KR100656817B1 - 하천변 식물성장불가능한 호안부에 대한 직접 식생녹화방법 - Google Patents

하천변 식물성장불가능한 호안부에 대한 직접 식생녹화방법 Download PDF

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KR100656817B1
KR100656817B1 KR1020050110603A KR20050110603A KR100656817B1 KR 100656817 B1 KR100656817 B1 KR 100656817B1 KR 1020050110603 A KR1020050110603 A KR 1020050110603A KR 20050110603 A KR20050110603 A KR 20050110603A KR 100656817 B1 KR100656817 B1 KR 100656817B1
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이명훈
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Abstract

현재 우리나라 대부분의 도심 하천 중 특히 고수호안은 콘크리트 블럭 으로 정비가 되어 있는데, 이러한 획일적인 콘크리트 블록으로의 정비는 하 천의 기능을 단순히 범람 예방 정도로, 친환경적인 생태계 보존과 친수 공 간 조성 측면에서는 악영향을 끼쳐 왔다.
최근에는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 수변식물 활착이 가능 한 다양한 식생호안 공법들이 개발되었으나, 이미 콘크리트 블록이 설치되 어 있는 대부분의 경우, 다시 새로운 친환경적인 호안공법 적용을 위해서는 기존의 블록을 걷어 내야 하므로, 막대한 비용과 콘크리트 호안블록의 폐기물 발생에 따른 환경적, 경제적인 문제로 적용이 쉽지 않았다. 또한 콘크리트 호안블록 사면위를 단순히 흙으로 채워서 식재하는 경우에는 강우나 바람, 유수등에 의하여 흙이 흘러내려 식물의 성장이 불가능한 많은 문제점을 나타냈다.
이러한 단점을 해소하기 위하여 기존에 설치된 호안블록자체를 그대로 유지하면서 적절한 식생대의 형성을 가능하게한 실용등록제268815호 "수변경계부의 자연형 호안구조"를 개발하여 시공하여왔다.
이러한 시공법도 나름대로 특징이 있으나 기본적으로 호안블록을 구성하는 콘크리트 전체의 극히 일부만 관통한 채 식물이 성장하므로 식생가능한 식물군의 선택에 제한을 받고 이에 따라 원하는 형태의 조경환경구성에 난점이 있었다.
본 발명은 이러한 단점을 개선하고자 기존에 설치된 콘크리트 블록이 덮고 있는 사면을 식물성장이 불가능한 콘크리트 및 석재 혹은 합성수지재로 구성된 호안 구조층(C)의 경사형태로 배치된 호안블록(B)들에 생태공(10)을 형성하며, 생태공의 형성이 완료되면 호안구조층의 경사면을 따라 일정거리(d)를 두고 코코넛 섬유사로 구성된 망체 내에 섬유사, 식물영양제, 토양성분등으로 구성된 식생환경조성용충진물이 충전된 식생롤(100)을 횡렬배치하고, 배치된 식생롤의 양쪽을 고정핀(200)으로 호안블록에 고정하고 식생롤의 좌우에 각각 1개소씩 상기 고정핀 사이를 고정끈(300)으로 결속하여 호안구조층과 식생롤을 일체로 고정하여 식생식물들의 활착성장이 가능한 공간부(S)를 형성하였다. 이어서 공간부(S)에 식물이 성장가능한 토양과 영양분을 상기한 공간부를 구획한 식생롤의 높이(h)만큼 충전하여 식물성장을 위한 식생기반층(400)을 하고 이곳을 천연섬유사로 구성된 망체(500)을 덮도록 하고, 이 망체의 상측으로 2차망체(460)을 재도포한 다음 함께 고정하고, 이곳에 적절한 식생식물들이 식재되므로서 식물성장이 불가능한 콘크리트, 암석, 혹은 합성수지등의 재질로 된 호안블록구조물상에 자연 식생환경이 조성토록 하였다.

