KR100910661B1 - 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터시스템 - Google Patents

도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도로 주변의 가로수 공간을 이용하여 도로 비점오염을 저감시키는 기술에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 상부가 개방되어 가로수가 식재되거나 화단이 조성된 식생공간을 가지면서 상단이 도로면보다 높도록 도로변에 매립되는 트리 박스를 포함하되, 상기 도로변에 접하면서 도로면 위로 노출되는 상기 트리 박스의 측벽에는 상기 도로면의 유수가 통과할 수 있도록 유입공이 형성되고, 상기 트리 박스의 내부에는 상기 통공을 통하여 트리 박스로 유입된 유수에 포함된 비점오염을 여과하는 여과층 및 상기 여과된 유수를 배출하기 위한 유공관이 설치되는 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템을 개시한다.
나아가, 인접하는 가로수 트리 박스를 연결하여 비점오염을 저감하는 식생공간으로 활용하는 기술을 개시하여 도시내에 거대한 녹색벨트를 이루는 친환경적인 녹지공간을 조성토록 한다.
본 발명인 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템은, 기왕에 설치되는 가로수 공간을 이용하여 도로면에서 발생하는 비점오염을 저감하므로 별도의 공간을 필요로 하지 않아 경제적이며 상부는 통상의 가로수 공간이어서 친환경적인 비점오염 저감 기술에 해당한다.
비점오염원, 트리 박스, 트리 박스, 식생 연결박스, 여과층, 녹색벨트.

Description

도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템{ECO-TREE BOX FILITER SYSTEM FOR TREATING ROAD RUNOFF POLLUTANTS}
본 발명은 도로 주변의 가로수 공간을 이용하여 도로 비점오염을 저감시키는 기술에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 도로변의 가로수 공간 및 상기 가로수와 가로수 사이의 공간에 식재가 가능하고 비점오염원의 유입이 가능한 박스 구조를 설치하고 그 내부에 여과층을 배치하여 도심지의 도로변을 친환경적인 녹색벨트로 조성하면서 비점오염을 저감시키는 생태확장형 트리 박스 필터에 관한 것이다.
도시화는 개발사업의 일환으로 탄생하는 생태계에 반하는 토지이용이라 할 수 있고, 따라서 도시화를 유발하는 각종 개발사업, 특히 대규모 개발사업에서는 개발로 인한 환경의 영향을 최소화하기 위하여 환경영향평가를 요구하고 있으며, 이의 일환으로 녹지 조성 및 침투공간 확보라는 생태계의 기능을 최대한 적용함을 원칙으로 하고 있다.
이러한 생태계의 기능 확보는 주로 조경공간이라는 녹지조성으로 나타나고 있으나, 실제로 조경공간은 생태계를 반영하는 공간이라기보다는 인간의 심미적 효과만 고려하여 설계 및 시공이 이루어지고 있다. 특히 도심지에서 도로변을 따라 형성되어 있는 가로수의 주변은 좁은 공간임에도 불구하고 축으로 연결하였을 경우 도심지 내에서 생태축을 이룰 수 있는 중요한 공간이다.
그러나, 이러한 공간은 단지 수목을 심어 심미적 조경효과만 고려할 뿐 전혀 환경적 기능, 즉 생태적 기능이 없다. 즉, 도시에서의 녹지공간의 확보로 이어지기에는 미흡하였다. 이러한 방식의 조경공간의 조성은 개발사업에서 요구하는 환경영향을 최소화하기 위한 녹지 조성이라는 기본 원칙을 깨뜨리는 중요한 위반이라 할 수 있으며, 따라서 이러한 조경공간은 심미적, 환경적 및 생태적인 개발로 인한 환경영향 최소화의 측면에서 기술적 개발이 매우 중요하다.
