KR20050010403A - 식재용 인공매트를 이용한 하천의 시공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식재용 인공매트를 이용한 하천의 시공방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명의 시공방법은 하천에 수생식물을 식재하여 자연녹화하는 방법에 있어서, 다공질의 세라믹 경량체로 구성되는 인공토양과, 인공토양을 감싸서 내부에 충진하는 망체로 구비되는 식재용 인공매트를 다수개 구비하고, 구비된 식재용 인공매트에 일정 간격의 식재구멍을 형성하여 상기 수생식물을 식재하며, 상기 수생식물이 식재된 상기 식재용 인공매트를 다중 배열하여 고정시키도록 상기 식재용 인공매트의 일측 또는 양측에 고정수단을 지면에 고정시켜 시공함으로써 이루어진다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 다공질 세라믹으로 구성되어 수생식물에 필용한 수분과 영양분을 지속적으로 제공하는 인공토양으로 하천의 자연녹화를 지속적으로 가능케 하는 효과가 있으며, 하천의 침식으로부터 보호하는 동시에 수질을 정화하여 하천 호안을 자연친화적으로 복원할 수 있는 효과가 있다.

Description

식재용 인공매트를 이용한 하천의 시공방법{ The river conservation method using artificial mat }

본 발명은 하천변에 수생식물을 식재하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수생식물의 식생이 곤란한 하천변에 식재용 인공매트를 설치함과 아울러 수생식물을 식재하여, 하천 호안이 자연 친화적으로 복원되도록 하는 식재용 인공매트를 이용한 하천의 시공방법에 관한 것이다.

종래의 하천은 쇠줄로 형성된 망에 돌을 넣어 하천 등의 수변에 설치하거나, 콘크리트 구조물을 설치함으로써 하천의 침식을 방지하기 위한 대안으로 이용되어 왔다.

그러나, 전술한 종래의 방법은 하천의 자연정화능력을 배제한 방법으로 하천의 오염이 점차 증가되는 것은 물론, 하천이 갖는 고유한 자연환경 기능이 저하되어, 하천에 식물이 착생하지 못하는 문제점이 있었다. 그리고, 통상적으로 하천변에는 물살이 빠르고 유수에 따라 토양이 쉽게 패이기 때문에 수생식물의 식재가 어려운 문제점이 있었다.

이에 따라, 요즈음에는 생태적으로 훼손된 하천 환경을 재생, 복구하고자 하는 목적에서 자연소재를 이용한 하천의 환경정비가 이루어지고 있는데, 이러한 환경정비 중 하나의 대안으로서 코코넛 섬유를 소재로 한 식재매트의 공법들이 제공되고 있다.

이러한 종래의 코코넛 섬유를 이용한 식재매트는 시간이 경화됨에 따라 코코넛 섬유가 분해되어 식물에 필요한 영양분으로 지속적으로 공급됨으로써 호안을 녹화하는데 기여하고 있으나, 정체수역이나 일부 하천 현장에서는 분해된 코코넛 섬유 부유물질이 하천수질에 부정적인 요소로 작용되고 있는 문제점이 있다. 게다가, 식재된 수생식물이 내부에 채워진 코코넛 섬유로 인하여 자생력이 현저히 떨어지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인공토양이 충진된 식재용 인공매트에 수생식물을 식재하여 하천변에 설치함으로써 하천의 호안을 자연친화적으로 복원하여 비오톱(Bio-tope)이 조성되도록 하는 식재용 인공매트를 이용한 하천의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 식재용 인공매트를 설치되는 하천의 환경 조건에 따라 다양하게 배열하여 고정 설치함으로써 하천의 침식을 방지하고 자연 녹화를 할 수 있도록 하는 시공방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 카페트형 인공매트의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 롤형 인공매트의 사시도,

도 3a는 본 발명에 따른 인공매트를 이용하여 하천에 시공한 제1 실시예,

도 3b는 도 3a의 시공 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 인공매트를 이용하여 하천에 시공한 제2 실시예,

도 5는 본 발명에 따른 인공매트를 이용하여 하천에 시공한 제3 실시예.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10,110;카페트형 인공매트

