경사면 등에 토양을 객토하기 위하여 철망 또는 조경용 격자 등을 지면에 설치하고, 일정한 두께로 토양을 보충하여 왔으나, 토양의 무게가 무겁고, 토양의 접착력이 약하기 때문에 철망을 이용하여 어느 정도 고정시켜 준다 하더라도 자체의 무게에 의하여 토양이 유실되는 문제점이 있었던 것이다.

또한, 일반 토양은 보습도(保濕度)가 낮아서 수분 함유량이 낮기 때문에 토양층의 두께를 적어도 30cm 이상으로 해야 하기 때문에 많은 양의 토양이 필요하며, 그리고 일반 토양은 그 무게가 너무 무겁기 때문에 공사를 하는데 있어서도 어려운 점이 많았던 것이다.

이러한 일반 토양이 안고 있는 문제점을 해결하기 위하여, 화산석 분말, 연탄재, 슬러지 케이크, 갈탄, 미생물 발효제, 수용성 규산, 마그네슘 등을 적당한 비율로 혼합하여 조성한 출원 번호 85년 8720호의 '녹생토 조성물'과, 그리고, 피트, 연탄재, 오니케이크, 펄프 슬러지 등을 적당한 비율로 혼합하여 조성한 출원 번호 89년 13774호의 '녹생토 조성물' 등이 소개되고 있으나, 이들은 토양을 조성하는 유기물을 인공적으로 발효시켜서 사용해야 하는 것은 물론, 발효가 전체적으로 균일하게 이루어지지 않고, 식물 종자의 발아율이 낮아서 여러 번 파종을 해야 하는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 식물이 생육할 수 있는 조건을 제공하는 인공 토양에 있어서, 식물의 생육에 필요한 생육 조건을 양호한 상태로 유지하며, 간편하게 시공할 수 있는 인공 토양을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 마사토 10∼30중량%, 토탄 10∼30중량%, 제지 슬러지 10∼30중량%, 우유 슬러지 3∼7중량%, 맥주 찌꺼기 3∼7중량%, 톱밥 및 연소재 5∼15중량%, 하수 슬러지 5∼15중량%, 볏짚 1∼5중량%, 축분 4∼10중량%의 비율로 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 인공 토양을 제공한다.

위와 같이 이루어진 본 발명에 따른 인공 토양은 수분을 유지하는 보습성과, 영양분을 유지하는 보비성, 그리고, 공기 공급을 원활하게 해 주는 통기성 등이 뛰어나고, 시공이 간편한 이점이 있는 것이다.

본 발명에 따른 인공 토양의 구성 및 작용을 본 발명의 일 실시예를 통하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 인공 토양은 아래의 [표 1]에 나타낸 바와 같이, 마사토 10∼30중량%, 토탄 10∼30중량%, 제지 슬러지 10∼30중량%, 우유 슬러지 3∼7중량%, 맥주 찌꺼기 3∼7중량%, 톱밥 및 연소재 5∼15중량%, 하수 슬러지 5∼15중량%, 볏짚 1∼5중량%, 축분 4∼10중량%의 비율로 혼합되어 이루어진다.

이러한 조성물의 보다 적정한 조성 비율은 마사토 20중량%, 토탄 20중량%, 제지 슬러지 20중량%, 우유 슬러지 5중량%, 맥주 찌꺼기 5중량%, 톱밥 및 연소재 10중량%, 하수 슬러지 10중량%, 볏짚 3중량%, 축분 7중량%의 비율로 이루어진다.

[표 1]

인공 토양 조성 성분 함량

성분	비율(중량%)	성분	비율(중량%)
마사토	10∼30	톱밥 및 연소재	5∼15
토탄	10∼30	하수 슬러지	5∼15
제지 슬러지	10∼30	볏짚	1∼5
우유 슬러지	3∼7	축분(인분 포함)	4∼10
맥주 찌꺼기	3∼7

여기서, 상기한 마사토는 통기성을 양호하게 유지하기 위한 목적으로 사용되며, 그 함유량이 10% 이하이면 통기성이 저하되어 식물의 생육이 나빠지고, 30% 이상이면 통기성은 높아지지만 결집력이 떨어져 조성물들의 인공 토양의 결집력이 떨어져 쉽게 부스러지는 문제점이 발생한다.

그리고, 토탄은 소택지와 같은 곳에 식물 등의 유기물이 매몰되어 오랜 시간에 걸쳐 탄화된 것으로, 그 주성분은 점토와 식물의 탄화물로 이루어져 있으며, 유기물질, 질소, 인산 등을 풍부하게 함유하고 있다. 그리고, 그 성분량이 10%이하이면 조성물들의 결집력이 약해지고, 30% 이상 함유되어 조성물이 굳게 되면 경도가 높아져 식물의 뿌리가 뻗어나지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 상기한 마사토와 토탄의 함유량이 많아지면 조성물의 전체 중량이 증가하게 되는 문제점도 발생하게 된다.

제지 슬러지는 제지 공장에서 펄프를 가공하는 과정에서 산출되는 산업 폐기물로써, 그 주성분은 섬유질로써 부식시켜 사용하면, 유기물, 질소, 인산 등의 식물의 생육에 필요한 영양원을 제공한다.

맥주 슬러지는 맥주 공장에서 발생하는 폐기물로써, 이 역시 풍부한 유기물을 함유하고 있다.

우유 슬러지는 우유 가공 공장에서 배출되는 폐기물로써, 풍부한 유기물을 함유하고 있으며, 특히 질소 성분이 많이 포함되어 있다.