또한, 도시지역은 불투수층이 매우 높은 다양한 토지이용의 집합체이다. 도시지역은 주거지역, 상업지역, 공공지역, 산업지역, 도로 등과 같은 포장지역으로 인하여 높은 포장율을 나타내고 있다. 따라서 건조시 많은 차량의 운행과 인간의 활동에 의하여 다량의 입자상 물질, 중금속, 각종 유해화학물질 등의 축적이 높으며, 강우시 이들 물질들이 빗물과 혼합되어 비점오염원으로 되면서 집중적으로 유출되어 하천수계에 위해를 끼치게 된다.
상기 비점오염원은 도시하수와 같은 점오염원과는 달리 시간대별 오염물질 농도와 유출율의 폭이 매우 작다. 비점오염원의 경우, 강우특성 및 유역특성에 의하여 영향을 크게 받고 있는데, 그 중에서 도시지역 비점오염원은 강우특성에 의한 영향을 크게 받고 있다.
도시지역 비점오염원의 유출특성은 다음과 같이 정리된다.
1. 도시 비점오염원은 강우초기에 다량의 오염물질 유출이 발생하는 초기강우 현상을 보이는 전형적인 토지이용이다. 이러한 초기강우 현상은 비점오염 저감시설 규모 산정시 매우 중요한 설계인자로 고려된다.
2. 강우 특성 및 유역특성에 의하여 자료의 불확실성이 매우 큰 토지이용이다. 따라서 강우특성 및 유역특성을 고려한 모니터링 계획의 수립 없이는 정확한 EMC(Event Mean Concentrations) 및 유출부하량 등을 산정하기가 어렵다.
3. 입자상 물질, 중금속류 및 각종 유해화학물질 등의 유출이 높은 지역이다.
4. 비점오염물질의 유출부하량은 초기강우 기준과는 상관없이 유출율에 비례한다.
5. 초기강우내 비점오염물질의 평균농도는 포장율에 비례하여 증가한다.
도로 및 주차장의 경우 연구결과에 의하면, 포장율이 거의 100%에 해당하기 때문에 실제로 강우초기에는 고농도의 오염물질이 유출되나 초기강우가 끝난 이후에는 저농도의 오염물질이 유출되는 것으로 나타나있다. 결과적으로 초기 강우에 의한 비점오염 저감에 대한 필요성이 무척 높다.
한편, 도심지의 도로변에 설치되는 가로조경기술의 실태에 따르면, 종래 도로변의 도로 가로조경기술은 단지 심미적인 효과만 주었을 뿐이며 도로에 내리는 초기강우에 의한 비점오염원과 도로 가로조경기술은 무관하다고 인식되어 있다. 즉, 가로조경기술은 도로 비점오염원을 저감하지 못한다는 점에서 친환경적이지 못한 기술이며, 도로 비점오염원을 저감하는 대에는 한계가 있다는 문제가 있다.
더욱이, 일반적으로 가로조경시설은 도로의 노면보다 높은 위치에 있으므로 노면을 흘러내린 빗물이 배수구로 바로 빠져나가게 되어 있어 상기 가로조경시설은 단지 미관적인 기능만 담당하고 있다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 도심지 도로변의 가로수 공간 및 상기 가로수 사이의 공간에 비점오염원의 여과가 가능하도록 서로 다른 물질의 여과층이 적층되고 수목 및 식물의 식재가 가능한 트리 박스를 매립하여, 도심지의 도로변을 친환경적인 녹색벨트를 이루는 조경시설로 조성함으로써 초기강우시 비점오염원을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템은, 기본적으로 가로수를 상부가 개방된 박스에 심되, 상기 박스는 통상의 경우 도로와 인접하는 인도에 매립하게 된다. 본 명세서에는 상기 박스를 트리 박스라 지칭한다. 통상적으로 가로수는 차도와 인도 사이의 공간에 위치하며 인도는 차도보다 높게 시공된다. 상기 트리 박스는 인도와 같은 높이를 갖도록 매립되는데, 그 일측면은 차도로 일부 노출된다. 이렇게 노출된 측면의 상부에는 도로면의 유수가 통과할 수 있도록 유입공이 형성되어, 강우시 비점오염을 포함하는 유수가 상기 박스로 유입되도록 한다.
