KR100500378B1 - 리싸이클링 에코녹화공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리싸이클링 에코녹화공법에 관한 것으로, 각종 산지공사로 인해 불가피하게 발생하는 산림훼손지의 산림표토와 버려지는 자생식물을 최대한 재활용하고 자연적으로 안정된 수림형성을 조기에 도모하기 위한 것으로 성목뿐만 아니라 산림내 관목, 초본류, 토양소동물, 토양미생물, 매토종자 등 다양한 생물자원의 리싸이클링(재활용)을 통하여 훼손지의 산림식생을 조기에 복원시키기 위한 녹화시공방법으로서, 식물활착 및 생장이 불량한 토공기반층에 도입식물의 조기활착과 왕성한 식물생장이 가능하도록 산림표토를 재활용하여 식물생육기반환경 조성뿐만 아니라 기존 수림의 매토종자에 의한 종다양성을 증진시키고, 산림훼손지에서 목재활용 후 버려지는 수목그루터기나 폿트에서 재배한 자생폿트수목을 이용하여 산림식생구조를 조기에 복원하며, 강우시 발생하는 사면의 침식 및 세굴방지와 녹화초기에 도입식물이 외부에서 유입된 초본류에 의해 피압되는 것을 방지하기 위해 폐기물로 버려지는 기존 수목을 이용하여 핀칩형 우드칩멀칭재로 리싸이클링함으로서 훼손지의 자생수목을 조기에 재생시킴으로써 주변 산림생태계의 교란을 방지하고 경관복원을 위한 녹화시공방법이다.

Description

리싸이클링 에코녹화공법{RECYCLING ECO-REVEGETATION MEASURES}

본 발명은 리싸이클링 에코녹화공법에 관한 것으로, 각종 산지공사로 인해 불가피하게 발생하는 산림훼손지에서 산림표토, 폐목, 수목그루터기 등 폐자원을 최대한 재활용하여 훼손지의 자생수목을 조기에 복원시키는 공법으로 산림생태계 훼손지 복원시스템과 조화된 녹화공법이다. 세부적으로 산지개발시 산림훼손지의 표토를 리싸이클링(재활용)함으로써 식물생육환경을 조성할 뿐만 아니라 생물종다양성을 증진시키고, 산림훼손지에서 발생한 수목그루터기를 이용한 훼손지 녹화는 묘목보다 생장이 빠르고, 맹아수도 많아 조기녹화가 가능하며, 목재활용후 폐기되는 수목을 이용하여 섬유질형 우드칩으로 만들어 녹화지역에 리싸이클링함으로써 조기에 훼손지의 자생수목을 재생시킬 수 있는 발명이다.

최근 택지개발지, 골프장, 댐 수몰지 등의 대규모 토목공사로 인해 불가피하게 산림이 훼손되고 있으며 이로 인해 폐목, 수목그루터기 등이 발생하여 처리에 많은 어려움을 겪고 있으며, 산지개발시 훼손지에 대한 조기녹화 및 식생복원을 위한 연구개발이 한층 다양화되고 있다.

종래의 훼손지 녹화공법은 주로 조기녹화를 목적으로 양잔디류, 자생초종과 식생기반제인 인공토양을 취부하는 공법이 주로 이용되고 있었고, 최근에 들어 조금 진보된 공법인 나무 생가지 등을 이용한 생물공학적 녹화공법이 개발되고 있다. 그러나 이러한 공법은 조기에 주변산림과 유사한 자생수목의 복원 및 훼손지 자원의 재활용 및 종의 교란측면에서 문제점을 가지고 있다.

즉, 종자와 식생기반제를 취부하는 공법은 외국 초종에 의한 식물생태계 교란 우려 및 조기에 주변과 조화된 산림식생 복원이 불가능하며, 인공적으로 조제된 토양인 식생기반제는 토양환경을 오염시킬 가능성도 제기되고 있다. 또한 버드나무류 생가지를 이용한 녹화공법은 손쉽게 재료확보를 할 수 없으면 다른 지역에서 재료를 채취하여 이용하는 이러한 방법은 훼손지에서 발생하여 버려지는 폐자원을 재활용한다는 측면과 경제적인 측면에서 미흡한 점이 있다.