20,120,220-1,220-2,220-3,220-4,320;롤형 인공매트

11,21,111,121;망체 12,22,112,122;인공토양

13,23;식재구멍 140-1,140-2,140-3;고정핀

150,250-1,250-2,250-3,250-4,350-1,350-2;말뚝부재

260;연결부재

전술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 식재용 인공매트를 이용한 하천의 시공방법은 하천에 수생식물을 식재하여 자연녹화하는 방법에 있어서, 다공질의 세라믹 경량체로 구성되는 인공토양과, 상기 인공토양을 감싸서 내부에 충진하는 망체로 구비되는 식재용 인공매트를 다수개 구비하고, 상기 식재용 인공매트에 일정간격의 식재구멍을 형성하여 상기 수생식물을 식재하며, 상기 수생식물이 식재된 상기 식재용 인공매트를 다중 배열하여 고정시키도록 상기 식재용 인공매트의 일측 또는 양측에 고정수단을 지면에 고정시켜 시공함으로써 이루어진다.

이때, 상기 식재용 인공매트는 매트 모양의 카페트형과 긴 원통형의 롤형으로 구비되고, 상기 망체는 코코넛 파이버나 폴리에틸렌사로 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 고정수단은 상기 카페트형의 식재용 인공매트를 고정하도록 지면에 고정이 가능한 고정핀이 구비됨과 아울러, 상기 롤형의 식재용 인공매트를 고정하도록 지면에 고정이 가능한 말뚝부재로 구비되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 고정수단에 연결부재를 더 구비하여, 상기 연결부재로 상기 말뚝부재와 상기 식재용 인공매트를 상호 묶어서 시공하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 카페트형 인공매트의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 롤형 인공매트의 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인공매트(10,20)는 인공매트(10,20)의 전체 모양과 그 용도에 따라 카페트형과 롤형으로 나누어지고, 카페트형 및 롤형은 망체(11,21)를 이루는 구성요소에 따라 파이버형과 네트형으로 나누어질 수 있다. 즉, 코코넛 파이버(coconut fibre)로 이루어지면 파이버형이고,폴리에틸렌사(PolyEthlene)의 소재로 이루어지면 네트형으로 구분될 수 있다.

이를 토대로 먼저 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 카페트형 인공매트(10)는 전체 모양이 사각형으로 기본적인 카페트 형태를 이루고 있으며, 망 구조로 형성되어 외형을 이루는 망체(11)와, 망체(11) 내에 충진되는 인공토양(12)으로 구성되어 있다. 그리고, 수생식물(1)을 식재할 수 있도록 일정 간격의 일렬로 또는 지그재그로 엇갈 려서 식재구멍(13)이 형성되어 있다.

즉, 망 구조로 형성된 망체(11)는 내부에 충진되는 인공토양(12)이 틈 사이로 토출되지 않도록 하되, 식재된 수생식물의 뿌리가 생장하여 망체(11)에 관통되어 지면에 활착되도록 하기 위하여 작게 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 망체(11)는 전술한 바와 같이 코코넛 파이버(coconut fibre)나 폴리에틸렌사(PolyEthlene)로 형성될 수 있는데, 코코넛 파이버로 형성된 파이버형은 주로 하천을 보호하고 자연녹화하기 위한 인공 식재 기반재로서, 하천·습지·수로 등 흐름이 완만하면서 하상이 주로 자갈 등으로 구성되어 식물의 활착이 어려운 곳이 설치되고, 폴리에틸린사로 형성된 네트형은 주로 호안부의 사면 보호용이나 수질정화용으로 사용되어, 홍수시에 식물이 유수방향으로 도복하여 호안 표면부분의 유속을 완화시키게 된다.

한편, 전술한 인공토양(12)은 고온(650~850℃)에서 발포 성형된 다공질의 세라믹 경량체를 파쇄하여 입자 크기를 조정한 인공경량체로, 입자크기는 외측에서 이를 감싸는 망체(11)의 틈새 사이로 토출되지 않을 정도의 크기로 형성되어야 한다. 이러한 인공토양(12)은 건조시 0.5㎏/㎤ 의 압력으로 충진하여 측정한 용적밀도가 0.35 g/㎤이고, 수분포화시 용적밀도는 1.13 g/㎤이며, 용적밀도를 측정한 코어(core)를 이용하여 물로 포화시켰을 때의 수분량으로 계산한 공극률은 78.5%, 물로 포화된 것을 48시간 자연배수시켰을 때의 기상률은 66.2%, 투수계수는 0.26 ㎝/sec, 흡수율은 32 중량비인 특징이 있다. 따라서, 인공토양(12)은 보수성이 뛰어나 식물이 필요로 하는 유효수분을 충분히 확보할 수 있고, 다공질 입자에 부착·서식하는 미생물에 의해 수질 정화 능력을 가지고 있으며, 통기성과 배수성이 일정하게 유지되어 식물뿌리의 생장을 촉진시키는 역할을 한다.