상기한 제지 슬러지, 맥주 슬러지, 우유 슬러지 등은 각각 10∼30, 5∼15, 5∼15 중량%로 그 조성 비율을 한정하였는데, 이들은 산업 폐기물을 재사용하고 식물의 생육에 필요한 영양분의 공급원으로 사용하는 것으로, 그 함유량이 많아지면, 인공 토양의 토성(土性)을 나타내는 상기한 마사토, 토탄 등의 함유량이 낮아져 인공 토양의 충족 요건 즉, 통기성 조성물들의 결집력 등이 저하되는 문제점이 발생하고, 너무 적게 함유하면 영양분이 부족하게 되는 문제점이 있어서 상기한 바와 같이 그 조성 비율을 한정하였다.

톱밥 및 그 연소재는 유기물과 무기물을 동시에 공급해주는 것은 물론, 인공 토양이 함유하는 수분의 양을 조절하는 기능을 갖고 있으며, 그 함유량이 상기한 바와 같이, 5∼15 중량%의 범위를 벗어나면 수분의 함유량이 적어지거나 필요 이상으로 많아져 식물이 생육에 방해가 되는 문제점이 발생하게 된다.

하수 슬러지는 하수를 처리하는 과정에서 발생하는 슬러지로써, 이 하수 슬러지에는 유기물, 질소, 인산, 칼륨, 석회, 마그네슘과 모래 등으로 이루어져 있으며, 그 함유량이 5중량% 이하이면 상기한 바와 같은 성분들이 부족하게 되고, 15중량% 이상이면 하수 슬러지의 주성분이 잔모래이기 때문에 중량이 너무 무거워지는 문제점이 발생하게 된다.

볏짚은 약 2cm 정도의 크기로 절단하여 상기한 조성물 등과 혼합하여 사용하게 되면 식물이 발아하여 뿌리를 내리기 전에 인공 토양이 갈라지는 현상(click)을 방지해 주는 역할을 한다. 물론, 볏짚의 주성분인 유기물 등의 영양을 공급하기도 한다. 따라서, 볏짚을 혼합할 때에는 골고루 혼합되도록 해야 하며, 그 함유량이 2%이하이면 결집력 강화를 위한 목적을 달성할 수 없고, 오히려 5%이상이면 볏짚의 함유량이 너무 많아 결집력이 저하되고, 전체 중량이 너무 가벼워지는 문제점이 발생한다.

축분은 인분을 포함한 가축(소, 돼지, 닭, 말 등)의 분뇨로써, 풍부한 유기물을 함유하고 있는 훌륭한 비료 성분이며, 그 함유량이 4%이하이면 영양 부족과 발효 조건이 미비되고, 10% 이상이면 과영양 상태 및 인공 토양의 결집력 부족 현상이 발생하게 된다.

그리고, 경우에 따라 상기한 조성물들 외에도 유기물을 발효 즉 생분해시켜 주는 미생물을 첨가할 수도 있다.

이러한 특성들을 갖고 있는 성분들을 적정한 비율로 혼합하여 물에 반죽하여 씨드 스프레이 기계를 이용하여 인공 토양이 필요한 지역에 살포하면 된다. 이 때, 씨드 스프레이 기계를 이용할 수 있는 것은 본 발명에 따른 인공 토양은 그 무게가 자연 토양의 60% 정도이기 때문에 종자를 살포하는 씨드 스프레이 기계를 이용하여 살포할 수 있으며, 운반이 용이하여 시공이 간편해지는 것이다.

그리고, 살포하는 두께는 약 5∼30cm 정도로써, 얇게 시공하여도, 보습도와 결집성이 뛰어나기 때문에 식물이 생육할 수 있는 조건을 제공하게 되는 것이다.

이렇게 이루어진 본 발명에 따른 인공 토양은 종래의 자연 토양이나, 다른 인공 토양에 비하여 통기성과 보습도가 높고, 질소, 인산, 칼륨 등의 비료 성분([표 2]참조), 그리고 수분을 많이 함유하고 있으며, 식물 성장에 유익한 미생물이 서식하기에 좋은 조건을 제공하며, 산도가 약알칼리성으로 인공 토양과 함께 혼합되어 살포된 식물의 종자가 쉽게 발아되고, 그 성장 속도도 매우 빠르고 양호하게 성장하게 된다.

[표 2]

본 발명에 따른 인공 토양의 성분 분석표

특성시료	산도(Ph)	유기물(OM%)	인산염인(ppm)	보습도(%/hr)	총질소(%)	칼륨(K+)(%)	통기성(%)	수분(%)
인공 토양	7∼8	50∼60	500	80/240	1∼1.5	2.5∼3.0	60	60∼70
자연 토양	5.5∼6.5	1.0∼2.5	160	73/240	0.02	4.5∼5.0	35	30

(단, 위 데이터는 60℃ 이상의 온도에서 발효시킨 것임.)

그리고, 경사 각도가 심한 경사지에 시공하여도 경사면에 부착되는 부착력이 강하고 서로간의 결집력이 강하기 때문에 시공 후에 사태가 발생하거나 갈라지는 등의 부작용이 줄어들게 된다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 인공 토양은 식물의 생육 조건에 필수적인 토양을 인공적으로 가공하여 토양이 부족한 곳에 포설되어 식물의 생육에 필요한 영양 및 수분의 공급과 안정성, 그리고 시공의 편리성 등의 효과를 제공한다.

지금까지 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖은 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 식물 생육에 필요한 토양이 필요한 곳에 포설되는 인공 토양에 있어서,

   마사토 10∼30중량%, 토탄 10∼30중량%, 제지 슬러지 10∼30중량%, 우유 슬러지 3∼7중량%, 맥주 찌꺼기 3∼7중량%, 톱밥 및 연소재 5∼15중량%, 하수 슬러지 5∼15중량%, 볏짚 1∼5중량%, 축분 4∼10중량%의 비율로 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공 토양 및 그 조성 방법.