KR100834083B1 - 바이오 환경 식생포대 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침식방지와 생태 복원용의 바이오 환경 식생 포대를 구성함에 있어서, 90% 이상의 공극을 가지며, 상하로 굴곡된 높낮이의 구조로 망체를 이루는 매트(1)와, 상기한 매트의 안쪽에 설치하는 망 형상의 식물성 네트(2)와, 식물성 네트(2)의 안쪽에 망 형상으로 형성시키는 그물망(3)의 3 층 구조로 포대(9)가 이루어지며, 상기한 매트(1)에는 종자, 활성탄, 볏짚, 섬유솜 혼합물을 포함하는 혼합물 천연솜(11)을 부착한 것을 특징으로 하며, 상기한 포대(9) 안쪽 내부 저면에는 끈(7)으로 결속부(6)을 형성하고, 끈(7)은 포대(9)의 외부로 도출되게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 매트(1)는 폴리아마이드로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 그 제조 방법은, 90% 이상의 공극을 가지며, 상하로 굴곡된 높낮이의 구조로 망체를 이루는 매트(1)와, 상기한 매트의 안쪽에 설치하는 망 형상의 식물성 네트(2)와, 식물성 네트(2)의 안쪽에 망 형상으로 형성시키는 그물망(3)의 3 중 층 구조로 포대(9)를 준비하는 단계; 준비된 포대(9)의 내부 저면을 끈(7)으로 밀봉하는 단계; 밀봉한 끈(7)의 단부를 포대(9) 밖으로 도출하여 내는 단계; 포대(9)에 흙을 담는 단계; 포대(9)의 상부를 끈(7)으로 묶어 결속하는 단계; 상기한 포대(9) 외면에의 매트(1)에 종자, 활성탄, 볏짚, 섬유솜 혼합물을 포함하는 혼합물 천연솜(11)을 부착한 것을 특징으로 하며, 상기한 혼합물천연솜(11)은 매트(1)의 1/2 면적으로 부착하는 것을 특징으로 한다

바이오, 식생 포대, 생태 복원

Description

바이오 환경 식생포대 및 그 제조 방법{ｂｉｏ - environment vegetation bag and its manufacturing method}

도 1 은 본 발명에 따른 바이오 환경 식생 포대의 3층 적층을 보여 주는 단면 구성도

도 2 는 본 발명의 포대를 제작하는 것을 순서로 보여주는 도면

도 3 은 포대를 묶기 전의 상태도

도 4 는 매트에 혼합물천연솜(11)을 부착한 것을 보여 주는 도면

본 발명은 산림지역 및 하천의 저수 법면의 토양 침식방지와 녹지 조성 및 토양개량, 수질 개선을 통한 생태복원을 위한 바이오 환경 식생 롤 및 그 제조 방법에 관한 것이다

특히, 저수 법면에도 쉽게 설치할 수 있으며, 지속적으로 토양을 개량하고 비점오염원을 저감시켜 수질을 개선하는 효과로 생태를 복원하는데 기여할 수 있는 바이오 환경 식생롤에 관한 것이다.

본 발명자에 의해 선 등록된 권리로는. 특허 등록 제 687584 호의 "식생환경 매트 및 그 제조방법" 이 있고, 또한 "식생 환경매트" 로 선등록한 실용신안등록 제 386677 호이 것이 있다.

본 발명은 상기한 본 발명자에 의하여 선등록된 기술을 이용하여 발명한 것으로 이하에서 상술한다.

하천의 저수 법면 호안 공법으로, 종래에는 돌이나 시멘트 블럭, 시멘트 옹벽, 식물성 섬유롤 등을 활용하고 있다. 종래의 돌이 경우에는, 돌과 돌의 틈 사이로 물이 침투하면 그 사이의 토사가 유실되는 현상이 발생한다. 폭우나 강수량이 많아 하천의 통수량이 많아지면 유속이 빠르게 되면서, 돌 자체의 지탱도 어려운 실정이다

또한 종래의 시멘트 블럭이나 옹벽을 설치할 경우엔, 시멘트 제품 자체가 수질을 개선하는데 도움이 되지 못할 뿐만 아니라, 그것들을 설치한 뒷면 쪽의 흙은 통수, 통기가 되지 않아 흙이 응고되고 썩어 가고 있는 실정이라 생태를 복원시키는데는 역행한다고 할 수 있다.