이와 같이 구비되는 본 발명의 카페트형 인공매트(10)는 내부에 인공토양(12)이 충진되어 있어, 다공질 세라믹 입자에 부착·서식하는 미생물에 의해 수질이 정화되고, 식물의 뿌리를 건조와 침식으로부터 보호하는 동시에 식물이 필요로 하는 유효수분과 영양분이 충분히 제공되어 수생식물이 지속적으로 서식할 수 있는 환경이 조성될 수 있다. 더욱이, 내측의 인공토양(12)을 감싸는 망체(11)가 코코넛파이버인 경우에는 시간이 경과됨에 따라 코코넛파이버가 분해되어 수생식물(1)에 필요한 영양분으로 공급될 수가 있다.

다음으로 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 롤형 인공매트(20)는 전체 모양이 긴 원통형으로 롤(roll)의 구조를 이루고 있으며, 이는 망 구조로 형성된 망체(21)와 전술한 바와 같은 다공질의 세라믹 경량체인 인공토양(22)이 구비되어 인공토양(22)이 망체(21)내에 충진된 구성이다. 그리고, 수생식물(1)을 식재하여 자연녹화할 수 있도록 일렬로 식재구멍(23)이 형성되어 있다. 이때, 롤형 인공매트(20)의 구성요소인 망체(21) 및 인공토양(22)은 도 1에 도시된 카페트형 인공매트(20)의 구성요소와 같은 것으로 세부 설명은 생략하기로 한다.

이러한 롤형 인공매트(20)는 망체(21)의 성분에 따라 파이버형과 네트형으로 나누어지는 바, 전술한 바와 같이 파이버형은 코코넛 파이버(coconut fibre) 소재로 형성된 것이고, 네트형은 폴리에틸렌사(PolyEthlene) 소재로 형성된 것이다. 코코넛 파이버는 코코넛(coconut)의 내용물을 제거하고 그 껍질을 물에 오랜동안 불린 후 탈수시켜서 얻은 섬유 덩어리를 압착하여 형성된 형성된 것으로, 시간이 경과되면 점차 분해되어 식재된 수생식물(1)의 영양분으로 공급된다.

롤형 인공매트(20)의 파이버형은 소규모 공원의 계류나 소하천, 호수, 연못, 습지 등에 설치됨으로써 물의 흐름이나 파장에 의한 침식을 방지하여 하천을 보호하면서 녹화하며, 네트형은 호안부(護岸部)의 물가선에 설치됨으로써 호안을 보호하고 녹화하거나 수질 정화 용도로 사용되나, 이에 한정되지 않고 하천의 시공 환경에 따라 다양하게 사용될 수 있음은 물론이다.

따라서, 롤형 인공매트(20)는 하천의 호안부에 설치됨으로써 물의 흐름이나 파장에 의한 침식을 방지하고 하상 및 하안의 변동에 유연하게 대응하며, 보수력이 뛰어나 식물이 필요로 하는 수분과 영양분을 장시간 충분히 확보할 수 있다. 또한, 인공토양(22)으로부터 번식하는 미생물에 의해 하천 등의 수질을 용이하게 정화할 수 있다.

이하에서는 전술한 바와 같은 카페트형 및 롤형 인공매트(10,20)를 하천변에 설치하여 시공한 사례를 살펴보기로 한다.

도 3a는 본 발명에 따른 인공매트를 이용하여 하천에 시공한 제1 실시예이고, 도 3b는 도 3a의 시공 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 인공매트를 이용하여 하천에 시공한 제2 실시예, 도 5는 본 발명에 따른 인공매트를 이용하여 하천에 시공한 제3 실시예이다.

먼저 본 발명에 따른 제1 실시예를 살펴보면, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 카페트형 인공매트(110)와 롤형 인공매트(120)를 이용한 것으로, 하천의 경사진 지면에는 본 발명에 따른 카페트형 인공매트(110)가 설치되고, 물가선에는 라인에 따라 롤형 인공매트(120)가 설치되어 하천을 자연녹화하였다. 미설명부호 111과 121은 망체이고, 112와 122는 망체에 충진되는 인공토양이다.

