KR100438351B1 - 인공 식물섬을 이용한 수상생태공원 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하천이나 호소의 수질정화, 수생태계 복원, 생태학습장, 휴식공간의 제공을 목적으로 인공 식물섬, 보호틀, 관찰데크, 부교, 고정 및 완충장치 등이 복합적으로 설치되는 수상생태공원에 관한 것으로, 외부 충격에 대해 탁월한 완충성과 부력성을 가진 비골격형 인공 식물섬과 관리자 접근로를 겸할 수 있는 보호틀, 일반인을 위한 관찰데크, 육지와 수상생태공원을 연결하는 부교, 구조물을 보호하기 위한 고정 및 완충장치로 구성된 수상생태공원을 구현함으로써 기존 인공 식물섬만 설치했을 때 가지는 단순한 기능과 구조를 개선하고 안전성과 경제성을 최대로 고려한 획기적인 수상생태공원을 제공한다.

Description

인공 식물섬을 이용한 수상생태공원 {An aquatic park made of artificial plant-islands}

본 발명은 하천이나 호소의 수질정화 및 수생태계 복원과 생태학습장, 휴식 공간 창출을 목적으로 하는 수상생태공원에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 외부 충격에 대해 탁월한 완충성을 가진 비골격형 인공식물섬, 상기 인공 식물섬을 보호하고 관리자의 접근로를 겸할 수 있는 보호틀, 상기 보호틀을 매개로 다수 개의 상기 인공식물섬이 연결되어 조성된 수상생태공원, 상기 수상생태공원 내에 위치된 일반인의 경관 감상, 생태학습, 휴식 등을 위한 관찰데크, 육지와 상기 관찰데크를 연결하는 부교, 상기 수상생태공원의 유동을 방지하기 위한 고정장치, 파랑, 유속 등으로부터 상기 수상생태공원을 보호하기 위한 완충장치를 포함하여 구성된 수상생태공원에 관한 것이다.

산업화의 진행에 따라 대기 중에 분진, 이산화질소, 이산화황 등의 오염 물질의 양이 증가하고, 이러한 물질들은 대기 중에서 부유하다가 강우에 의하여 하천 및 호소 등으로 유입되고 있다. 또한, 하천 등으로의 생활하수, 공장폐수의 유입으로 인하여 수중의 오염물질의 농도가 더욱 증가하고 있다. 특히, 질소화합물 및 인산염 등을 포함하는 영양염류는 유기물 분해를 일으키는 미생물의 생육과 증식에 필요한 무기성 원소이며, 생물세포 형성과 생활에너지 획득을 위하여 연속적으로 공급되어야 하는 원소이다. 그러나, 이러한 질소 및 인등의 영양염류가 과도하게 증가하면 수중 생태계의 자정 능력의 한계를 초과하는 부영양화 현상이 발생하게 되고, 수중 식물성 플랑크톤의 과잉성장으로 인하여 하천수 등의 탁도가 저하되고 심한 경우에는 부패물에 의한 악취가 발생하며, 수중의 어류를 폐사시킬 수도 있다. 그러므로, 하천이나 호소 등의 수중 생태계에 존재하는 영양염류의 양이 자체 정화능력을 초과하지 않도록 균형을 유지시키는 것이 바람직하다.

하천이나 호소의 수질을 정화하고 다양한 생물의 서식환경을 조성하기 위해서는 가능한 많은 식물이 생육할 수 있는 환경을 조성하여 주어야 한다. 식물은 물 속의 질소와 인을 영양분으로 하여 성장하므로, 물 속의 영양염류를 제거하고 물에 산소를 공급하며 미생물이 부착되어 서식할 수 있는 공간을 확보해 줄뿐만 아니라 미려한 수변공간을 조성하는 역할을 할 수 있으므로, 식물의 생장공간을 최대한 확보하는 것이 바람직하다. 그러나, 물과 육지가 접하는 수변부에만 식물이 식생할 수 있기 때문에, 식물의 생육공간을 충분히 확보하기 위하여, 물 위에 인공 식물섬을 띄우는 방법이 개발되어 왔다.