물론, 상기 트리 박스의 내부에는 상기 유입공을 통하여 트리 박스로 유입된 유수에 포함된 비점오염을 여과하는 여과층 및 상기 여과된 유수를 배출하기 위한 유공관이 설치되어 여과된 유수는 인근 배수구로 보내어진다.
또한, 상기 여과층은 식생토양의 아래에 위치하며 모래와 지오네트가 적층된 구조인 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 지오네트 토목섬유의 일종으로서 기존의 자갈 배수층을 대체하는 배수재 역할을 한다. 이는 배수층의 두께를 감소시키는 효과가 있으며 모래의 유실을 방지할 수 있다. 즉, 트리 박스 내의 아래에서부터 배수층, 제 1 여과층, 제 2 여과층, 식생토양이 차례로 적층될 수 있다. 상기 식생토양에 가로수 또는 다양한 화단 등이 조성되며, 상기 배수층에서는 여과층에서 여과된 물을 배출하기 위한 유공관이 위치하게 된다.
나아가, 상기 트리 박스의 내부로 상기 통공을 통하여 유입되는 유수를 우선 여과하기 위하여 목재를 잘게 파쇄하여 만든 우드칩과 상기 우드칩을 내장한 망사로 이루어진 우드칩팩이 상기 트리 박스 내부에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있는데, 이 경우 우드칩팩을 손쉽게 교체하여 줌으로써 바이오필터(트리 박스내의 여과층 등에 의한 자연적인 필터링 효과를 가지는 것)의 효과를 증진할 수 있게 된다.
본 발명이 ‘생태확장형’인 트리 박스라 지칭되는 이유는 가로수 하나 하나가 개별적으로 상기의 비점오염을 저감할 뿐만 아니라, 비점오염의 저감효과를 증진시키면서 가로수와 가로수를 연결하여 도로를 따라 하나의 벨트를 형성할 수 있기 때문이다. 이를 위하여 본 발명은 트리 박스가 도로변을 따라 2개 이상 형성되고 인접하는 상기 트리 박스가 서로 통하도록 연결하는 식생 연결 박스를 더 포함하되, 상기 식생 연결 박스의 내부에는 상기 트리 박스로부터 유입된 유수에 포함된 비점오염을 여과하는 여과층 및 상기 여과된 유수를 배출하기 위한 유공관이 배치되는 구조를 개시한다.
통상, 본 발명에 의한 트리 박스의 노출된 상부 측면은 차로변일 것이므로 연석이 놓여질 수 있고, 이 경우 연석은 상기 도로면의 유수가 통과하여 상기 트리 박스로 유입될 수 있도록 상기 통공에 대응되는 연결공이 형성되어 있어야 한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템은, 기왕에 설치되는 가로수 공간을 이용하여 도로면에서 발생하는 비점오염을 저감한다. 이는 별도의 공간을 필요로 하지 않아 경제적이며 상부는 통상의 가로수 공간이어서 친환경적인 비점오염 저감 기술에 해당한다.
나아가, 도심지의 도로변의 가로수 공간에 매립된 트리 박스에 의해 수목의 식재가 가능함은 물론 상기 가로수와 가로수 사이의 공간에도 연속하여 꽃과 같은 식재가 가능하게 됨으로써 전체적으로 보면, 도심지의 도로변이 종래 가로수만으로 인해 얻을 수 없었던 거대한 녹색벨트를 이루게 되어 친환경적인 녹지공간으로 자연스럽게 조경시설을 조성할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 상기 트리 박스 내에 서로 다른 물질로 적층되는 여과층에 의해 초기강우시에 발생되는 비점오염원을 저감하여 상기 비점오염원이 저감된 우수만 땅속으로 배출됨으로써, 궁극적으로는 상기 비점오염원으로 인한 오염을 방지하여 생태계의 복원에 일조할 수 있게 되는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템을 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템을 보인 도면으로, 도 1은 제1 실시예의 구성을 보인 분리사시도, 도 2는 제1 실시예를 설치한 도로의 진행방향에서 본 종단면도, 도 3은 제1 실시예에 의해 조성되는 도로변의 가로수 조경시설의 예를 보여주는 사시도를 도시한 것이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예는 박스형상으로 이루어져 상부가 개방되어 식생공간(10a)을 가지면서 상단이 도로면(4)보다 높도록 도로변에 트리 박스(10A)가 매립된다.
