KR100573033B1 - 인공식물섬 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하천, 저수지 또는 호수 등의 수질개선 및 경관창출을 목적으로 수상에 부유시키는 인공식물섬에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인공식물섬은 수생식물이 물속에 잠기지 않고 뜨게 하는 기능을 하며 수생식물의 뿌리가 관통하여 수중에 내리게 되는 판형 부력재(10)와, 수생식물을 활착시키며 상기 부력재(10)의 상면에 접촉하게 되는 식생기반재 섬유매트(20)와, 인공식물섬의 형태를 견고하게 유지하기 위한 것으로 상기 부력재(10)와 식생기반재 섬유매트(20)의 사이 또는 부력재(10)의 하면에는 배치되는 판형 메쉬부재(40)를 포함하며, 상기 판형 부력재(10)와 식생기반재 섬유매트(20) 및 판형 메쉬부재(40)는 와이어 재봉식 또는 접착제 접착식으로 상호 일체적으로 고정 결합되는 것을 특징으로 한다.
인공식물섬, 수생식물, 식생기반재, 부력재, 인조섬유층, 와이어, 요철

Description

인공식물섬{Floating Islands}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 인공식물섬의 분해사시도.
도 2는 도 1의 결합상태 사시도.
도 3은 도 2의 사용상태 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예(1)의 단면도.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예(2) 단면도.
도 5b는 도 5a의 단면도.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예(3) 사시도.
도 6b는 도 6a의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 부력재 20: 식생기반재 섬유매트
21: 천연섬유층 22: 인조섬유층
30: 결합재 40: 메쉬부재
50: 요철
본 발명은 인공식물섬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하천, 저수지 또는 호수 등의 수질개선 및 경관창출을 목적으로 수상에 부유시키는 인공식물섬에 관한 것이다.
인공식물섬은 부도(floating islands)라고도 하며, 인공의 부체 위에 수생식물을 식재하여 식물의 영양염류 섭취를 통한 수질개선 및 경관 창출을 위한 구조물로 정의될 수 있다. 이 구조물은, 일반적으로, 수생식물이 물속에 잠기지 않고 뜨게 하는 기능을 하는 부력재와, 수생식물을 활착시킬 수 있는 식생기반재를 포함하여 이루어진다.
특허출원 제2001-0051193호("수질정화용 인공식물섬")는 상기된 인공식물섬을 일정넓이로 구현하는 구성을 제시하고 있다. 제시된 인공식물섬은 수생식물이 식재되는 식재용기와, 다수의 식재용기가 탑재되는 배양상자와, 다수의 배양상자가 탑재되는 프레임이 다수개 협력하여 형성된 식물섬블록과; 식물섬블록의 외곽으로 연결된 외곽포위체로 구성되며; 외곽포위체에는 다수의 부력재가 설치되어 수상에 부유할 수 있도록 구성된 것이다.
이러한 구성의 인공식물섬은 외곽포위체의 상부로 사람이 이동할 수 있을 정도로 대형의 구조물이기 때문에 그 상당히 넓은 설치공간을 요구하게 되며, 프레임이나 외곽포위체 등의 골격구조는 외부로 노출되어 자연적인 미감을 강조하는 인공식물섬의 외관에 부합되지 않는 단점을 갖게 된다. 또한, 상기 골격구조는 인공식물섬을 제작할 때 많은 제작경비를 수반하게 되며, 각기 다른 공간에 대하여 일률적으로 적용할 수 없는 사용상의 한계를 갖고 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 특허출원 제2003-0027683호("비골격형 인공식물섬")에서는: 부력재의 상부에, 천연식물성 섬유 재질의 평판매트형 식생기반재를 얹고, 합성수지 그물망으로 전체의 외부를 감싸듯이 결합하여 제작된 인공식물섬이 제시된 바 있다. 이와 같은 인공식물섬은 위의 특허출원 제2001-0051193호에 개시된 것에 비하여 제작이 간편하고 경비가 낮은 이점을 갖는다.