종래의 돌, 시멘트 블럭, 시멘트 옹벽 등에 의한 공법은 경제적인 측면에서 본다면 그 공사비용이 막대하게 투입되어야 하며, 공사 기간이 매우 길어 경제성이 없는 실정이다

재해 예방의 차원에서 본다면, 기후 변화가 심한 요즘에는 폭우나 강수량이 많아 위와 같은 공법은 물 흐름의 속도를 막아 주지 못하고 오히려 물 흐름의 속도를 빠르게 하여 상류지역에는 피해가 적으나 하류지역에는 수해를 많이 당하고 있 는 실정이다

횐경적인 측면에서 본다면, 돌이나 시멘트 블럭, 시멘트 옹벽 등은 태양열을 반사시키는 복사열을 발산시켜 도시를 열섬화시키며 기온을 상승시키는 작용을 하여 이상 기후를 발생시키는 원인이기도 하다. 또한 식물의 광합성 작용에 의한 산소 공급을 원활하게 하지 못하여 대기 청정에 기여하는 바가 전혀 없다

또한 시멘트 제품 자체의 특성으로 인해 수질을 악화시키고 있으며 환경 개선에 역행을 하고 있는 실정이다

그리고 종래의 식물성 섬유롤은, 단기적으로는 식생과 생태복원에 도움이 되겠으나 장기적으로 볼 때, 섬유롤 자체가 풍화에 의해 부식되고 근권층 확보가 어려우며 그 자체의 무게가 없어, 폭우시 하천의 통수량이 늘어나고 유속이 빨라지는 경우에는 거의 유실되고 마는 단점이 있다. 또한 공사 비용에 비해 수명이 짧아 효율성이 떨어지고 경제성이 없어 저수 법면의 호안에는 적절하지 않다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명한 것으로, 폭우나 많은 강수량으로 인한 하천의 통수량과 유속으로부터 저수 법면을 보호하고 식생을 위한 토양 개량과 수질 개선을 지속적으로 반복함으로써, 생태를 복원하는 효과를 갖는 바이오 환경 식생롤과 그 제조 방법을 제공함에 본 발명이 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명이 주요 구성은, 90% 이상의 공극을 가지며, 상하로 굴곡된 높낮이의 구조로 망체를 이루는 매트(1)와, 상기한 매트의 안쪽에 설치하는 망 형상의 식물성 네트(2)와, 식물성 네트(2)의 안쪽에 망 형상으로 형성시키는 그물망(3)의 3 층 구조로 포대(9)가 이루어지며, 상기한 매트(1)에는 펄프를 포함하는 혼합물천연솜(11)을 부착하되, 혼합물천연솜(11)에는 종자, 활성탄, 볏짚, 왕겨, 톱밥, 천연접착제 중 어느 한가지 이상 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 환경 식생포대 특징으로 하며, 상기한 포대(9) 안쪽 내부 저면에는 끈(7)으로 결속부(6)을 형성하고, 끈(7)은 포대(9)의 외부로 도출되게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 매트(1)는 폴리아마이드로 이루어지며, 달걀 받침판과 같이 오목 볼록한 형상의 망체로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 그 제조 방법은, 90% 이상의 공극을 가지며, 상하로 굴곡된 높낮이의 구조로 망체를 이루는 매트(1)와, 상기한 매트의 안쪽에 설치하는 망 형상의 식물성 네트(2)와, 식물성 네트(2)의 안쪽에 망 형상으로 형성시키는 그물망(3)의 3 중 층 구조로 포대(9)를 준비하는 단계; 준비된 포대(9)의 내부 저면을 끈(7)으로 밀봉하는 단계; 밀봉한 끈(7)의 단부를 포대(9) 밖으로 도출하여 내는 단계; 포대(9)에 흙을 담는 단계; 포대(9)의 상부를 끈(7)으로 묶어 결속하는 단계; 상기한 포대(9) 외면에의 매트(1)에 종자, 활성탄, 볏짚, 섬유솜 혼합물을 포함하는 혼합물 천연솜(11)을 부착한 것을 특징으로 하며, 상기한 혼합물천연솜(11)은 매트(1) 표면적의 1/2 넓이로 부착하는 것을 특징으로 한다