도로변에 접하면서 도로면(4) 위로 노출되는 상기 트리 박스(10A)의 측벽(1b), 다시 말해서 도로면(4)쪽을 마주보는 측벽(1b)의 상부에는 가로방향으로 나란히 일정한 간격을 두고 도로면(4)의 유수가 통과할 수 있도록 다수개의 유입공(11)이 형성된다.
상기 트리 박스(10A)의 내부에는 상기 유입공(11)을 통하여 식재 공간(10a)으로 유입된 유수에 포함된 비점오염을 여과하는 여과층 및 상기 여과된 유수를 배출하기 위한 유공관(15)이 설치된다.
관상에 집수공(14)이 다수개 형성된 상기 유공관(15)은, 상기 트리 박스(10A) 내부에서 하단부를 가로질러 배치되어 끝단부는 트리 박스(10A)를 관통하여 바깥쪽으로 돌출되어 배수구(도면 미도시)와 연결하게 된다.
박스형상으로 이루어진 상기 트리 박스(10A)의 내부에 형성되는 식재 공간(10a)에는 가로수와 같은 수목(1)이 식재되거나 꽃과 같은 식물(2) 등으로 화단을 조성하게 된다.
이를 위하여, 상기 식재 공간(10a)에 식생토양(8)을 충전함에 있어, 상기 여과층으로는 트리 박스(10A) 내부 아래에서부터 비점오염원이 저감된 우수의 배수가 이루어지는 배수층(5), 비점오염원의 여과를 위한 제 1 여과층(6)과 제 2 여과층(7), 수목(1)이나 식물(2)이 식재되는 식생토양(8)이 차례로 적층되도록 함이 적합하며, 상기 식생토양(8)과 트리 박스(10A)의 도로쪽 내부면 사이에는 일정한 공 간을 형성하여, 이 공간에 우드칩팩(17)을 설치하며, 상기 우드칩팩(17)은 트리 박스(10A)의 유입공(11)과 접하도록 배치하게 된다.
상기 우드칩팩(17)은 목재를 잘게 파쇄하여 만든 우드칩(17a)을 망사(17b)에 내장시켜 이루어진 것이다.
상기 우드칩팩(17)에 내장된 우드칩(17a)은 비표면적이 큰 다공성을 가지므로 미세한 토사입자 및 중금속을 흡착,여과하는데 있어 입자성 오염물질과 용존성 오염물질의 제거효율의 증대를 기대할 수 있고 비용측면에서도 매우 저렴하여 경제적인 잇점이 있을 뿐만 아니라, 수목 뿌리의 호흡에 도움을 줄 수 있고, 식생토양(8) 수분을 적정선으로 유지시킬 수 있으며, 식생토양(8)에 존재하는 미생물의 활동을 돕고, 잡초의 발생을 억제할 수 있고, 보온효과도 높아져서 겨울에 지온을 보호하여 동해 방지 기능도 할 수 있다.
도면의 미설명 부호 (9)는 도로면(4)의 반대쪽에 형성되는 ‘보도‘이고, 미설명 부호 (13B)는 도로와 보도를 경계짓는 통상적인 연석(13B)인데, 상기 연석(13B)은 트리 박스(10A)의 노출된 부위에는 설치되지 않는다.
