KR100456510B1 - 호소의 경사면 녹화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하천 및 호소 등의 수질정화, 수생태계 복원, 수변공간 창출을 목적으로 하는 호소 경사면 녹화장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 덩굴식물이 부착생장하는 로프 또는 수변식물이 식재된 비천공형 인공식물섬의 일측단이 호소의 경사면에 고정되고, 그 타측단은 수변식물이 식재되어 수면에 부유하도록 구성된 천공형 인공식물섬과 연결되어 구성된 호소 경사면 녹화장치에 관한 것으로, 본 발명의 호소 경사면 녹화장치는 호소의 녹화효과와 더불어 부가적으로 식재된 식물에 의하여 유기오염물질 및 호소의 부영양화를 유발하는 질소, 인 등의 영양염류를 제거할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Description

호소의 경사면 녹화장치 {Afforesting apparatus for the slopes of lakes}

본 발명은 하천 및 호소 등의 수질정화, 수생태계 복원, 수변공간 창출을 목적으로 하는 호소 경사면 녹화장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 덩굴식물이 부착생장하는 로프 또는 수변식물이 식재된 비천공형 인공식물섬의 일측단이 호소의 경사면에 고정되고, 그 타측단은 수변식물이 식재되어 수면에 부유하도록 구성된 천공형 인공식물섬과 연결되어 구성된 호소 경사면 녹화장치에 관한 것으로, 본 발명의 호소 경사면 녹화장치는 호소의 녹화효과와 더불어 부가적으로 식재된 식물에 의하여 호소의 부영양화를 유발하는 유기오염물질 및 질소, 인 등의 영양염류를 제거할 수 있는 효과를 갖는 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 있으며, 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 인 등의 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 조성하여 가능한 한 많은 식물이 생육할 수 있도록 하기 위하여 인공식물섬이 개발되어 왔다. 인공식물섬에 식재된 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 있다. 그러나, 인공식물섬을 이용하는 종래의 방법은 호소 등의 수변부에는 식물의 식생이 형성되기 곤란한 황토지대가 그대로 노출되는 지역에는 그 적용이 어려운 문제점이 있다.

또한, 우리나라는 물을 발전, 공업, 농업 용수로 이용하기 위해서 댐을 조성함으로써 인공적으로 형성된 호소가 매우 많다. 자연적인 호소의 기슭은 대부분이 급경사를 이루지 않고 완만한 경사를 이루지만, 인공적으로 조성된 호소는 급경사를 이루는 사면을 갖는 경우가 많다. 이는 댐에 의하여 인공적으로 형성된 원래의 수위보다 상당히 높은 수위를 유지하므로, 예전에는 가파른 산비탈이었던 경사면이댐에 의해서 수위가 높아진 호소의 기슭 부분이 되는 데 기인한 것이다. 이러한 경사면은 수위의 변동에 따라 그 노출정도가 달라지게 된다. 특히, 경사면은 장마철과 같은 우기(雨期)를 제외하고는 항상 수면에서 노출된 상태에 있게 되므로, 이로 인하여 주위 경관이 훼손되는 문제가 있다. 이를 해소하기 위해, 종래 경사면에 식물을 식재하여 녹화하기 위한 다각적인 방안이 시도되어 왔다. 그 일환으로 육상 식물 또는 수변 식물을 경사면에 직접 식재하거나 또는 각 식물의 씨앗을 경사면에 파종하는 방법이 시도되었으나, 우수에 의한 유실 등의 문제가 있다. 그리고, 육상 식물을 경사면에 직접 식재하는 경우에는 우기에 경사면이 완전히 물에 잠기게 되면, 장기간 물에 잠긴 육상식물은 부패사하게 되고, 비록 물에 잠기는 시간이 짧다 하더라도 물속의 황토가 육상 식물의 잎에 묻어서 육상식물이 고사(枯死)하게 되는 문제가 있다. 또 다른 방법으로는 부직포를 경사부에 포장하고 여기에 여러 수변식물들을 식재하는 방법도 시도되고 있으나, 주로 화학섬유사로 구성된 부직포가 식물체의 활착에 거의 도움을 주지 못하여 시험단계에 머무르고 있는 실정이다. 또한, 접착성분과 토양모재를 각종 식물종자와 비료와 함께 혼합하여 경사면에 포장처리하여 줌으로써, 식생대를 구성하는 방법도 시도되었으나, 유수에 의한 손실이 커 실용성이 없었다.