종래에도 부유체와 식생기반재의 종류에 따라 다양한 형태와 구조의 인공 식물섬들이 개발되어 왔으며, 일반적으로 수면상에 부유되는 부유체 위에 수생 식물이 활착될 수 있는 식생기반재를 얹고, 인공 식물섬이 설치된 장소에서 크게 벗어나 유동하는 것을 방지하기 위해서 로프를 매개로 인공 식물섬을 저면의 앵커와 연결하여 고정시키게 된다. 본 발명에서는 본원인이 최근에 특허출원한 비골격형 인공 식물섬(출원번호 제20020024125호)을 사용하여 수상생태공원을 조성한다. 비골격형 인공 식물섬은 부력성 및 유연성이 탁월한 올레핀계 발포성형 수지 재질의 판형 부유체 위에 수생식물을 활착시키기 위해 천연섬유 재질의 식생기반재를 얹은 후 합성수지 망체를 이용하여 일체형으로 형성한 인공 식물섬으로, 식생기반재에 수생식물을 식재하기 위한 포트가 삽입되게 되며, 다수 개의 인공 식물섬을 연결시키고자 할 경우에는 부유체에 스테인리스 로프나 합성수지 로프 등을 관통시키고 양 끝단에 연결고리를 만들어 인공 식물섬들을 서로 연결시키게 된다.

이러한 인공 식물섬을 하천 등에 설치한 후에는 부유체의 파손 여부, 식생기반재의 보존 여부 등을 관찰하고 인공 식물섬이 오랜 기간에 걸쳐서 수질 정화 작용을 원활히 수행하는지를 확인할 필요가 있다. 이를 위해서, 인공 식물섬 주위로 사람이 이동할 수 있는 부교를 배치하게 된다. 부교는 사람의 체중을 지탱할 수 있을 정도의 강성을 가져야 하기 때문에 주로 압출 성형된 플라스틱이나 스틸과 같은 강체의 재질이 이용되었다.

종래에는 발포 폴리에틸렌 또는 폴리스티렌을 이용하여 인공 식물섬 주위에 부교를 설치한 인공 부도 관찰용 부교(한국실용신안등록 제0181461호)가 공지되어 있으나, 이는 관찰용 부교가 인공 식물섬 전체를 둘러싸는 일체형으로 형성되어 있기 때문에, 파랑 등의 외부 충격에 유연하게 대처하지 못하고 파손될 위험과 인공 식물섬과 분리되어 보호틀로서의 기능을 잃게 될 위험이 상존하며, 일부의 파손 시에도 부교 전체의 교체, 수리가 필요한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 고려하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 외부 충격에 대해 탁월한 저항성을 가지며, 시공이 간편하고 파손시 교체가 용이하고 경제적인 인공 식물섬의 보호틀을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 인공 식물섬과 이를 보호하는 보호틀과 관찰데크를 포함하여 형성되며, 인공 식물섬으로의 일반인의 접근 및 관찰을 용이하게 하고 수려한 경관 및 휴식 공간을 제공할 수 있는 기존의 인공 식물섬만을 설치했을 때 가지는 단순한 기능과 구조를 개선하고 안정성과 경제성을 고려한 인공 식물섬을 이용한 수상생태공원을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 수상생태공원에 사용되는 비골격형 인공식물섬의 정면도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 인공 식물섬 보호틀을 도시한 것으로, 도 2a는 보호틀의 사시도, 도 2b는 도 2a의 A부분을 상세히 도시한 상세도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 인공 식물섬 주위에 보호틀을 설치한 사용상태도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 일체형으로 형성된 관찰데크와 부교를 도시한 사시도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 관찰데크 및 부교의 재료로 사용된 발포 에틸렌 초산비닐 코폴리머(EVA : ethylene vinylacetate copolymer) 블록을 도시한 사시도,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수상생태공원을 도시한 평면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1. 고밀도 폴리에틸렌 소재 블록 2. 비골격형 인공 식물섬