한편, 상기 트리 박스(10A) 내부에 적층되는 배수층(5)은 폐목재나 쇄석으로 채워지고, 상기 제 1 여과층(6)은 지오네트로 구성하며, 제 2 여과층(7)은 모래로 이루어질 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 작용을 설명하면, 강우시에는 도로면(4)의 구배에 의해 도로변에 노출된 트리 박스(10A)쪽을 향하여 빗 물이 흘러가게 되는데, 이때 초기강우시에는 도로면(4)에 존재하고 있던 비점오염원이 빗물에 함유되어서 트리 박스(10A)의 측벽(1b)에 형성된 유입공(11)을 통과하여 상기 유입공(11)의 바로 뒤에 배치되어 있는 우드칩팩(17)에 내장된 우드칩(17a)을 거쳐서 초기강우시에 유입되는 빗물에 함유되어 있는 비점오염원이 일차로 제거된 빗물이 아래로 흘러서, 식생토양(8)과 제 2 여과층인 모래(7) 및 1 여과층인 지오네트(6)에 의해 비점오염원이 이차로 제거된 빗물이 아래로 흘러 배수층(5)의 폐목재 또는 쇄석으로 배수되어 유공관(15)의 집수공(14)으로 유입되어 유공관(15)을 통해서 비점오염원이 현저히 저감된 빗물만이 유공관(15)과 연결되는 배수구로 배출됨으로써, 비점오염원으로 인한 하수의 오염을 방지할 수 있게 된다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템을 보인 도면으로, 도 4는 제2 실시예의 구성을 보인 분리사시도, 도 5는 제2 실시예를 설치한 도로의 횡단방향에서 본 종단면도, 도 6은 제2 실시예에 의해 조성되는 도로변의 가로수 조경시설의 예를 보여주는 사시도를 도시한 것이다.
도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예는 ‘생태확장형 트리 박스‘라고 통칭할 수 있는데, 즉 본 발명의 제2 실시예는 상기한 제1 실시예에 따른 트리 박스(10A)에 의해서 가로수 하나 하나가 개별적으로 비점오염을 저감할 수 있도록 함과 아울러, 비점오염의 저감효과를 증진시키면서 트리 박스(10A)와 트리 박스(10A)를 식생 연결박스(10B)로 연결하여 도로를 따라 녹색벨트를 형성할 수 있도록 하기 위한 것이다.
이를 위하여, 본 발명의 제2 실시예는 트리 박스(10A)가 도로변을 따라 2개 이상 형성되고, 인접하는 상기 트리 박스(10A)가 서로 통하도록 연결하는 식생 연결 박스(10B)를 더 포함하며, 상기 식생 연결 박스(10B)의 내부에는 상기 트리 박스(10A)로부터 유입된 유수에 포함된 비점오염을 여과하는 여과층 및 여과된 유수를 배출하기 위한 유공관(15)이 배치되어 이루어진다.
또한, 도로면(4)과 트리 박스(10A) 사이에 시공되는 연석(13A)을 더 포함할 수 있는데, 상기 연석(13A)은 도로면(4)의 유수가 통과하여 트리 박스(10A)로 유입될 수 있도록 트리 박스(10A)의 측벽(1b)에 형성된 유입공(11)에 대응되는 통공(13a)이 형성되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 트리 박스(10A)는 양측벽(1a)의 일부가 수직으로 각각 개방되어 개방부(12a)(12b)로 형성되는 박스형상으로 이루어지고, 도로면(4)쪽과 마주보는 측벽(1b)의 상부에는 가로방향으로 나란히 일정한 간격을 두고 초기강우가 유입되는 다수개의 유입공(11)이 형성된다.
상기 트리 박스(10A)의 내부는 식재 공간(10a)으로 형성되어, 상기 식재 공간(10a)의 내부 아래에서부터 비점오염원이 저감된 우수의 배수가 이루어지는 배수층(5), 비점오염원의 여과를 위한 제 1 여과층(6)과 제 2 여과층(7), 가로수와 같은 수목이 식재되는 식생토양(8)이 차례로 적층되고, 상기 식생토양(8)과 트리 박스(10A)의 도로쪽의 내부면 사이에는 일정한 공간을 형성하여 이 공간에 우드칩팩(17)을 설치하며, 상기 우드칩팩(17)은 트리 박스(10A)의 유입공(11)과 접하도록 배치된다.