그러나 부력재의 상부에 단순히 평판매트 형태의 식생기반재를 얹고, 그 결합을 수행하기 위한 구성으로 외부에 그물망을 형성한 것이기 때문에, 부력재와 식생기반재 간의 완전하고 견고한 결합이 이루어지지 않는다. 따라서 다소 진행속도가 높은 수류(水流) 및 기상상태에 의한 바람이나 파랑(波浪) 등이 발생될 때 식생기반재가 부력재 상에서 심하게 유동하여, 소재(식생기반재 및 부력재) 자체의 파손이 발생하는 것은 물론 식재된 식물의 생장에 악영향을 끼치게 된다.
상기 악영향의 구체적인 예시로, 식생기반재에 식생되고 그 뿌리가 부력재를 통과하여 수중에 뻗어진 경우 식생기반재의 유동에 의해 부력재와 식생기반재의 사이에서 식물이 부러지거나 파손되는 현상이 자주 발생된다. 또한, 상기 합성수지재의 그물망은 계절에 따라 기온차, 수온차가 심하게 발생할 경우, 결빙/해동이 반복되어 구조자체의 취성으로 인해 외부의 사소한 충격에 대해 쉽게 파손되기 때문에 잦은 유지보수를 수행해야 하는 시간적/경제적 문제점이 드러난다.
본 발명은, 상기된 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로서, 특정의 골격을 갖지 않는 구성으로 구현하되 부력재와 식생기반재을 일체형으로 보다 견고하게 결합되도록 함으로써 인공식물섬 자체의 내구성 및 식물의 생장 안정성을 향상시킬 수 있는 인공식물섬을 제공함에 그 목적이 있다.
다른 한편으로는, 경제성 및 내구성을 고려함과 동시에 바람이나 파랑 등의 충격으로부터 수생식물을 보호하여 식물의 생장 안정성을 확보할 수 있는 인공식물섬을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 인공식물섬은: 수생식물이 물속에 잠기지 않고 뜨게 하는 기능을 하며 수생식물의 뿌리가 관통하여 수중에 내리게 되는 판형 부력재와, 수생식물을 활착시키며 상기 부력재의 상면에 접촉하게 되는 식생기반재 섬유매트와, 인공식물섬의 형태를 견고하게 유지하기 위한 것으로 상기 부력재와 식생기반재 섬유매트의 사이 또는 부력재의 하면에는 배치되는 판형 메쉬부재를 포함하며, 상기 요소들은 와이어 재봉식 또는 접착제 접착식으로 상호 일체적으로 고정 결합되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 부력재와 식생기반재 섬유매트 및 메쉬부재는 보다 견고하게 결합되며, 완성된 인공식물섬은 종래의 것에 비하여 보다 오랜 기간 견고한 상태를 유지할 수 있다.
한편, 상기 식생기반재 섬유매트는 천연섬유층과 인조섬유층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이는 천연섬유로만 된 것에 비하여 경제적이며, 내구성이 우수하다. 또한, 상기 식생기반재 섬유매트는 표면에 파형 또는 돌기 배열형 등의 요철이 형성된 것을 특징으로 한다. 이러한 식생기반재 섬유매트의 형태적 특성은 수류나 바람, 파랑 등이 수생식물에 전달하는 충격을 대폭 감소시켜, 수생식물의 생장 안정성에 매우 효과적이다.
이하, 상기 구성이 적용된 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 인공식물섬의 분해사시도, 도 2는 도 1의 결합상태 사시도, 도 3은 도 2의 사용상태 단면도이다. 이들 도면을 참조하면, 본 발명에 의한 인공식물섬은 수면에서 자체의 부력으로 부유되는 부력재(10)와, 부력재(10)의 상면에 배치되어 각종 수생식물의 단일 수종 또는 2이상의 복합수종이 활착 식재되 는 식생기반재 섬유매트(20)와, 인공식물섬의 형태를 견고하게 유지하기 위한 메쉬부재(40)와, 이들 요소(10,20,40)들을 일체로 고정 결합시키는 결합재(30)로 이루어진다.