Description

하천변 식물성장불가능한 호안부에 대한 직접 식생 녹화방법{Plantation process on the surface of the concrete block intalled around the river side}
도 1 은 종래 호안블록에 식생부를 구성하여 식생하는 방법의 단면구조도,
도 2 는 본 발명의 방법의 전체 공정도,
도 3 은 본 발명의 생태공과 식생롤이 배치되어 공간부가 형성된 단면구성도,
도 4 는 본 발명의 생태공과 식생롤이 배치된 상태의 평면구성도,
도 5와 6 은 공간부에 식생기반을 형성한 단면구성도 및 평면구성도,
도 7 은 식생식물이 식재된 상태의 단면구성도,
도 8 은 식재된 식물이 성장하여 생태공을 통해서 하부의 토양과 일체화되는 개념도임.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
C:호안구조층 B:호안블록 10:생태공 100:식생롤 200:고정핀 300:고정끈 S:공간부 400:식생기반층 500:망체 460:2차망체 610:고정핀 620:결속선
전통적인 호안의 정비는 단순하고 획일적으로 콘크리트 블록을 이용한 방안으로 홍수시 하천 물을 빠르게 통수시켜 하천의 범람을 막고, 제방의 붕괴를 막는 것을 주목적으로 친환경적이지 않으며, 강우시 하천 변으로부터 하천에 직접 유입되는 도심의 많은 오염물질을 차단하지 못하는 등 많은 문제점이 지적되어 왔다.또한 도시의 하천변의 많은 유역에 설치되어있는 콘크리트 블록은 여름철에 엄청난 복사열을 방출하여 도심에 열섬현상을 초래하기도 한다.
최근에는 홍수시의 범람을 막기 위한 방법으로 도심 여러 곳에 배수, 통수 시스템과 유수지 조성, 상류에서부터 홍수위를 미리 조절하는 여러 다목적 댐 건설, 산림의 조림 활성화 등으로 인해 이제는 일순간에 하천이 범람하거나 제방이 붕괴 되는 문제점은 많이 해결되었다.
서울의 청계천 복원사업 등 이제는 그동안 개발로 인해 파괴되고 방치된 환 경에 대해 큰 불편을 감수하고 큰 예산을 들여서도 환경개선 및 복원, 도심지 내에서도 가능한 생태계 회복을 위해 도심의 하천을 친환경적으로 복원하고 여러 친수공간을 확보하는데, 국가와 국민적 관심이 고조되고 있는 실정이다.
전통적인 콘크리트 호안블록의 문제점과 사람들의 인식변화 등으로 국내에서 최근까지 도심의 하천 호안에 기존의 실용등록제268815호 콘크리트 호안블록을 걷어 내지 않고 식물을 심기위해 적용되었던 방안은 크게, “기존에 설치되어 있는 콘크리트 블록에 식물이 성장할 수 있는 공간을 마련하기 위해 블록 위나 블록 사이에 천공을 하여, 설치되어 있는 콘크리트 호안블록 표면에 버드나무 등 관목류를 식재하는 방안”을 개발하였으며, 그외에도 “콘크리트 호안블록의 사면 위에 일 정량의 흙을 복토한 후, 모기장과 같은 그물망 등을 덮고 고정시켜 그 위에 seed spray나 초목류등을 식재하는 방안”으로 이상과 같은 단순한 방법 들은 식물활착이 어렵거나 유수 혹은 강풍 그리고 강우시에 복토한 흙이 흘러내려 하천으로 유입되어 하상을 상승시키는 등 여러 문제점을 해결하지 못했다 .
또한, 기존의 콘크리트 블록을 걷어내고 새로 식재가 가능하게 구멍이 뚫려 있는 호안블록으로 대체 하는 경우에는 안정된 식생활착이 가능하나 장시간의 공사기간 및 대량의 폐기물발생과 높은 건설비 상승으로 문제가 있고, 설치되어 있는 콘크리트의 호안블록 표면에 천공을 하여 식재를 하는 경우에는 식물의 활착여건이 불안하고 갈대, 물억새등 호안주변에 주로 심어야하는 수변 초본류들은 식재가 불가능하고 버드나무 등 삽목이 가능한 식물만을 심어야하는 제한이 있다.