상기 식생 연결박스(10B)는 트리 박스(10A)보다 좁은 폭을 가지게 형성된 것인데, 양측이 개방된 직사각의 박스형상으로 이루어져, 그 내부가 연결 식재 공간(10b)으로 형성되고, 개방된 일측이 트리 박스(10A)의 개방된 일측벽과 접하여 서로 연통되도록 연결되며, 상기 연결 식재 공간(10b)에는 식생토양(8), 제 2 여과층(7), 배수층(5)을 적층시킨다. 물론, 상기 트리 박스(10A)의 내부에 적층시키는 것과 동일하게 형성할 수도 있다.
상기 유공관(15)은 트리 박스(10A) 및 식생 연결박스(10B) 내의 하단부를 가로질러 길게 배치되고, 한쪽 끝단부는 상기 식생 연결박스(10B)를 관통하여 바깥쪽으로 돌출하도록 되어 있어, 상기 한쪽 끝단부를 배수구와 연결하게 되며, 이와 같이 배치되려면 실제 설치과정에서는 상기 유공관(15)을 서로 연결된 트리 박스(10A) 및 식생 연결박스(10B)의 하단부에 미리 배치한 후, 상기 유공관(15) 위의 트리 박스(10A)의 식재 공간(10a) 및 식생 연결박스(10B)의 연결 식재 공간(10b)에 여과층들이 적층되어 형성되는 형태는 상기한 바와 같다.
본 발명의 제2 실시예에서는 제 1 연석(13A)을 추가되어 설치할 수 있는데, 상기 제 1 연석(13A)은 트리 박스(10A)에 형성된 다수개의 유입공(11)에 대응하는 통공(13a)이 하단부에 형성되어, 유입공(11)과 연통하도록 트리 박스(10A)와 접하여 설치된다.
상기 제 1 연석(13A)은 자동차(3)가 다니는 도로면(4)과 보도(9)를 구분하는 경계석으로 설치됨과 동시에 서로 연통되는 통공(13a) 및 유입공(11)을 통하여 도 로면(4)의 빗물이 트리 박스(10A) 내로 유입되도록 하며, 도로변 쪽의 식생 연결박스(10B)에는 제 2 연석(13B)을 설치할 수 있는데, 상기 제 2 연석(13B)은 단지 자동차(3)가 다니는 도로(4)와 보도(9)를 구분하는 통상적인 경계석을 사용한다.
또한, 식생 연결박스(10B)의 상부를 덮는 식재블록(16)을 추가하여 설치할 수 있고, 이러한 식재블록(16)은 정사각의 판형상으로 이루어져, 상기 식생 연결박스(10B)의 상부에서 다수개가 연속적으로 이어지면서 설치되며, 상기 식재블록(16)의 판상에는 일률적으로 다수개의 식재공(16a)이 형성되어 상기 식재공(16)을 통해 꽃과 같은 식물(2)이 상기 식생 연결박스(10B)의 식생토양(8)에 식재된다.
한편, 상기 트리 박스(10A) 내에 적층되는 배수층(5)은 폐목재나 쇄석으로 채워지게 되고, 상기 제 1 여과층(6)은 지오네트로 구성하며, 제 2 여과층(7)은 모래로 이루어짐은 앞에서 설명한 제1 실시예와 동일하다.
따라서, 제 1 연석(13A)의 통공(13a) 및 트리 박스(10A)의 유입공(11)을 통해 초기강우시에 유입되는 빗물에 함유되어 있는 비점오염원이 우드칩(17a)에 의해 일차로 제거되고, 제 2 여과층(7)의 모래 및 제 1 여과층(6)에 의해 비점오염원이 이차로 제거되어서 배수층(5)의 폐목재 또는 쇄석으로 배수됨과 동시에 유공관(15)을 통해서 비점오염원이 현저히 저감된 빗물만이 유공관(15)과 연결되는 배수구로 배출됨으로써, 비점오염원으로 인한 하수의 오염을 방지할 수 있게 된다.