상기 부력재(10)는 판형으로 형성되며, 수생식물의 뿌리가 관통하여 수중에 내릴 수 있도록 하기 위한 다수의 천공(11)을 갖는다. 부력재(10)의 재료로서, 수상에서 단위 체적당 자체 부력이 높고, 유연 탄력성(수류에 대한 탄력적인 휨, 섬간의 충돌에 대한 완충 등)이 우수한 재료를 선택하여 형성되며, 예를들어 올레핀계열의 발포성형 수지를 사용한다. 바람직하게는, 발포성의 에틸렌 초산비닐 코폴리머(EVA; Ethylene Vinylacetate Copolymer)를 부력재(10)의 재료로 사용한다.
상기 식생기반재 섬유매트(20)는 수생식물, 예를들어 부레옥잠이나 갈대, 부들, 꽃창포 등의 수종을 활착시키고 생장하는 식물을 지지하는 매트이다. 상기 섬유매트(20)는 수생식물이 지지될 수 있는 정도의 약 10cm의 두께로 형성된다. 섬유매트(20)의 재료로서 바람직하게 코코넛 중과피와 같은 천연섬유 재료를 사용하지만, 본 발명이 섬유매트(20)의 재료에 한정되는 것은 아니다.
상기 메쉬부재(40)는 인공식물섬의 형태를 견고하게 유지하고 내구성을 향상시키기 위하여 사용된다. 도면에서 메쉬부재(40)는 식생기반재 섬유매트(20)와 부력재 사이에 배치되는 것을 도시하였으나, 다른 실시예에서 부력재(10)의 하면에 배치되어도 좋다. 메쉬부재(40)의 재료로서 강도가 높고 내식성이 우수한 스테인레스가 유리하지만, 그 이외에도 아연도, PVC(폴리염화비닐), PE(폴리에틸렌), HDPE(고밀도 폴리에틸렌) 등이 사용될 수 있다.
상기한 부력재(10)와 식생기반재 섬유매트(20) 및 메쉬부재(40)는 결합재(30)에 의하여 일체적으로 고정 결합된다. 상기 결합재(30)는 내식성, 내구성이 우수한 스테인레스 와이어 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 합성수지로 된 와이어 형태의 부재이며, 상기 요소들(10,20,40)은 결합재(30)을 이용한 재봉(바느질)의 방법으로 일체화된다. 한편, 상기 결합재(30)는 접착제일 수 있으며, 이 때 상기 요소들(10,20,40)은 접착제에 의하여 상호 접착 방법으로 일체화된다.
이와 같은 방법으로, 부력재(10)와 식생기반재 섬유매트(20) 및 메쉬부재(40)는 일체형으로 그리고 매우 견고하게 결합되는 것이며, 상호 마찰적으로 유동될 가능성은 없다. 따라서 인공식물섬 자체의 내구성 및 식재된 수생식물에 대한 생장 안정성이 크게 향상되는 것이다.
상기와 같이 구성된 인공식물섬은 그 자체로 부유될 수 있으며, 섬의 면적을 증가시키기 위해 다수의 인공식물섬을 연결하여 활용할 수 있다. 이 때, 상기 인공식물섬 간의 연결은 부력재(10)의 각 모서리에 후크 등의 걸고리(미도시)를 결합하여 이들을 체결하거나, 메쉬부재(40)를 외측으로 돌출시켜 메쉬부재(40) 간을 체결 하는 등의 방법에 의해 수행될 수 있다. 인공식물섬의 고정 또한 부력재(10) 또는 메쉬부재에 걸고리 등을 형성하여 수중의 바닥에 투입된 중량체(미도시) 등과 연결하는 등의 방법에 의해 구현될 수 있다.
도 4를 참조하면, 다른 실시예에서 상기 식생기반재 섬유매트(20)는 적어도 하나의 인조섬유층(22)을 포함하고 있다. 전술한 바와 같이, 식생기반재 섬유매트(20)는 수생식물이 지지되도록 하기 위하여 일정한 두께(약 10cm)로 형성된다. 이를 고가인 천연섬유로만 구성하는 것은 경제적인 문제가 뒤따른다. 또 천연섬유는 물에 쉽게 분해되는 성질이 있어 식물 지지력이 취약한 문제도 있다.