상기한 특징 외의 다른 특징 및 구성에 대하여 이하, 첨부 도면에 의거 추가로 상술한다

바이오 식생 포대의 제조 방법을 예를 들면 아래와 같다

먼저, 도 1 에 예시한 바와 같이, 매트(1)를 준비한다

매트(1)는 바람직하기로는 폴리아마이드를 원료로 하며 제조한다

폴리아마이드는 신축성이 좋고 열에 강하고 또한 섭씨 0 도 이하의 저온에도 부러지지 않고 유연한 특징이 있다. 또한 신축성이 있어서 지표면 등에 납작히 깔릴 수 있는 장점이 있다

만약 다른 재질, 예를 들어, 플라스틱 재질로 사용한다면 신축성이 없고 저온에서 쉽게 부러지고 또한 유연성이 없어 지표면에 납작히 깔리는 효과가 전혀 없다. 따라서 폴리아마이드와 같이 유연성과 인장력을 갖는 재질로 만드는 것이 바람직하다

이것을 평면상으로 볼 때, 격자형 또는 기타 다른 패턴을 갖는 입체형으로 만들되 공극률이 90% 이상이 되게 하여 식물의 뿌리와 유사한 조직의 형태로 뿌리와의 엉킴이 자연스럽게 만든다.

이러한 구조는 지표면을 보호하고 식물 뿌리에 수분 공급과 배수가 용이하며, 90% 이상의 공극률을 갖춘 구조로 저수 법면과의 통수, 통기를 원활히 하여 시멘트 구조물에 의한 흙의 응고나 썩음을 방지해 준다

매트(1)는 그 자체의 돌출된 부분이 종자가 물에 씻겨 내려가는 것을 방지해 주는 효과가 크며, 식물이 뿌리를 내리면 뿌리와 엉켜 뿌리를 고정시켜 주는 기능을 가지고 있으며, 수생식물의 씨앗이나 줄기 뿌리가 물에 떠내려가는 것을 그 돌출 부위가 잡아 주어 자생, 활착하도록 도와 주며 토사의 침식을 막아주고, 토사의 퇴적을 도와 주는 기능을 갖고 있어, 법면 보호나 식생에 충분히 기여한다

이 매트(1) 위에 토사가 빠져나가지 못하게 식물성 네트(2)와 그물망(3)을 를 포함하여 3 중으로 겹쳐 원통형으로 만들어 봉합한다

도 1 에 도시한 바와 같이, 매트(1) 위에 식물성 네트(2)를 깔고, 그 위에 거의 평면상으로 그물 망 형상으로 이루어지는 납작한 매트(3)를 나란히 깔아 둔다. 이 3 장의 층이 잘 결합되도록, 필요하면 중간 중간에 끈 등의 결속구(4)로 결속시켜 둘 수 있다

매트(1)는 계란판과 같이 상하로 울퉁불퉁하면서 그물 형태로 엮어진 구조로 이루어진다. 상기와 같이 3 층으로 이루어지면 미세한 흙도 빠져나가지 못하며, 인장 강도도 매우 높다