본 발명은 대규모 산지개발시 대면적으로 수반하는 산림훼손지역에서 기존의 산림자원, 즉 성목뿐만 아니라 산림내 관목, 초본류, 토양소동물, 토양미생물, 매토종자 등 다양한 생물생태적 자원을 최대한 재활용하여 조기에 훼손지의 자생수목을 재생시킴으로써 훼손지 경관 및 산림식생 종조성 구조를 복원하기 위한 녹화시공방법에 관한 것으로서, 산림훼손지에서 발생하는 표토를 재활용하여 식생복원지역에 포설해 생육기반환경조성 및 생물종다양성을 증진시키고, 생육기반환경 조성시 표토유실방지책과 고정말뚝을 설치한 후 훼손지내 자생수목그루터기를 굴취·이식하거나 자생종 폿트수목을 이용하여 녹화하고, 재활용이 가능한 폐목을 이용하여 핀칩형의 우드칩으로 만든 후 표토층위에 포설하여 리싸이클링함으로써 식물생육이 어려운 훼손지를 산지개발 전 산림과 유사한 종구성을 갖게 재생시켜 주변산림과의 생태계 교란방지 및 경관을 조기에 복원할 수 있는 녹화시공방법을 제공하는데 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 리싸이클링 에코녹화공법은 식물생육이 어려운 훼손지를 산지개발 전 산림과 유사한 종구성을 갖는 수림으로 재생시켜, 주변산림과의 생태계 교란방지 및 경관을 조기에 복원시키고, 생육기반환경 및 생물종다양성 증진을 도모하기 위하여 산림훼손지에서 발생하는 표토를 재활용하여 식생복원을 위해 조성한 토공기반층에 포설하는 표토포설 단계와; 생육기반환경 조성시 표토유실방지책과 고정말뚝을 설치하는 단계와; 맹아발생이 우수한 자생수목그루터기를 굴취, 이식하거나 현지에서 자생폿트수목을 수고 70cm-130cm로 재배하여 폿트수목을 혼합식재하여 녹화하는 식재 단계와; 폐기되는 기존 수목을 활용하여 핀칩형의 우드칩으로 만든 후 표토층위에 멀칭하는 멀칭 단계를 포함하여 구성된다.

그리고, 표토채취는 채취 즉시 복토할 수 있는 토양일 경우 봄철에 채취하며, 임시보관후 사용하는 토양은 산림토양 내에 있는 영양분 및 토양미생물, 식물종자의 훼손을 방지하기 위하여 가을에 표토를 채취하고, 표토 채취의 깊이는 다양한 종의 출현 및 생육개체수를 고려할 때 표토 부근 40cm 이내에서 채취한다.

또, 수관층이 소나무와 같이 수목그루터기에서 맹아가 전혀 발달하지 않는 상록침엽수가 우점할 경우 아교목층 이하의 수목만을 그루터기로 활용하며 수관층에서 우점종인 소나무는 노지수목이나 폿트수목으로 식재한다.

또한, 낙엽수 수목그루터기의 식재시기는 가을, 상록수는 봄에 하도록 하고, 공사진행상 이식할 수 없을 경우 가식장을 만들어 가식 후 식재한다.

그리고, 수목그루터기는 굴취시 이식시기에 활착율 및 이동을 고려하여 대형목은 제외하고, 근원직경이 20㎝를 넘지 않는 소경목를 굴취하며, 침엽수나 직근성 수종은 가능한 피하고, 낙엽활엽수나 상록활엽수로 맹아력이 우수한 자생수종을 선정하여 굴취한다.

또, 수목그루터기의 수간길이는 지상부에서 10-30㎝ 이내로 절단하며 수목그루터기의 분 크기는 교목류의 경우 뿌리 폭은 근원직경의 5배 이상, 뿌리깊이는 근원직경의 3배 이상으로 하고, 소경목 및 관목류의 경우 뿌리 폭은 20cm-40㎝, 뿌리 길이는 10cm-30㎝로 한다.

또한, 채취한 산림표토는 토공기반층에 10㎝-30㎝ 두께로 포설하며, 산림표토를 정리하면서 소정 폭과 높이의 표토유실 방지책을 소정 간격으로 수평으로 연결하여 설치하고, 표토유실방지책이 넘어지지 않도록 고정말뚝을 설치하며 고정말뚝 길이는 50㎝-60㎝로 하고, 산림표토를 포설한 후 식재밀도를 산정하여 작성한 군락식재모식도에 따라 사전에 식재구덩이를 만들고 수목그루터기를 식재하며, 표토유실방지책은 일부는 땅에 묻고 일부는 남겨두어 잡초를 방지하기 위하여 식재후 멀칭재인 우드칩을 소정 두께로 산림표토 위에 포설한다.