따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 고려하여 안출한 것으로, 호소의 부영양화를 방지할 뿐만 아니라 호소 등의 수위의 변화에도 불구하고 호소의 경사면이 녹화된 상태로 유지될 수 있으며, 식재된 수변식물이 고사하지 않도록 하는 호소 경사면 녹화장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 호소 경사면 녹화장치를 도시한 평면도,

도 2a는 본 발명에 의한 비천공형 인공식물섬을 도시한 구조도 및 단면도,

도 2b는 본 발명에 의한 천공형 인공식물섬을 도시한 구조도 및 단면도,

도 3a는 호소의 수위가 높은 경우의 호소 경사면 녹화장치의 일 실시예를 도시한 측면도,

도 3b는 호소의 수위가 높은 경우의 호소 경사면 녹화장치의 다른 실시예를 도시한 측면도,

도 4a는 호소의 수위가 낮은 경우의 호소 경사면 녹화장치의 일 실시예를 도시한 측면도,

도 4b는 호소의 수위가 낮은 경우의 호소 경사면 녹화장치의 다른 실시예를 도시한 측면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1. 호소 경사면 녹화장치 2. 로프

3. 비천공형 인공식물섬 4. 천공형 인공식물섬

31. 부력재 32. 식재망

33. 그물망 34. 식재포트

35. 다공성 부직포

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 덩굴식물(7)이 부착생장하는 로프(2) 또는 수변식물(36)이 식재된 비천공형 인공식물섬(3)의 일측단이 호소의 경사면에 고정되고, 그 타측단은 수변식물(45)이 식재되어 수면에 부유하도록 구성된 천공형 인공식물섬(4)과 연결되어 구성된 호소 경사면 녹화장치(1)를 제공한다.

즉, 본 발명의 호소 경사면 녹화장치는 크게 로프 또는 비천공형 인공식물섬과 천공형 인공식물섬을 그 구성요소로 하는 것으로서, 로프와 비천공형 인공식물섬은 호소의 경사면을 덮도록 구성된 부분으로서 일측단이 고정말뚝(6) 등의 고정장치에 의해 경사면에 고정되고 호소의 수위 변화에 따라 유동성을 가지도록 형성되며 호소의 환경조건 등에 따라 로프와 비천공형 인공식물섬을 단독으로 사용하거나 이를 동시에 사용할 수도 있으며, 천공형 인공식물섬은 지속적으로 수면에 부유된 상태로 유지된다.

로프는 그 일측이 호소 경사면의 상부에 고정되고, 타측은 천공형 인공 식물섬에 연결되어 경사면의 일정지역에 뿌리를 내리고 성장하는 덩굴식물의 생장공간을 제공한다. 로프는 수중에서의 부식에 강하고 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 장시간 일광에 노출되어도 그 특성이 변하지 않는 안정한 재질로 형성된 것을 사용하여야 하며, 폴리에틸렌 로프, 폴리프로필렌 로프 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 스테인레스 와이어 로프를 사용할 수 있다.

본 발명의 호소 경사면 녹화장치에 사용된 비천공형 인공식물섬은 발포성형된 다공성 부직포(35)와; 상기 부직포 위에 놓여지는 올레핀계 발포성형수지 재질의 천공을 형성하지 않은 부력재(31)와; 상기 부력재 위에 놓여지며 수변식물(36)을 활착시키도록 구성된 천연식물성 섬유가 충진된 천연식물성 재질의 식재망(32)과; 상기 부력재와 상기 식재망을 감싸 고정시키는 합성수지 재질의 그물망(33)과; 상기 그물망의 그물구조에 삽입되어 식물이 식재되는 다수 개의 식재포트(34)를 포함하여 구성된다. 이는 식재된 식물의 뿌리가 인공식물섬의 외부로 노출되어 있지 않기 때문에, 호소의 수위 변동에 따라 인공식물섬의 높낮이가 달라지게 되더라도 지면과의 마찰 등으로 인하여 식물의 뿌리에 손상이 발생하지 않아 식물의 지속적인 생장을 가능하게 하는 효과가 있다.