본 발명의 제1 실시예에서는 시공되는 하천의 지면이 계단 구조를 이룬 경사면(A)으로, 경사면(A)에는 카페트형 인공매트(110)를 다수개 배열하여 수생식물(1)을 식재할 식재 기반을 충분히 확보하고, 계단층에는 롤형 인공매트(120)를 라인에 따라 다수개 일렬로 배열하여 인공적인 경관을 자연친화적으로 복원하였다.

이와 같이 시공시 각각의 카페트형 인공매트(110)와 롤형 인공매트(120)는 고정수단에 의해 설치되는데, 카페트형 인공매트(110)는 외관상 미려하게 하기 위함으로 시야에 보이지 않는 고정핀(140-1,140-2,140-3)을 소정 간격으로 꽂아 망체(111)를 고정시킴으로써 경사면(A)에 고정되도록 설치하고, 롤형 인공매트(120)는 인공적인 경관을 해소하고 자연 환경적인 이미지를 창출하기 위하여 물가와 맞닿는 외측면에 일정 간격으로 말뚝부재(150)를 다수개 박아서 고정시킨다. 이때, 말뚝부재(150)는 하부의 지지대(C)에 의해 고정되는데, 길이를 충분히 길게 형성하여 지면이나 지지대(C)에 깊숙히 박힘으로써 이에 의해 롤형 인공매트(120)가 견고히 지지되도록 하는 것이 바람직하며, 경우에 따라서는 로우프나 철선 등으로 말뚝부재(150)의 상측으로 확장된 부위와 롤형 인공매트(120)를 상호 묶음으로써 더욱 견고히 고정할 수 있다.

예컨대, 카페트형 인공매트(110)의 가로 및 세로너비가 1000mm이상의 크기를 갖으면서 100~150mm의 두께를 갖는 직육면체이고, 롤형 인공매트(120)는 직경 200~300mm인 규격으로 구비되는 경우, 고정수단인 고정핀(140-1,140-2,140-3)은 지름 12mm, 길이 500mm인 것으로, 말뚝부재(150)는 지름 50mm, 길이 1000mm인 규격으로 구비되는 것이 바람직하다. 그리고, 카페트형 인공매트(110)는 이에 식재되는 수생식물이 ㎡당 11본 이상 식재되도록 이에 따라 일정 간격의 식재구멍(미도시)이 다수개 형성되고, 롤형 인공매트(120)는 m당 4본 이상 식재되도록 이에 따라 일정 간격의 식재구멍(미도시)이 다수개 형성된다. 이러한 수치는 본 발명의 실시예에 해당되는 것으로 이에 한정되지 않고 다양하게 변형할 수 있음을 물론이다.

다음으로 본 발명에 따른 제2 실시예를 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이 롤형 인공매트(220-1,220-2,220-3,220-4)만 이용하여 시공된 것으로, 하천의 경사면에는 롤형 인공매트(220-3,220-4)가 지면에 잠기도록 설치되고, 물가선에는 라인을 따라 롤형 인공매트(220-2)가 다수개 설치되는 한편, 수중부에서는 롤형 인공매트(220-1)의 몸체가 물 속에 잠기는 동시에 하측면이 지면에 닿도록 고정 설치된다. 이러한 시공은 인공매트(220-1,220-2,220-3,220-4)의 일측 또는 양측에 설치되어 지면에 고정되는 고정수단에 의해 이루어진다.

즉, 경사면에 다수열로 다중배열되는 롤형 인공매트(220-3,220-4)는 롤형 인공매트(220-3,220-4) 사이에 고정수단인 말뚝부재(250-3,250-4)를 박음으로써 고정되고, 물가선을 따라 설치되는 롤형 인공매트(220-2)는 물과 맞닿는 외측면에 말뚝부재(250-2)를 설치함으로써 고정된다. 그리고, 수중부에 설치되는 롤형 인공매트(220-1)는 도시된 바와 같이 일측면에 다수개의 말뚝부재(250-1)를 박고 연결부재(예컨대, 로우프나 철선)(260)로 일측면에 설치된 말뚝부재(250-1)와 인공매트(220-1)의 몸체를 상호 묶음으로써 고정된다. 한편, 롤형 인공매트(220-1)의 양측면에 다수개의 말뚝부재(250-1)를 나란히 또는 지그재로 억갈려서 박음으로써 좌우의 말뚝부재(250-1)에 의해 고정될 수 있도록 시공할 수 있다.