이러한 단점을 극복하기 위하여 호안블록 사면 전체에 흙을 복토한 후, 모기장과 같은 그물 망을 덮고 그 위에 seed spray나 초목류 등을 식재하는 경우에는 우수나 바람, 유속 등의 영향으로 흙이 하부로 흘려 내려서 사면 전체적으로 균일하게 식물의 활착이나 생육에 적절한 조건을 부여하지 못하여 부분 녹화로 끝나거나 망체와 블록 표면 사이의 흙이 자유롭게 이동하게 되어 그 유동이 심하므로 유지 보수가 빈번하게 이루어지는 단점들이 지적되어 왔다.
본 발명자는 도 1에 도시하듯이 "수변경계부의 자연형 호안구조"에서는 하천,호수등의 수변경사면을 일정하게 정리구획한 경사기반층, 상기한 경사기반층의 전면에 포설되어지는 콘크리트양생된 단위체형태의 호안부재들이 연속반복되게 설 치된 호안층, 상기한 호안층의 단위형태 호안부재사이의 접촉부에 타공부를 형성하여 식생식물식재가능하도록 하는 식재부로 구성되는 수변경계부의 자연형 호안구조를 제공하고 있다.
이러한 구조의 제공으로 어느 정도 콘크리트나 암석이 갖는 단점을 극복한 점도 있으나, 타공부에 한하여 식생이 허용되며, 그 결과 주변환경과 조화를 이룬 식생환경의 조성에는 제한이 되어왔다. 특히나 도시민의 조경욕구가 점점 증대하고 도시미관의 증대라는 측면에서 보다 자유롭고 충실한 식생환경의 조성이 요구되어왔다. 이러한 요구에 충실하게 부응하기 위하여는 콘크리트 호안블록을 전부 걷어내고 내부에 닫혀져 있는 표토를 들어내는 작업이 필요하며, 이러한 경우 그 공사비와 배출되는 폐 호안블록의 처리등 도저히 실시할 수 없는 단점이 있다.
본 발명은 기존의 콘크리트 호안블록을 걷어내지 않고, 천연소재인 코코넛섬유로 이루어진 식생롤을 이용하여 식생롤 사이의 공간에 채워진 흙을 천연 섬유사로 제작한 망체로 덮어 이곳에 갈대, 물억새 등 수변식물을 바로 식재할 수 있는 공법을 제공하고자 한다.
본 발명은 이미 오래전부터 콘크리트 호안블록으로 정비되어져 있는 기존의 하천에서 부득이 친환경적 복원공사를 하게 될 경우에 콘크리트 호안블록을 걷어내는데 따른 엄청난 폐기물 발생과 처리비용을 막고, 수많은 불필요한 공사의 부대공정들도 필요 없는 식생식물 환경 조성이 가능한 공법을 제공하고자 한다.
본 발명은 또한, 기존의 콘크리트 블록을 걷어내고 새로 식재가 가능하게 구 멍이 뚫려 있는 호안블록으로 대체 하는 경우에는 안정된 식생활착이 가능하나 장시간의 공사기간 및 대량의 폐기물 발생과 높은 건설비 상승으로 문제가 있고, 설치되어 있는 콘크리트의 호안블럭 표면에 천공을 하여 식재를 하는 경우에는 식물의 활착여건이 불안하고 갈대, 물억새 등 호안주변에 주로 심어야하는 수변 초본 류들은 식재가 불가능하고 버드나무 등 삽목이 가능한 식물만을 심어야하는 제한이 있다.
본 발명은 식생롤을 적절한 간격으로 배치함으로써, 식물활착을 위해 복토한 성토지역을 유니트(단위화) 하여 최악의 경우 흙의 흘러내림을 해당 구역으로만 제한시켜 흙의 유실을 최소화함으로써 식물성장을 위한 안정적인 구조를 유지하며, 식생롤의 높은 수분 흡수작용을 통해서 건조상황에서도 식물생육에 유리한 환경을 제공하고, 야생화, 갈대, 물억새 등 수변 초본류나 갯버들, 개나리, 철쭉 등의 식물을 식재하는데 필요한 충분한 토심을 유지할 수 있어 다양한 식생대 조성이 가능하도록 하여 종합적 생태복원을 가능케 하는 공법을 제공하고자 한다.