그리고 매트(1)가 밖으로 드러나게 이 전체를 둘둘 말아 그 상호 접하는 단부를 봉재하여 도 2 와 같이, 봉재부(5)가 이루어 지게 한다

그리고 원통형의 하단부를 안으로 묶어서 결속부(6)가 형성되게 한다. 결속부(6)는 바람직하게는, 철사 등의 수단으로 단단히 묶어서 묶은 철사 끈(이하, 끈(7)이라 한다)이 밖으로 도출되게 한다

그러면 하나의 마대 자루(포대) 처럼 이루어진다. 이와 같이 만든 포대(9) 내에 흙을 퍼 담는다. 내부의 그물망(3)과 네트(2) 및 매트(1)의 3중 층으로 인해, 흙은 밖으로 빠져나오지 않는다. 흙은 원통형 망의 90% 정도를 채운 후 도 3 에 도시한 바와 같이, 밖으로 도출된 끈(7)을 이용하여 상부를 둘둘 감아 묶어서 투입구를 완전히 봉합한다

이와 같이 포대(9) 내부에 흙을 채우면 그 원통형 포대 자체 무게로 인해, 움직이지 않고 고정되게 된다.

그런 후, 포대(9)의 외면으로 노출되는 매트(1) 층에, 즉 포대의 전체 면적 중 약 1/2 표면적에 걸쳐 볏짚, 미강, 펄프 등의 천연솜과 토양 개량용 활성탄, 수질 개선용 활성탄, 잔디, 야생화 등 식물의 씨앗, 식물 성장에 필요한 영양소, 천연비료, 천연 접착제 등을 혼합하여 준비한 혼합천연솜(11)을 매트(1)의 공극 사이로 충진시켜 고착시킨다. 포대(9) 전체에 충진시키지 않는 이유는 충진되지 않는 나머지 부분들은 현장에 설치시, 외부로 드러나지 않고 바닥 저면에 깔리기 때문이다. 사용되는 위치나 설치 방법에 따라 포대(9) 외면 전체에 걸쳐 충진시킬 수도 있음은 물론이다

혼합천연솜(11)은 식물로 구성하고 있는 섬유질로, 솜과 같은 형태의 구조와 인장력을 갖고 있으며, 지표면에 이불을 덮는 듯한 현상이 되도록 그 표면을 보호하기 위해 만든 것으로, 이 혼합천연솜(11)에는 종자의 발아와 성장을 촉진시키기 위한 영양소를 흡취시킬 수 있고, 또한 왕겨, 톱밥 등을 재료로 한 인공 토양을 배합할 수 있다

또한 수중에 설치할 경우에는 이 혼합천연솜(11)에 수생식물의 종자나 줄기로도 자랄 수 있는 줄기, 뿌리 등을 고착시킬 수 있다. 종자는 수종에 제한은 없으나 본 발명에 따른 환경식생 포대(9)가 설치될 지역의 토양에 따라 가장 적응력이 강하고 잘 성장할 수 있는 식물의 종자로 선택하는 것이 바람직하다. 혼합천연솜(11)도 일정 기간이 경과되면 자연 풍화에 부패하여 식물 성장에 필요한 비료로 활용한다

활성탄은 토양을 개량하고 수질을 개선하여 생태복원 작용을 한다는 것은 이 미 잘 알려진 사실이다. 활성탄은 방부, 여과, 습도 조절, 음이온발생, 미네랄 함유, 원적외선 방사, 항균 및 해독 식물의 뿌리에서 배출되는 에칠렌 가스 흡착 등등 그 효능이 탁월하고 다양한 효과가 있다