이하, 보다 상세히 설명하면 본 발명의 리싸이클링 에코녹화공법을 실시함에 있어서, 수목그루터기의 굴취는 녹화대상지와 입지조건이 비슷하고, 초본에서 교목층까지 다층구조가 발달한 산림이 바람직하며 반출로 등의 조건인 구배, 반출거리 등의 조건을 고려한다.

녹화 후 수림형성 관점에서 볼 때, 소경목의 수목그루터기뿐만 아니라 그 구성종으로 치수와 관목류 등의 채취도 필요로 하며, 치수와 관목류 등의 채취시 벌채하기 전에 채취하는 것이 효과적이다.

낙엽수 수목그루터기의 식재시기는 가을(10월, 11월), 상록수는 봄에 하도록 하며, 이식적기에 시공할 수 없을 경우, 그 시기에 활착율을 고려하여 식재밀도를 결정하고, 공사진행상 이식할 수 없을 경우 가식장을 만들어 가식 후 식재한다.

초기경관에 문제가 있는 경우나 녹화시 수목그루터기의 물량이 부족할 경우 현지에서 자생폿트수목을 수고 1m정도로 재배하여 폿트수목을 혼합식재하며, 또한 수관층이 소나무와 같이 수목그루터기에서 맹아가 전혀 발달하지 않는 상록침엽수가 우점할 경우 아교목층 이하의 수목만을 그루터기로 할용하며 수관층에서 우점종인 소나무는 폿트수목으로 식재하도록 한다.

수목그루터기의 식재시 식재밀도는 녹화의 목표, 활착률, 생장속도로 결정되며, 활착율과 생장속도는 이식조건에 따라 변화하기 때문에 녹화시기와 방법, 녹화 대상지의 입지조건 등으로부터 예측하여 녹화목표달성에 필요한 식재밀도를 산출한다.

녹화목표를 N년 후 수관층을 형성하는 것으로 할 경우 식재밀도는 다음과 같이 구할 수 있다. 도 4와 같이 수목그루터기를 배치하면 수관이 처음으로 수관층을 형성할 때 수목그루터기의 거리와 수관폭(W; 단위 :m)이 같게된다.

이때 식재밀도는 2/W²(본/㎡)이다. 식재밀도를 결정하기 위해서는 활착률(A ; 단위 : %)을 고려해야 하며 활착률을 사용한 식재밀도(본/㎡) = 200/AW²이 된다. 활착율(A;%)과 수관폭(W;m)은 녹화시 수림형성목표와 이식시기에 따라서 대략 다음 표 1) 및 표 2)와 같이 예측할 수 있다.

표 1)

녹화 목표년도	3년	5년
수관폭(W)	2.5m	3.5m

표 2)

이식시기	가을	장마 후 여름	겨울 벌채 후 5월
활착율(A)	80% 이상	20% 이하	70% 이상

예를 들어 수림형성 목표년도를 5년으로 보고, 참나무류(근원직경 15-25㎝) 그루터기를 가을에 시공할 경우 식재밀도는 다음 식과 같다.

식재밀도 = 200/(80×3.5²) = 0.23(본/㎡) = 약 2300(본/ha)

그리고, 표토채취는 채취 즉시 복토할 수 있는 토양일 경우 봄철에 채취를 하도록 하며, 임시보관후 사용하는 토양은 산림토양 내에 있는 영양분 및 토양미생물, 식물종자의 훼손을 방지하기 위하여 가을에 표토를 채취토록 한다. 표토 채취의 깊이는 다양한 종의 출현 및 생육개체수를 고려할 때 표토 부근 10cm 이내에서 채취하는 것이 바람직하다고 제안하고 있으며, 우보명 등, 梅原 등은 30-40cm의 표토를 채취하는 것이 적당하다고 제안하고 있다. 표토채취 깊이는 작업여건 등을 고려할 때, 30㎝를 기준으로 한다.