발포 성형된 다공성 부직포는 그 직조특성상 모세관 현상에 의해 소정 시간 동안 보습력을 가지므로, 호소의 수위가 하락하여 비천공형 인공식물섬이 호소의 경사면과 직접 접촉하게 되는 경우에도 식재된 식물의 생장이 저해되지 않는다. 부력재로 사용된 올레핀계 발포성형 수지는 부유성과 유연성이 우수한 소재로서, 바람직하게는 발포성 에틸렌 초산비닐 코폴리머(EVA : ethylene vinylacetate coploymer)를 이용할 수 있다.

갈대와 같은 수변식물을 활착시킬 수 있는 식재망은 식재된 식물의 성장을 촉진시키기 위하여 일정시간, 즉 3~6년이 경과되면 자연분해되는 코코넛 섬유 등의 섬유질 재질을 코이어 섬유, 면사, 황마사 등의 천연섬유사 재질의 그물망체에 채운 평판 매트형으로 구성되며, 부력재의 상부에 위치하게 된다. 그물망체에 채워진 소재들은 쉽게 분해될 수 있는 물질이지만, 식재된 수변식물의 사멸과 분해에 의해 또 다른 식물이 자랄 수 있는 부식토양이 형성되므로, 본 발명에 의한 인공 식물섬은 반영구적으로 사용 가능한 것이다. 식재망의 두께는, 수변식물이 지탱될 수 있도록 5~10cm인 것이 바람직하다.

본 발명의 녹화장치가 설치되는 호소의 생태학적 특성 및 필요에 따라 로프만을 사용하거나 비천공형 인공식물섬만을 사용할 수도 있으며, 양자를 모두 사용하여 녹화장치를 구성할 수도 있다.

본 발명에서 사용된 천공형 인공식물섬은 다수 개의 천공이 형성된 올레핀계 발포성형수지 재질의 부력재(41)와; 상기 부력재 위에 놓여지며 수변식물(45)을 활착시키도록 구성된 천연식물성 섬유가 충진된 천연식물성 재질의 식재망(42)과; 상기 부력재와 상기 식재망을 감싸 고정시키는 합성수지 재질의 그물망(43)과; 상기 그물망의 그물구조에 삽입되어 식물이 식재되는 다수 개의 식재포트(44)를 포함하여 구성된다. 천공형 인공식물섬과 비천공형 인공식물섬에 사용된 그물망은 식생재의 손실을 방지하고, 식재된 수변 식물을 부력재 상에 안정적으로 고정시키는 역할을 한다. 바람직하게는, 내구성 및 내후성이 뛰어난 소재인 중·고밀도 폴리에틸렌 수지(HDPE, MDPE)를 압출시켜 제조한 망체를 사용한다. 중·고밀도 폴리에틸렌 수지는 경도가 높고 내충격성, 내열성 및 내후성이 우수한 특징이 있으므로, 파랑 및 충돌로 인한 그물망 자체의 손상이 적을 뿐만 아니라 빛에 의한 변형이 적으므로, 수체 내에 설치되어 오랜 시간 동안 일광을 받게 되는 경우에도 인공식물섬이 안정적으로 유지되게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 호소 경사면 녹화장치를 도시한 평면도이다. 도 1에 도시된 녹화장치는 호소 경사면 접촉부위에 로프와 비천공형 인공 식물섬을 동시에 사용하여 구성한 것으로서, 필요에 따라 적정한 개수의 부표(5)를 설치할 수 있다.