활성탄을 땅에 뿌려주면 미네랄, 미생물, 산도 등의 특정에 의해 식물의 뿌리 뻗음이 빨라지고 튼튼해지며, 특히 잔뿌리의 발근력이 좋아져 영양분의 흡수력이 높아진다. 또한 땅의 투수성과 통기성이 우수하여 물 빠짐과 공기 유통이 좋아져 뿌리 썩음을 방지하며 병충해에 대한 저항력을 높여 주고 토양 속의 유해물질을 흡착 분해하여 준다. 그리고 땅속의 온도 편차를 완화시키고 아울러 지표면의 오도를 상승시키는 효과가 있어 농업 원예 등등 다방 면에서 이용되고 있는 순수 무공해 농법에 사용된다. 또한 활성탄은 농약성분을 흡취 분해하고 토양의 산성화를 막아 줌으로서 토양을 개량하여 생태를 복원시키는 능력이 탁월하다. 또한 활성탄은 강력한 여과력과 정수기능이 있기 때문에 실생활에서 비점 오염원을 저감시키고 있어 현재 각 식수 취수장에서는 활성탄을 사용하여 물을 정수시켜 각 가정에 수도물을 공급하고 있는 실정이다. 이렇듯 활성탄은 우리 생활속에서 환경 개선에 지대한 기여를 하고 있는 실정이다

접착제는 반드시 사용하지 않아도 된다

사용할 경우에는 환경오염이 없고 토양과 수질에 무해한 식물성 천연 접착제 옐르 들어 전분, 밀 등을 사용하는 것이 바람직하다

도 4 는 매트(1) 외면에 혼합천연솜(11)이 고착된 것을 보여 주는 실물 사진이다

이때 그 혼합천연솜(11)에 접착제가 혼합된 경우라도 그 혼합천연솜(11)을 매트(1)에 투입한 후, 재차 접착제를 투입하여 더욱 확실한 고착이 이루어지게 할 수 있다

이와 같이하면, 혼합천연솜(11)에 포함된 종자는 매우 견고한 고착이 이루어지고, 그 고정 구조와 재료의 구성상 통풍성과 보습성이 뛰어나게 되며, 풍부한 영양소를 흡취한 천연섬유솜(11)이 고착된다. 이렇게 하면 종자를 포함하는 천연섬유솜(11)은 폭우 등의 빗물이 지표면에 직접 닿는 것을 이중, 심중으로 막아 지표면의 훼손을 막아주고 종자가 파종 위치에서 발아하여 뿌리가 내릴 때까지 종자의 유실을 방지하여 생육밀도를 일정한 간격으로 유지시켜 줌으로서 저수 지역의 녹지 조성의 본래의 목적을 달성하게 된다.

이상과 같은 발명에 의하여 제조되는 포대(9)는, 그 내부에 흙이 내장되어 있어 그 자체 무게가 있기 때문에 원하는 설치 장소에 놓아 둘 경우, 쉽게 이동되지 않고 그 자리에 고정 설치된다

본 발명은 암벽지역, 절개지, 경사면 등 여러 곳에 다양하게 적용 가능하다

본 발명은, 예를 들어, 흙이 없는 암벽에 적용할 경우, 몇 개의 포대를 일정 간격으로 철사 등의 고정 수단을 이용하여 암벽에 고정하면 암벽에도 적용할 수 있다

본 발명에 의하면 혼합천연솜의 특성상 종자 등이 빗물에 씻겨 내려갈 염려가 없이 안정되게 고착된다. 특히 사용되는 혼합천연솜은 매트(1)의 공극 속에 촘 촘히 고착되어 있어, 상호 결집력이 좋아 씨앗이 빗물에 씻겨나가거나 이동되지 않게 잘 보존되므로 씨앗이 뿌리를 내리기에 유리하다. 오히려 빗물 등에 의해 더 안정적으로 고착되는 효과가 있다

특히, 매트(1)의 입체적으로 돌출(약 1.8cm 돌출)된 그 그물형은 토사의 침식을 막아주고 토사의 퇴적을 도와주며 물 위에 떠다니는 수생식물의 종자나 줄기, 뿌리 등을 잡아주므로서, 포대(9) 위에서 자생하며 활착할 수 있도록 도와주는 역할을 한다