우드칩 제조는 반출로, 거리 등을 고려하여 공사구간별로 가적치장을 만들어 산림벌채시 폐목이 발생할 경우 섬유질형 우드칩으로 제조하여 적치하고 녹화지역이 발생할 경우 활용하며 포설 후 남는 우드칩은 일반식재지에 활용한다.

다음으로 본 발명의 녹화시공방법에 대하여 보다 구체적인 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 7은 본 발명에 의한 리싸이클링 에코녹화공법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1 및 도 2에는 녹화대상지의 사면에 형성된 토공기반층의 서로 다른 형태를 보인 단면도가 각각 도시되고, 도 3에는 수목그루터기의 형태를 보인 정면도가 도시되어 있으며, 도 4에는 수목그루터기 식재 배치도, 도 5에는 군락식재모식도가 각각 도시되고, 도 6 및 도 7에는 서로 다른 시공예를 보인 단면도가 각각 도시되어 있다.

본 발명을 실시함에 있어서, 수목그루터기는 굴취시 이식시기에 활착율 및 이동을 고려하여 대형목은 제외하고, 근원직경이 20㎝를 넘지 않는 소경목를 굴취하며, 침엽수나 직근성 수종은 가능한 피하고, 낙엽활엽수나 상록활엽수로 맹아력이 우수한 자생수종을 선정하여 굴취한다.

그리고, 도 1 및 도 2와 같이 녹화대상지의 사면에 토공기반층(7)을 1단 또는 복수단으로 형성하고, 배수로(7a)를 형성한다. 도 2에서 부호 7b는 단차부를 보인 것이다.

또한, 도 3과 같이 수목그루터기(1)의 수간길이는 지상부에서 10-30㎝ 이내로 절단하며 수목그루터기(1)의 분 크기(접시형)는 교목류의 경우 뿌리 폭은 근원직경의 5배, 뿌리깊이는 근원직경의 3배 이상으로 하고, 소경목 및 관목류의 경우 뿌리 폭은 30㎝, 뿌리 길이는 20㎝ 내외로 한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 채취한 산림표토(6)는 토공기반층(7)에 10㎝-30㎝ 두께로 포설하고, 산림표토(6)를 정리하면서 폭 30㎝, 소정 높이의 표토유실 방지책(3)을 수평으로 연결하여 설치하고 간격은 2m로 하며, 표토유실방지책(3)이 넘어지지 않도록 고정말뚝(4)을 설치한다. 예를 들어 표토유실방지책(3)은 20㎝ 가량 땅에 묻고 10㎝정도 남겨두어 우드칩(5)을 채운다. 표토(6)를 포설한 후, 도 4의 수목그루터기 식재 배치도 및 식재밀도를 산정하여 작성한 도 5의 군락식재모식도에 따라 사전에 식재구덩이(8)를 만들고 수목그루터기(1)를 식재한다.

수목그루터기(1)의 식재는 일반시방에서 준하여 식재하며, 식재시 근부의 가는 뿌리나 근주와 함께 이식된 초목류의 뿌리는 없애지 않도록 한다. 수목그루터기(1) 식재시 방치기간이 길 경우 그루터기가 건조되어 쇠약해져 고사 및 피해원인이 될 수 있으므로 작업시간을 줄여 시공한다.

표토유실(6) 및 잡초를 방지하기 위하여 식재후 멀칭재인 우드칩(5)을 10㎝두께로 표토층(6)위에 포설한다. 우드칩(5) 멀칭이 너무 얇으면 효과가 없고 너무 두꺼우면 근맹아의 발생을 저해하므로 수목그루터기(1)의 주변은 얇게 멀칭하도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 리싸이클링 에코녹화공법은 개발지구의 자생수목(향토종) 및 폐기되는 토양 및 수목자원을 효과적으로 활용할 수 있다. 즉 자원의 재활용과 함께 대상지 환경에 적합한 수림을 재현 또는 복원, 조성할 수 있다는 것이다. 공법이 비교적 간단하고 수형을 갖춘 수목에 비해 식재가 간편하고, 지주가 필요하지 않기 때문에 경제적이다. 또한 묘목보다 성장이 빠르고, 맹아수의 발생이 많아 조기녹화의 성과를 가져올 수 있어 산림식생구조 및 경관복원을 빠르게 진행시킬 수 있고 근주에 부착해 있는 초본이나 다른 수목종자도 동시에 이식이 가능해 생물종다양성 증진이 기대되며, 생물학적으로 자생식물을 활용함으로써 생태계의 교란을 막을 수 있다.