본 발명은 콘크리트, 암석, 합성수지등의 식물생육이 불가능한 호안블록으로 구성된 하천변 호안구조에 식물이 성장가능한 하천변 콘크리트 호안부의 식생녹화방법에 관한 것이다.
본 발명은 기존에 설치되어져 있는 호안블록을 그대로 잔류시킨 채 이곳에 적절한 식물성장환경을 조성토록 하여 저렴한 녹화비용으로 녹화가능한 호안부식생 녹화방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 구체적인 방법을 첨부한 도면에 의하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 녹화방법은 도 2 는 본 발명의 방법의 전체 공정도이며, 도 3 은 본 발명의 생태공과 식생롤이 배치되어 공강부가 형성된 단면구성도이고, 도 4 는 본 발명의 생태공과 식생롤이 배치된 상태의 평면구성도이며, 도 5와 6 은 공간부에 식생기반을 형성한 단면구성도 및 평명구성도이고, 도 7 은 식생식물이 식재된 상태의 단면구성도이며, 도 8 은 식재된 식물이 성장하여 생태공을 통해서 하부의 토양과 일체화되는 개념도이다
본 발명은 식물성장이 불가능한 콘크리트 및 석재 혹은 합성수지재로 구성된 호안 구조층(C)의 경사형태로 배치된 호안블록(B)들에 생태공(10)들을 형성하는 단계,
생태공의 형성이 완료되면 호안구조층의 경사면을 따라 일정거리(d)를 두고 코코넛 섬유사로 구성된 망체 내에 섬유사, 식물영양제, 토양성분등으로 구성된 식생환경조성용충진물이 충전된 식생롤(100)을 횡렬배치하고, 배치된 식생롤의 양쪽을 고정핀(200)으로 호안블록에 고정하고 식생롤의 좌우에 각각 1개소씩 상기 고정핀 사이를 고정끈(300)으로 결속하여 호안구조층과 식생롤을 일체로 고정하여 식생식물들의 활착성장이 가능한 공간부(S)를 형성하는 단계,
상기한 식생식물의 활착성정이 가능한 공간부(S)에 식물이 성장가능한 토양과 영양분을 상기한 공간부를 구획한 식생롤의 높이(h)만큼 충전하여 식물성장을 위한 식생기반층(400)을 구성하는 단계,
상기한 식생기반층(400)의 상면부에 천연섬유사로 구성된 망체(500)을 덮도록 하고, 이 망체의 상측으로 코코넛 섬유사로 제작한 2차망체(460)을 재도포하고, 도포된 두 망체를 15 ~ 20cm 가량의 고정핀(610)으로 함께 고정하고, 코코넛 망체는 상기 식생롤의 외부를 구성하는 망체와 결속선(620)으로 재결속하여 식생롤(100)과 일체화시켜 주는 망체 도포 단계,
상기한 망체도포단계로 안정된 식색기반층이 형성되면 이곳에 일정거리를 두고 식생식물을 식재하는 단계로 구성되는 하천변 식물성장불가능한 호안부에 대한 직접 식생 녹화방법에 관한 것이다.
본 발명에서 식생롤이란 코코넛열매에서 채취한 섬유를 이용하여 로프를 구성하고 이 로프에 의하여 망체를 형성한 다음 망체를 원주형으로 구성하고 그 내부에 미세한 섬유사와 장단의 섬유들 혹은 칩상구조물과 각종 식물성장용 구성물을 충진한 구조물로 본 발명자의 특허제 125694호와 41552호에 개시된 것을 이용한다. 이 식생롤의 특징은 일반 목재나 다른 금속재와 달리 내부에 이들 섬유구조물이 토양과 유사한 기능을 발휘하는 동시에 내부에 자기중량의 4, 5배에 해당하는 물을 보유하게 된다. 그리고 일정한 탄성을 갖고 있어 설치후 위아래로 부터 혹은 상하로 부터 받는 응력을 이곳에서 흡수 제거하여 식생층이 경사구조의 특성상 흘러내리거나 변형이 되는 것을 막아준다.