3. EVA 블록 4. 관찰데크

5. 부교 6. 완충용 인공 식물섬

7. 고정앵커 9. 수상생태공원

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인공 식물섬(2)을 보호하기 위해 인공 식물섬의 주위를 따라 설치되며, 육면체의 형상으로 성형되어 측면의 네 모서리에 돌출되어 볼트체결구가 형성되어 있는, 내부가 빈 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene) 재질의 블록단위체(1)를 상기 볼트체결구(11)를 이용하여 볼트와 너트를 매개로 다수 개 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인공 식물섬 보호틀(11)을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 고밀도 폴리에틸렌 재질의 블록단위체(1) 또는 에틸렌초산비닐 코폴리머(ethylene vinylacetate copolymer) 재질의 표면이 엠보싱처리된 블록단위체(3)를 다수 개 연결시켜 형성한 관찰데크(4)와, 상기 관찰데크와 동일한 소재의 블록단위체를 연결하여 형성된, 육지와 상기 관찰데크를 연결시키는 부교(5)를 포함하여 구성되며, 상기 관찰데크(4)와 상기 부교(5)의 주변에 다수 개의 인공 식물섬(2)을 위치시키고 상기 관찰데크(4), 부교(5), 다수 개의 인공 식물섬(2) 각각의 사이에 제 1항의 인공 식물섬 보호틀(10)을 위치시켜 이들을 각각 로프를 매개로 연결하고, 최외곽부에 위치된 인공 식물섬(2)의 주위에 제 1항의 인공 식물섬 보호틀(10)을 위치시켜 이들을 로프를 매개로 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인공 식물섬을 이용한 수상생태공원(9)을 제공한다.

본 명세서에서 사용한 '수상생태공원'이란 용어는 다수 개의 인공 식물섬을 연결시키고 그 내부에 관찰데크가 형성되어 있는 인공 식물섬의 복합체로써, 휴식 공간 및 자연학습의 장이 될 수 있는 공간을 의미하는 것으로 사용되었다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 수상생태공원에 사용된 인공 식물섬을 도시한 정면도로 이는 본원인의 특허출원 제20020024125호에 의한 비골결형 인공 식물섬이다. 이는 기존의 골격형 인공 식물섬들의 구조적, 재질적 취약성을 개선한 것으로 수생식물의 뿌리가 수중으로 내리도록 유도하기 위해 다수의 천공이 형성된 올레핀계 발포성형 수지 재질의 판형 부유체 위에 수생식물을 활착시키는 식물성 천연 섬유 재질의 식생기반재를 얹고 이를 합성수지 재질의 그물망으로 감싸 고정시키고 끝단을 권취하여 일체형으로 구성한 것으로서, 외부의 물리적 충격에도 그 파손, 변형이적은 안정적인 인공 식물섬이다. 다수 개의 인공 식물섬을 연결시키고자 할 경우에는 부유체에 스테인리스 로프나 합성수지 로프 등을 관통시키고 양 끝단에 연결고리를 만들어 인공 식물섬들을 서로 연결시키게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 인공 식물섬 보호틀을 도시한 것으로, 도 2a는 고밀도 폴리에틸렌 재질의 보호틀을 나타낸 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 A부분을 상세히 도시한 상세도이다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 인공 식물섬 주위에 보호틀을 설치한 사용상태도이다.

부유 이물질과의 화학 작용에 의한 손실과 파랑 등의 외부 충격으로 인한 물리적 손상으로부터 인공 식물섬을 보호하고, 인공 식물섬의 상태를 지속적으로 관찰하기 위하여 접근로의 역할을 겸할 수 있는 보호틀을 인공 식물섬의 주위에 설치한다. 보호틀은 하천 등 수중의 환경에 무해하고, 재질과 구조적 측면에서 인명의 안정성이 확보되어야 하며, 장시간 물과 일광에 노출된 상태로 존재하게 되므로 내후성이 뛰어나야 한다.