이에, 식생기반재 섬유매트(20)에 적어도 하나의 인조섬유층(22)이 포함되도록 함으로서 경제성 및 지지력을 보완할 수 있다. 이 경우 식생기반재 섬유매트(20)는 천연섬유층(21)과 인조섬유층(22)을 포함하며, 서로 적층되는 구조이다. 상기 인조섬유층(22)은 바람직하게 캐시밀론을 재료로 하며, 라텍스 등의 소재에 의하여 천연섬유층(21)과 접착될 수 있다.
도 5a,b 및 도 6a,b를 참조하면, 또 다른 실시예들에서 상기 식생기반재 섬유매트(20)의 표면에는 연속하는 또는 다수의 요철(50)이 형성되어 있다. 저수지나 호수 등에 부유된 인공식물섬은 바람이나 파랑의 영향을 받기 쉽다. 영향의 정도에 따라 식재된 식물은 파손되거나 유실되기도 한다. 따라서 바람이나 파랑으로부터 식물을 보호하기 위한 수단이 필요하게 되는데, 이 때 별도의 장치를 부가하는 것은 비경제적이다.
이에, 식생기반재 섬유매트(20)의 표면을 요철형으로 하고 요입 부분에 수생식물을 식재함으로서, 바람이나 파랑으로부터 식물을 보호할 수 있게 되어, 식물의 생장 안정성 확보에 매우 효과적이다. 식생기반재 섬유매트(20)의 표면의 구체적인 형태는 도 5a,b에서와 같은 파형이거나 6a,b에서와 같은 돌기 배열형일 수 있으며, 그 이외에도 다양하게 변형될 수 있을 것이다.
도 4에서 도시된 식생기반재 섬유매트(20)의 구조, 즉 천연섬유층(21)과 인조섬유층(22)의 적층구조는 도 5a,b 및 도 6a,b에서 그대로 인용되었다. 그러나 식생기반재 섬유매트(20)의 적층구조와 표면 요철형태는 별도로 구성되고 작용한다.
본 발명에 따른 인공식물섬은 보다 간단한 결합구성에 의해 제작이 손쉽게 수행되고 따라서 경제적인 이익이 있다. 그리고 부력재(10)와 식생기반재 섬유매트(20) 및 매쉬부재(40)의 견고한 일체적 결합상태에 의하여 인공식물섬의 내구성 및 식재된 식물의 생장 안정성에 큰 향상 효과가 있다. 또한 식생기반재 섬유매트(20)의 요철 표면형태에 의하여 식물에 전달되는 바람 및 파랑의 영향을 감소시켜 식물의 생장 안정성에 큰 향상 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 수질개선 및 경관창출의 목적으로 이용되는 인공식물섬에 있어서, 수생식물이 물속에 잠기지 않고 뜨게 하는 기능을 하며 수생식물의 뿌리가 관통하여 수중에 내리게 되는 판형 부력재(10)와, 수생식물을 활착시키며 상기 부력재(10)의 상측에 배치되는 식생기반재 섬유매트(20)와, 인공식물섬의 형태를 견고하게 유지하기 위한 것으로 상기 부력재(10)와 식생기반재 섬유매트(20)의 사이 또는 부력재(10)의 하면에는 배치되는 판형 메쉬부재(40)를 포함하며, 상기 판형 부력재(10)와 식생기반재 섬유매트(20) 및 판형 메쉬부재(40)는 와이어 재봉식 또는 접착제 접착식으로 상호 일체적으로 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 인공식물섬.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메쉬부재(40)의 재료로서 스테인레스, 아연도, PVC(폴리염화비닐), PE(폴리에틸렌), HDPE(고밀도 폴리에틸렌) 중에서 선택되어 사용되는 것을 특징으로 하는 인공식물섬.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 식생기반재 섬유매트(20)는 천연섬유층(21)과 인조섬유층(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공식물섬.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 식생기반재 섬유매트(20)의 표면에는 연속하는 요철(50) 또는 다수의 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 인공식물섬.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 요철(50)은 파형이거나 돌기 배열형인 것을 특징으로 하는 인공식물섬.
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