본 발명에서 식생공간부 형성을 위한 식생롤(100)은 설치현장의 상황에 따라서 둘 이상을 서로 겹치도록 혹은 2, 3중으로 병렬배치하여 다중으로 설치하여 보다 공고한 구조와 토심의 증가로 큰 관목류의 식생활성화를 유도할 수 있다.
본 발명에서 식생기반층의 상면에 도포하는 망체층을 코코넛 섬유사와 같은 비교적 다년간 부식이 방지되는 천연섬유재질의 망체로 구성하고 그 하부에 비교적 단시간에 부식되어지는 반면에 보습효과가 탁월하며 망공의 형성이 치밀하게 형성가능한 황마, 볏짚, 갈대와 같은 재질로 구성된 것을 하부에 설치하는 것이다. 즉, 내구성이 탁월한 2차망체를 최상위측을 덮어 보호하고, 그 하부에는 비교적 보습효과가 뛰어난 망체층을 도포하므로서 이곳에 식재된 식물이 건조환경하에서도 식물의 활착을 도와주며, 강우나 유수, 바람과 같은 악조건을 견디어 안정된 식물환경을 조성하도록 한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는 호안구조층의 호안블록들에 형성되는 생태공이 4내지 8개/㎡이며, 생태공의 타공지름이 5∼10㎝이 되도록 하는 것이다. 여기서 형성되는 생태공의 크기는 이곳에 식재되는 식물의 근부 특성에 따라 정하게 되며, 잔뿌리가 호안구조층을 관통하여 그 하부의 표토들과 얽히면서 성장이 유도가능하도록 하며, 호안블록 하부의 토양과 미생물의 번식조장, 영양성분의 이동경로, 수분의 이동등으로 식물이 천연 토양에 식재한 것과 유사한 식생환경을 이루도록 도와준다. 생태공의 숫자는 8개 이상인 경우 호안블록자체가 붕괴될 우려가 있고, 4보다 작은 경우에는 식생식물의 근부가 호안블록 내부의 표토층까지 활착하기 어려워 생장에 지장을 준다.
본 발명의 또다른 특징으로는 식생롤(100)이 자기중량의 400내지 500%를 보습할 수 있도록 하는 것이다. 보습력은 이곳에 식재된 식물의 성장중 건기에 호안블록이 있는 호안구조층으로 토양과의 수분교류가 어려운 상황에서도 충분한 성장 이 가능하도록 한다. 또한 홍수기에는 과도한 수분을 이곳에서 흡수하여 식생층이 흘러내리는 현상을 막도록 한다.
본 발명의 또다른 특징으로는 식생롤의 설치높이(h)가 30㎝이상 1m미만으로 구성하는 것이다. 대부분의 식생식물이 충분한 성장을 이루기 위한 최소의 높이이고 1m보다 높은 경우에는 토양중량에 의하여 구조를 유지하기 어렵다.
본 발명에 적합한 코코넛 섬유는 ASTM기준에 의하여 독일 Institute BAM시험결과이며 아래와 같다.
조건 코코넛섬유 황마
토양중온도82∼86도F 1년(인장강도20%보유) 8주후 완선생분해 6주후완전생분해
수중4000시간 무변화(신장율약간변화) 시험불가 시험불가
pH 6.5∼7.5
전기전도도 1mhos이하
물보습력 580∼680%
이상 본 발명의 구성에 의한 비교시험결과는 아래와 같다. 아래 사진과 같이 박스형태의 구조물을 형성하였다.
Figure 112005066389090-pat00001
상기한 구조물의 내부에 호안블록을 저면에 배치토록하고 그 위에
아래 사진 처럼 식생롤이 없이 단순한 식생층을 형성한 것과 대비하여 구성토록 하였다.
Figure 112005066389090-pat00002
Figure 112005066389090-pat00003
Figure 112005066389090-pat00004
Figure 112005066389090-pat00005
이상과 같이 구성후 아래 사진 처럼 경사지도록 구조물을 배치한 경우 본 발명의 경우 거의 식생층이 흘러내리는 현상이 없음을 보여주고 있다.