본 발명에서는 고밀도 폴리에틸렌 재질의 보호틀을 이용한다. 고밀도 폴리에틸렌은 뛰어난 균열저항성과 화학저항성을 가지며, 강성 및 충격강도와 기계적 물성이 우수하며 내후성이 우수한 재질로서, 지속적으로 수면과 닿아 있어도 화학적 손상이 적으며, 장기간 일광에의 노출에도 변형으로 인한 기능 상실의 위험이 적은 소재이다. 이를 이용하여 육면체 형상의 내부가 빈 블록단위체를 형성하고 이 단위체의 측면 네 모서리에 볼트를 체결할 수 있는 고리 모양의 볼트체결구를형성한다. 이 블록단위체를 볼트와 너트를 매개로 다수 개 결합시켜 형성한 보호틀을 인공 식물섬의 주위를 따라 배치시키고 인공 식물섬과 보호틀은 로프를 이용하여 연결시킴으로써, 외부의 충격으로부터 내부에 위치하는 인공 식물섬을 보호하게 되며, 이 보호틀은 관찰데크나 부교로부터의 접근이 어려운 지역의 시설물을 관리하기 위한 관리자의 접근로로 활용될 수 있다. 본 발명의 보호틀은 일체형이 아닌 블록단위체를 연결시켜 형성한 것으로서 탈·부착이 자유로운 특징이 있으므로, 보호틀의 설치시 시공이 간편하며 보호틀의 일부가 손상된 경우에도 일부 블록단위체만의 수리, 교체가 가능하게 되어, 유지·관리가 용이하며 경제적이다.

도 4 내지 도 6은 수상생태공원과 그 구성요소인 관찰데크, 부교를 도시한 것이다. 본 발명에 의한 수상생태공원은 일반인의 인공 식물섬 관찰 공간 및 휴식 공간, 생태학습공간을 제공할 수 있도록 사람의 체중을 지지할 수 있는 소재로 조성되어 인공 식물섬의 사이에 위치하게 되는 관찰데크와, 상기 관찰데크를 육지와 연결시키고 일반인 및 관찰자의 이동통로가 되는 부교를 연결시키고 관찰데크와 부교의 주위에 다수 개의 인공 식물섬들을 배치시켜 구성된다. 인공 식물섬들의 사이와 인공식물섬, 관찰데크, 부교 각각의 사이에 블록단위체를 결합한 보호틀을 삽입하여 각 구성요소들 간의 충돌로 인한 파손을 방지하고, 외부의 충격이 인공 식물섬에 직접적으로 미치지 않게 함과 동시에 관찰자의 접근로로서의 기능을 겸하게 한다. 또한, 상기와 같이 형성된 수상생태공원의 바깥 테두리에 위치하게 되는 인공 식물섬들을 외부의 충격, 부유 이물질 등으로부터 보호하기 위하여 인공 식물섬의 주위를 따라 보호틀을 더 설치함으로써 수상생태공원을 완성하게 된다.

도 4은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 관찰데크와 부교를 도시한 사시도로서, 상기의 관찰데크와 부교는 인공 식물섬 보호틀에 사용된 고밀도 폴리에틸렌 소재의 단위블록체를 연결시켜 형성한 것이다.

도 5는 보호틀에 사용된 또 다른 소재인 발포 에틸렌 초산비닐 코폴리머(EVA : ethylene vinylacetate copolymer) 블록단위체를 도시한 사시도이다. EVA는 고압법 폴리에틸렌 중합장치로부터 제조되는 폴리에틸렌계 수지의 일종으로 다른 종류의 폴리에틸렌계 수지에 비하여 상온 상태에서의 유연성이 탁월하고 탄력성이 우수하여 고무와 가장 유사한 성질을 나타낸다. EVA 소재는 미세 균일한 독립기포구조를 형성하므로 고무에 비하여 가볍고 성형이 용이하고, 내후성이 우수한 특성이 있기 때문에 현재 신발중창용 소재로 널리 사용되고 있으며, 농업용 필름으로도 사용되고 있다. 본 발명자는 상기와 같은 EVA의 특성에 착안하여 EVA를 관찰데크와 부교의 소재로 채택하고, 시공·유지·보수의 용이성을 위하여 육면체의 블록단위체로 성형하고, 일반인 및 관찰자의 미끄러짐을 방지하기 위하여 표면을 엠보싱 처리한 블록단위체를 이용하여 관찰데크와 부교를 형성함으로써, 비바람이나 폭풍시의 파랑으로 인한 또는 인공 식물섬과 관찰데크, 부교와의 충돌로 인한 인공 식물섬의 파손·손실의 위험이 적고, 손상 시에도 보수 교체가 용이하고 안정적인 수상생태공원을 제공한다.