예컨대, 경사면에 고정 설치되어 자연녹화용 사용되는 두 열의 롤형 인공매트(220-3,220-4)는 직경이 200mm이고, 물가선을 따라 설치되는 다수의 롤형 인공매트(220-2) 및 수중부에 설치되는 다수의 롤형 인공매트(220-1)는 직경이 300mm인 규격으로, 이에 따라 양측면에 설치되는 말뚝부재(250-1,250-2,250-3,250-4) 또한 그 규격이 다르게 구비될 수 있다. 즉, 직경이 작은 롤형 인공매트(220-3,220-4)를 고정하는 말뚝부재(250-3,250-4)는 직경이 50mm, 길이가 800mm인 규격으로 구비되고, 직경이 큰 롤형 인공매트(220-1,220-2)를 고정하는 말뚝부재(250-1,250-2)는 직경이 50mm, 길이가 1000mm인 규격으로 구비될 수 있다.

마지막으로 본 발명에 따른 제3 실시예를 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이 콘크리트 구조물(B)이 설치된 하천 등에 롤형 인공매트(320)를 일렬로만 소정 모양을 형성하여 자연녹화한 것으로, 롤형 인공매트(320)의 양측에 이를 고정하여 지지할 수 있도록 하는 고정수단 즉, 말뚝부재(350-1,350-2)를 나란히 또는 지그재그로 엇갈려서 설치한다. 이때, 말뚝부재(350-1,350-2)는 수중의 지면에 깊숙히 박혀지도록 충분한 길이를 갖게 형성하는 것이 바람직하고, 경우에 따라서는 전술한 바와 같이 연결부재로 양측의 말뚝부재(350-1,350-2)와 중앙의 인공매트(320)를 상호 묶음으로써 견고히 고정할 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 다공질 세라믹으로 구성되어 수생식물에 필용한 수분과 영양분을 지속적으로 제공하는 인공토양으로 하천의 자연녹화를 지속적으로 가능케 하는 효과가 있으며, 하천의 침식으로부터 보호하는 동시에 수질을 정화하여 하천 호안을 자연친화적으로 복원할 수 있는 효과가 있다. 나아가, 하천 생태계의 군락 형성을 가능케 하여 비오톱(bio-tope)이 조성되는 효과가 있다.

또한, 시공시 하천의 환경 조건에 따라 설치되므로 주변 환경에 친화적인 환경을 조성할 수 있으며, 시공이 간편하여 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 하천에 수생식물을 식재하여 자연녹화하는 방법에 있어서,

   다공질의 세라믹 경량체로 구성되는 인공토양과, 상기 인공토양을 감싸서 내부에 충진하는 망체로 구비되는 식재용 인공매트를 다수개 구비하고, 상기 식재용 인공매트에 일정 간격의 식재구멍을 형성하여 상기 수생식물을 식재하며, 상기 수생식물이 식재된 상기 식재용 인공매트를 다중 배열하여 고정시키도록 상기 식재용 인공매트의 일측 또는 양측에 고정수단을 지면에 고정시켜 시공하는 것을 특징으로 하는 식재용 인공매트를 이용한 하천의 시공방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 식재용 인공매트는 매트 모양의 카페트형과 긴 원통형의 롤형으로 구비되어 시공하는 것을 특징으로 하는 식재용 인공매트를 이용한 하천의 시공방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 망체는 코코넛 파이버나 폴리에틸렌사로 형성되는 것을 특징으로 하는 식재용 인공매트를 이용한 하천의 시공방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고정수단은 고정핀으로 구비되어, 상기 식재용 인공매트의 망체를 고정하는 것을 특징으로 하는 식재용 인공매트를 이용한 하천의 시공방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고정수단은 지면에 고정이 가능한 말뚝부재로 구비되는 것을 특징으로 하는 식재용 인공매트를 이용한 하천의 시공방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 고정수단에 연결부재를 더 구비하여, 상기 연결부재로 상기 말뚝부재와 상기 식재용 인공매트를 상호 묶어서 시공하는 것을 특징으로 하는 식재용 인공매트를 이용한 히찬의 시공방법.