또한, 트리 박스(10A)와 이에 접하여 연결된 식생 연결박스(10B)로 구성된 본 발명의 생태확장형 트리 박스 필터는, 도 5 및 도 6에 나타나 있듯이, 가로수(1)가 식재되는 공간 및 이와 연결하여 가로수(1)와 가로수(1) 사이에서 꽃(2)이 식재되는 공간에 설치되면서, 서로 접하지 않는 트리 박스(10A)와 식생 연결박스(10B)의 타측이 개방되어 있으므로, 이러한 설치가 가로수(1)를 따라 연속적으로 이어져 하나의 녹색벨트를 이루게 된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 도로면(4)과 보도(9) 사이의 공간에서 가로수(1)가 식재되는 공간 안으로는 제 1 연석(13A)에 의해 빗물이 유입되고, 가로수(1)와 가로수(1)의 사이의 공간은 식재블록(16)의 식재공(16a)을 통해 꽃(2)이 식재됨으로써, 이와 같은 형태가 연속적으로 이어지면 상기한 바와 같이 도심지의 도로변이 녹색벨트를 이루는 조경시설을 완성하게 된다.
도 7은 본 발명의 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템에서 다른 실시예에 따라 구성되는 트리 박스와 식생 연결박스 사시도를 도시한 것이다.
상기한 본 발명의 제2 실시예에서는 트리 박스(10A)와 식생 연결박스(10B)가 서로 분리되어 있고 현장에서 이를 서로 연결하여 간편하게 설치할 수 있으며, 도 7과 같이 트리 박스(10A)와 식생 연결박스(10B)를 일체로 형성하여 만든 일체형 트리 박스(100)로 구성할 수도 있다. 이렇게 하면 비록 크기와 중량이 늘어나게 되는 단점은 있지만 트리 박스(10A)와 식생 연결박스(10B)를 연결하는 작업이 필요없게 되므로 설치작업이 신속하게 이루어지게 되는 장점도 있으며, 유입공(11)이 형성되고 유공관(15)이 설치되는 형태는 물론이고, 일체형 트리 박스(100) 내에 적층되는 구성요소들과 설치형태 등은 상기한 일실시예의 생태확장형 트리 박스 필터에서 설 명한 바와 같다.
이와 같이 하나의 조경시설을 이루면서 도로변에 조성되는 본 발명의 생태확장형 트리 박스 필터는 그 자체가 도심지에서 거대한 녹색벨트를 이루게 되므로, 가로수만 심어져 있는 종래 삭막한 도심지에 비해 생태학적으로 현저한 차이가 있는 친환경적인 녹색공간을 충분히 확보할 수 있게 되며, 더욱이나 초기강우시에 발생되어 빗물 내에 혼입되는 비점오염원을 확실하게 저감시킬 수 있게 된다.
초가강우 이후에 지속되는 강우에 대해서는 도로와 근접하여 설치되어 있는 배수구를 일괄적으로 배출됨은 비점오염원의 저감과 상관없이 이루어질 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 구성 중에서 배수층(5)을 이루는 쇄석은 충분한 공극률을 갖도록 알맞는 크기(2~5cm정도)를 갖는 것을 골라서 충전하여 배수 속도를 저해하지 않게 하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 트리 박스(10A)내로 유입된 강우 유출수에 포함된 비점오염물질은 우드칩팩(17), 식생토양(8) 및 수목(1) 뿌리에 의한 침전,흡착,여과 작용에 그 농도가 저감되며, 강우 유출수 내의 휘발성 유기물질은 식생토양(8)을 통과하면서 대기로 휘발될 뿐만 아니라 강우 유출수 중 일부는 식생토양(8)에 침투되기 때문에 식생토양(8)를 통과하여 배출되는 강우 유출수의 전체량을 감소시킴으로써 공공수역으로 배출되는 오염물질의 양은 당연히 저감된다.