도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 수상생태공원의 설치상태를 도시한 것으로, 수상생태공원이 최초에 설치된 장소를 벗어나 크게 유동하지 않도록 고정앵커를 이용하여 수상생태공원을 고정시킨 상태의 평면도이다. 외부의 물리적충격이 직접 수상생태공원에 미치는 것을 방지하여 장시간 지속적이고 안정적인 운영이 가능하도록 하기 위하여 인공 식물섬의 외부에 1차적으로 충격을 완충·완화시킬 수 있는 완충용 인공 식물섬을 더 설치할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 상기 수상생태공원을 고정시키기 위한 고정앵커와 수상생태공원 사이 완충용 인공 식물섬을 위치시키고, 상기의 각 구성요소를 연결로프(8)를 매개로 연결하여 설치한다. 이를 통하여, 외부의 충격이 완충용 인공 식물섬을 거치면서 1차적으로 완화되어, 수상생태공원에 미치는 충격이 감소하고 수상생태공원 자체의 파손 및 유동이 감소되어 안정적이고 경제적인 수상생태공원을 제공할 수 있다.

도면에는 장방형의 인공 식물섬만 도시하였으나, 이는 예시적인 것으로서, 원형, 타원형 등으로의 변형 실시도 가능하며, 수상생태공원 내에 설치하는 인공 식물섬의 수도 필요에 따라 가감할 수 있다. 또한, 도 6에 나타낸 완충용 인공 식물섬도 수상생태공원 주위에 필요한 수만큼 더 설치하여 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 범위는 상술한 사항에 한정되지 아니하며, 단순한 형상의 변경 등 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 실시 가능한 범위까지 포함한다.

이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 인공 식물섬 보호틀은 일체형이 아닌 블록단위체의 결합을 통해 형성된 것으로써, 보수·유지가 용이하며 경제적인 인공 식물섬 보호틀을 제공하는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 기존 인공 식물섬만 설치했을 때 가지는 단순한 기능과 구조를 개선하고 안전성과 경제성을 최대로 고려한 획기적인 수상생태공원을 제공하며, 완충용 인공 식물섬의 부가 설치에 의하여 외부의 충격이 수상생태공원에 직접적으로 미치지 아니하여 안정적이고 경제적인 수상생태공원을 제공하는 발명으로서, 하천 및 호소 등의 수변정화산업, 수변환경 조성산업상 매우 유용한 발명이다.

Claims (3)

1. 인공 식물섬(2)을 보호하기 위해 인공 식물섬의 주위를 따라 설치되며,

   육면체의 형상으로 성형되어 측면의 네 모서리에 돌출되어 볼트체결구가 형성되어 있는, 내부가 빈 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene) 재질의 블록단위체(1)를 상기 볼트체결구(11)를 이용하여 볼트와 너트를 매개로 다수 개 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인공 식물섬 보호틀(11).
2. 제 1항의 블록단위체(1) 또는 에틸렌 초산비닐 코폴리머(ethylene vinylacetate copolymer) 재질의 표면이 엠보싱처리된 블록단위체(3)를 다수 개 연결시켜 형성한 관찰데크(4)와,

   상기 관찰데크와 동일한 소재의 블록단위체를 연결하여 형성된, 육지와 상기 관찰데크를 연결시키는 부교(5)를 포함하여 구성되며,

   상기 관찰데크(4)와 상기 부교(5)의 주변에 다수 개의 인공 식물섬(2)을 위치시키고 상기 관찰데크(4), 부교(5), 다수 개의 인공 식물섬(2) 각각의 사이에 제 1항의 인공 식물섬 보호틀(10)을 위치시켜 이들을 각각 로프를 매개로 연결하고, 최외곽부에 위치된 인공 식물섬(2)의 주위에 제 1항의 인공 식물섬 보호틀(10)을 위치시켜 이들을 로프를 매개로 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 인공 식물섬을 이용한 수상생태공원(9).
3. 제 2항에 있어서, 상기 수상생태공원에 미치는 외부의 충격을 완화시키기 위하여 완충용 인공 식물섬(6)을 상기 수상생태 공원의 외부에 위치시키고 상기 수상생태공원과 상기 완충용 인공 식물섬을 로프를 매개로 연결시키고, 상기 완충용 인공 식물섬을 고정앵커(7)에 로프를 매개로 연결하여 구성함으로써 완충용 인공 식물섬에 의해 외부의 충격이 1차적으로 완화되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 인공 식물섬을 이용한 수상생태공원(9).