아울러 바이오 환경 식생롤은 저수 법면의 원형을 그대로 유지하면서 종자의 유실을 막고 식물의 발아, 생육 기간까지 생육밀도를 일정한 간격을 유지시켜 줄 수 있는 내구성이 강한 장점이 있다

또한 투입되는 활성탄은 이미 앞에서 상술한 바와 같이, 식물의 종자가 발아해서 뿌리를 내리고 자생력을 갖출 수 있도록 도움을 주고 토양 개량과 아울러 수질 개선의 부수적인 뛰어난 효과가 비점 오염된 저감 작용도 한다

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예를 들어, 일반적으로 잔디의 경우, 발아 생육기간이 약 45-60 일 정도가 경과되어야 하나 본 발명에 의하면 휠신 그 기간을 단축시킬 수 있다

본 발명에 의한 바이오 환경 식생 포대는 적은 비용과 공기 단축으로 저수 법면이나 산림지역 녹화를 할 수 있어 경제성이 높으며, 식생에 의한 녹지를 조성 함으로써 물의 흐름을 느리게 하여 하천을 안정화시켜 수해를 줄이고 식물의 광합성 작용을 통해 산소 공급을 원활히 하여 대기를 청정하게 하며 복사열 발생을 차단하여 기온을 안정시켜 이상 기후를 발생하지 못하도록 환경을 조성하는 데 기여한다

이와 같이, 본 발명에 따른 바이오 환경 식생 포대는 경제적이면서 재해를 예방하고 녹지를 조성하며 환경을 개선하는데 지대한 공헌을 할 것으로 예상된다.

Claims (5)

1. 침식방지와 생태 복원용의 바이오 환경 식생 포대를 구성함에 있어서,

   90% 이상의 공극을 가지며, 상하로 굴곡된 높낮이의 구조로 망체를 이루는 매트(1)와, 상기한 매트의 안쪽에 설치하는 망 형상의 식물성 네트(2)와, 식물성 네트(2)의 안쪽에 망 형상으로 형성시키는 그물망(3)의 3 층 구조로 포대(9)가 이루어지며,

   상기한 매트(1)에는 펄프를 포함하는 혼합물천연솜(11)을 부착하되, 혼합물천연솜(11)에는 종자, 활성탄, 볏짚, 왕겨, 톱밥, 천연접착제 중 어느 한가지 이상 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 환경 식생포대
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 포대(9) 안쪽 내부 저면에는 끈(7)으로 결속부(6)을 형성하고, 끈(7)은 포대(9)의 외부로 도출되게 구성한 것을 특징으로 하는 바이오 환경 식생 포대
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 매트(1)는 폴리아마이드로 이루어지며, 달걀 받침판과 같이 오목 볼록한 형상의 망체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오 환경 식생 포대
4. 바이오 환경 식생포대의 제조 방법에 있어서,

   90% 이상의 공극을 가지며, 상하로 굴곡된 높낮이의 구조로 망체를 이루는 매트(1)와, 상기한 매트의 안쪽에 설치하는 망 형상의 식물성 네트(2)와, 식물성 네트(2)의 안쪽에 망 형상으로 형성시키는 그물망(3)의 3 중 층 구조로 포대(9)를준비하는 단계;

   준비된 포대(9)의 내부 저면을 끈(7)으로 밀봉하는 단계;

   밀봉한 끈(7)의 단부를 포대(9) 밖으로 도출하여 내는 단계;

   포대(9)에 흙을 담는 단계;

   포대(9)의 상부를 끈(7)으로 묶어 결속하는 단계;

   상기한 포대(9) 외면에의 매트(1)에 종자, 활성탄, 볏짚, 섬유솜 혼합물을 포함하는 혼합물 천연솜(11)을 부착한 것을 특징으로 하는 바이오 환경 식생포대 제조 방법
5. 제 4 항에 있어서,

   상기한 혼합물천연솜(11)은 매트(1) 표면적의 1/2 면적으로 부착하는 것을 특징으로 하는 바이오 환경 식생포대 제조 방법

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