또한, 트리 박스(10A) 및 식생 연결 박스(10B)에 식재되는 수목(1)과 식물(2)은 독성물질을 뿌리로부터 흡수하여 세포내에 축적하고, 식물의 줄기와 뿌리 가 미생물의 부착매질로 이용되어 미생물이 강우 유출수 내의 오염물질을 분해?제거하는 효율을 극대화시키며, 통기 조직을 통해 산소를 전달하기 때문에 식생토양(8)에 공극을 늘려 막힘 현상을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템을 보인 도면으로,
도 1은 제1 실시예의 구성을 보인 분리사시도,
도 2는 제1 실시예를 설치한 도로의 진행방향에서 본 종단면도,
도 3은 제1 실시예에 의해 조성되는 도로변의 가로수 조경시설의 예를 보여주는 사시도,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템을 보인 도면으로,
도 4는 제2 실시예의 구성을 보인 분리사시도,
도 5는 제2 실시예를 설치한 도로의 횡단방향에서 본 종단면도,
도 6은 제2 실시예에 의해 조성되는 도로변의 가로수 조경시설의 예를 보여주는 사시도,
도 7은 본 발명의 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템에서 다른 실시예에 따라 구성되는 트리 박스와 식생 연결박스의 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 수목(가로수) 2 : 식물(꽃)
3 : 자동차 4 : 도로면
5 : 배수층(폐목재 또는 쇄석) 6 : 제 1 여과층(지오네트)
7 : 제 2 여과층(모래) 8 : 식생토양
9 : 보도 10A : 트리 박스
10B : 식생 연결박스 10a : 식재 공간
10b : 연결 식재 공간 11 : 유입공
13A : 제 1 연석 13B : 제 2 연석
14 : 집수공 15 : 유공관
16 : 식재블록 16a : 식재공
17 : 우드칩팩 17a : 우드칩
17b : 망사 100 : 일체형 트리 박스

Claims (5)

  1. 상부가 개방되어 가로수가 식재되거나 화단이 조성된 식생공간(10a)을 가지면서 상단이 도로면보다 높도록 도로변에 매립되는 트리 박스(10A)를 포함하되,
    상기 도로변에 접하면서 도로면 위로 노출되는 상기 트리 박스의 측벽(1b)에는 상기 도로면의 유수가 통과할 수 있도록 유입공(11)이 형성되고,
    상기 트리 박스(10A)의 내부에는 상기 유입공(11)을 통하여 트리 박스로 유입된 유수에 포함된 비점오염원을 여과하는 여과층과 상기 여과층에 의해 여과된 유수를 배출하기 위한 유공관(15)이 설치된 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템에 있어서,
    상기 여과층은 식생토양(8), 모래(7), 지오네트(6) 및 폐목재나 쇄석으로 채워진 배수층(5)이 위에서부터 차례로 적층되고, 목재를 잘게 파쇄하여 만든 우드칩(17a)을 내장한 망사(17b)로 이루어져 상기 여과층 중 식생토양(8)층에 위치하는 우드칩팩(17)을 더 포함하되,
    상기 유공관(15)은 상기 배수층(5) 내에 설치되고,
    상기 우드칩팩(17)은 상기 트리 박스(10A)의 내부에서 유입공(11)과 접하여, 상기 트리박스(10A)로 유입되는 유수를 최초로 여과하고, 상기 식생토양(8)층과는 별개로 분리되어 교환이 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 트리 박스(10A)는 도로변을 따라 2개 이상 형성되고,
    인접하는 상기 트리 박스가 서로 통하도록 연결하는 식생 연결 박스(10B)를 더 포함하되,
    상기 식생 연결 박스(10B)의 내부에는 상기 트리 박스(10A)로부터 유입된 유수에 포함된 비점오염을 여과하는 여과층 및 상기 여과된 유수를 배출하기 위한 유공관(15)이 배치되는 것을 특징으로 하는 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 도로면(4)과 상기 트리 박스(10A)사이에 시공되는 연석(13A)을 더 포함하되, 상기 연석(13A)은 상기 도로면(4)의 유수가 통과하여 상기 트리 박스(10A)로 유입될 수 있도록 상기 유입공(11)에 대응되는 통공(13a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 도로 비점오염 저감을 위한 생태확장형 트리 박스 필터 시스템.
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