Figure 112005066389090-pat00006
Figure 112005066389090-pat00007
이상 본 발명의 구성에 따른 실제 설치사례는 아래 사진과 같다.
설치현장 :성내천
설치시기 : 2005년 5월15일 식생기반층 완료후 당일 식재함
녹화 면적 : 200㎡
식생식물 : 물억새, 갯버들 혼식(混植)
Figure 112005066389090-pat00008
시공전의 촬영사진
Figure 112005066389090-pat00009
Figure 112005066389090-pat00010
시공 20일과 45일후의 설치사진이다.
이상 시험예와 설치예에 나오듯이 본발명의 시공법에 의하여 기존에 콘크리트나 암석등으로 뒤덮여 식물이 성장이 불가능한 곳에 상기한 시공사진처럼 아름다운 식생녹화가 가능하게 되었다. 콘크리트재 호안블록상에 단순한 식재의 경우라면 이상의 사진처럼 식물활착이 어려우며 다수의 생태공을 통한 하부 토양층과의 수분교류, 근부성장, 활발한 영양성분교류의 결과 이같은 성장결과를 보이는 것으로 예측된다. 따라서 기존에 널리 뒤덮여져 있는 콘크리트 혹은 암석이나 합성수지재 호안블록의 상면에도 활발한 식생환경의 조성하여 가장 자연에 접근한 환경복원이 가능하게 하였다.

Claims (4)

  1. 식물성장이 불가능한 콘크리트 및 석재 혹은 합성수지재로 구성된 호안 구조층(C)의 경사형태로 배치된 호안블록(B)들에 생태공(10)들을 형성하는 단계,
    생태공의 형성이 완료되면 호안구조층의 경사면을 따라 일정거리(d)를 두고 코코넛 섬유사로 구성된 망체 내에 섬유사, 식물영양제, 토양성분등으로 구성된 식생환경조성용충진물이 충전된 식생롤(100)을 횡렬배치하고, 배치된 식생롤의 양쪽을 고정핀(200)으로 호안블록에 고정하고 식생롤의 좌우에 각각 1개소씩 상기 고정핀 사이를 고정끈(300)으로 결속하여 호안구조층과 식생롤을 일체로 고정하여 식생식물들의 활착성장이 가능한 공간부(S)를 형성하는 단계,
    상기한 식생식물의 활착성장이 가능한 공간부(S)에 식물이 성장가능한 토양과 영양분을 상기한 공간부를 구획한 식생롤의 높이(h)만큼 충전하여 식물성장을 위한 식생기반층(400)을 구성하는 단계,
    상기한 식생기반층(400)의 상면부에 천연섬유사로 구성된 망체(500)을 덮도록 하고, 이 망체의 상측으로 2차망체(460)을 재 도포하고, 도포된 두 망체를 15 ~ 20cm 가량의 고정핀(610)으로 함께 고정하고, 코코넛 망체는 상기 식생롤의 외부를 구성하는 망체와 결속선(620)으로 재결속하여 식생롤(100)과 일체화시켜 주는 망체 도포 단계,
    상기한 망체도포단계로 안정된 식생기반층이 형성되면 이곳에 일정거리를 두고 식생식물을 식재하는 단계로 구성되는 하천변 식물성장불가능한 호안부에 대한 직접 식생 녹화방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    식생공간부 형성을 위한 식생롤(100)을 다중으로 설치하는 것을 특징으로 하는 하천변 식물성장불가능한 호안부에 대한 직접 식생 녹화방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    호안구조층의 호안블록들에 형성되는 타공부가 4내지 8개/㎡이며, 타공부의 타공지름이 5∼10㎝ 인 것을 특징으로 하는 하천변 식물성장불가능한 호안부에 대한 직접 식생 녹화방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    식생롤의 설치높이(h)가 30㎝이상 1m미만인 것을 특징으로 하는 하천변 식물성장불가능한 호안부에 대한 직접 식생 녹화방법.
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