도 2a는 본 발명에 의한 비천공형 인공식물섬을 도시한 구조도 및 단면도이고, 도 2b는 본 발명에 의한 천공형 인공식물섬을 도시한 구조도 및 단면도로, 종래 사용되어 온 인공식물섬들과 달리 별도의 프레임을 형성하지 않는 형태로서, 시공이 간편·용이한 특성이 있다.

도 3a와 도 3b는 호소의 수위가 높은 경우의 호소 경사면 녹화장치를 도시한 측면도로, 도 3a는 비천공형 인공식물섬을 이용한 호소 경사면 녹화장치를 도 3b는 로프를 이용한 녹화장치를 나타낸 것으로서, 비천공형 인공식물섬과 로프가 호소의 경사면과 분리되어 수면에 부유하고 있는 상태를 나타낸다. 녹화장치가 차지하는 면적이 넓어짐에 따라 필요한 경우에는 고정닻(8)을 설치하여 안정성을 도모할 수 있다.

도 4a와 도 4b는 호소의 수위가 낮은 경우의 호소 경사면 녹화장치를 도시한 측면도로, 도 4a는 비천공형 인공식물섬을 이용한 호소 경사면 녹화장치를 도 4b는 로프를 이용한 녹화장치를 나타낸 것으로서, 비천공형 인공식물섬과 로프가 호소의 경사면에 접촉되어 있는 상태를 나타낸다.

이상에서 본 발명을 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위는 상술한사항에 한정되지 아니하며, 단순한 형상의 변경 등 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 실시 가능한 범위까지 포함한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 수위의 변동에 따라 유동적으로 변동하며 항상 호소의 경사면을 덮을 수 있도록 형성된 호소 경사면 녹화장치에 관한 것으로서, 수위에 따라 선택적으로 노출되는 호소의 경사면에 수변 식물을 식재하고 덩굴식물이 수면위로 뻗어 생장하는 것이 가능하게 되어, 저수위 시기에 호소의 경관을 해치는 경사면의 녹화가 가능하게 되는 효과가 있다. 또한, 식재된 수변 식물의 작용에 의하여 호소의 부영양화를 방지하고, 호소의 수질을 개선시키는 부가적인 효과도 얻을 수 있는 것으로서 환경 및 조경산업상 유용한 발명이다.

Claims (4)

1. 덩굴식물(7)이 부착생장하는 로프(2) 또는 수변식물(36)이 식재된 비천공형 인공식물섬(3)의 일측단이 호소의 경사면에 고정되고, 그 타측단은 수변식물(45)이 식재되어 수면에 부유하도록 구성된 천공형 인공식물섬(4)과 연결되어 구성된 호소 경사면 녹화장치(1).
2. 제 1항에 있어서, 상기 비천공형 인공식물섬은 발포성형된 다공성 부직포(35)와;

   상기 부직포 위에 놓여지는 올레핀계 발포성형수지 재질의 천공을 형성하지 않은 부력재(31)와;

   상기 부력재 위에 놓여지며 수변식물(36)을 활착시키도록 구성된 천연식물성 섬유가 충진된 천연식물성 재질의 식재망(32)과;

   상기 부력재와 상기 식재망을 감싸 고정시키는 합성수지 재질의 그물망(33)과;

   상기 그물망의 그물구조에 삽입되어 식물이 식재되는 다수 개의 식재포트(34)로 구성되는 것을 특징으로 하는 호소 경사면 녹화장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 천공형 인공식물섬은 다수 개의 천공이 형성된 올레핀계 발포성형수지 재질의 부력재(41)와;

   상기 부력재 위에 놓여지며 수변식물을 활착시키도록 구성된 천연식물성 섬유가 충진된 천연식물성 재질의 식재망(42)과;

   상기 부력재와 상기 식재망을 감싸 고정시키는 합성수지 재질의 그물망(43)과;

   상기 그물망의 그물구조에 삽입되어 식물이 식재되는 다수 개의 식재포트(44)로 구성되는 것을 특징으로 하는 호소 경사면 녹화장치.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 그물망(33),(43)의 소재는 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene; HDPE)인 것을 특징으로 하는 호소 경사면 녹화장치.