도 1 내지 도 7은 본 발명에 의한 리싸이클링 에코녹화공법을 설명하기 위한 도면으로서,

도 1 및 도 2는 녹화대상지의 사면에 형성된 토공기반층의 서로 다른 형태를 보인 단면도,

도 3은 수목그루터기의 형태를 보인 정면도,

도 4는 수목그루터기 식재 배치도,

도 5는 군락식재 예시도,

도 6 및 도 7은 서로 다른 시공예를 보인 단면도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 수목그루터기 2 : 폿트수목

3 : 유실방지책 4 : 고정말뚝

5 : 우드칩 6 : 표토

7 : 토공기반층 8 : 식재 구덩이

Claims (4)

1. 산림이 훼손되어 복원하고자 하는 산림복원 대상지역에서 발생하는 표토를 재활용하여 식생복원을 위해 조성한 토공기반층에 포설하는 표토포설 단계와,

   상기 산림복원 대상지역의 생육기반환경 조성을 위해 표토유실방지책과 고정말뚝을 설치하는 단계와,

   상기 산림복원 대상지역에서 맹아 발생종의 자생수목그루터기를 굴취, 이식하거나 현지에서 자생폿트수목을 수고 70cm-130cm로 재배하여 폿트수목을 혼합식재하여 녹화하는 식재 단계와,

   상기 산림복원 대상지역에서 폐기되는 기존 수목을 활용하여 핀칩형의 우드칩을 만들어 표토층위에 멀칭하는 멀칭 단계를 포함하며,

   상기 표토포설 단계에서 표토 채취는 채취 즉시 복토할 경우 봄철에 채취하고, 임시보관후 사용할 경우에는 가을에 채취하며, 표토 채취의 깊이는 30㎝ 이내에서 채취하고, 채취한 산림표토는 토공기반층에 10㎝-30㎝ 두께로 포설하는 과정과,

   상기 표토유실방지책과 고정말뚝을 설치하는 단계에서는 표토유실방지책으로 길이 50㎝-60㎝ 의 고정말뚝을 설치하는 과정과,

   상기 식재 단계에서 상기 산림복원 대상지역의 수목이 그루터기에서 맹아가 발생하지 않는 상록침엽수인 경우에는 그 상록침엽수를 폿트 수목으로 식재하고, 상기 산림복원 대상지역에서 아교목층 이하의 낙엽활엽수 수목만을 그루터기로 활용하며, 수목그루터기는 굴취시 근원직경이 20㎝보다 큰 대형목을 제외하고, 근원직경이 20㎝ 이하인 소경목를 굴취하며, 수목그루터기의 수간길이는 지상부에서 10-30㎝ 이내로 절단하여 식재하는 과정을 포함하여,

   상기 산림복원 대상지역을 훼손전 전 산림과 유사한 종구성을 갖는 수림으로 재생시켜, 주변산림과의 생태계 교란방지 및 경관을 복원시키고 생육기반환경 및 생물종 다양성 증진을 도모하도록 구성된 것을 특징으로 하는 리싸이클링 에코녹화공법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 식재 단계에서 낙엽수 수목그루터기는 가을에 식재하고, 상록수는 봄에 식재하며, 공사진행상 필요한 때 가식장을 만들어 가식 후 식재하는 것을 특징으로 하는 리싸이클링 에코녹화공법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 식재 단계에서는 식재밀도를 산정하여 작성한 군락식재모식도에 따라 사전에 식재구덩이를 만들어 식재하는 것임을 특징으로 하는 리싸이클링 에코녹화공법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 식재 단계에서 수목그루터기는 낙엽활엽수나 상록활엽수로 맹아력이 있는 자생수종을 선정하여 굴취하는 것이며, 수목그루터기의 분 크기는 교목류의 경우 뿌리 폭은 근원직경의 5배 이상, 뿌리깊이는 근원직경의 3배 이상으로 하고, 소경목 및 관목류의 경우 뿌리 폭은 20cm-40㎝, 뿌리 길이는 10cm-30㎝인 것임을 특징으로 하는 리싸이클링 에코녹화공법.