KR101085352B1 - 사면녹화용 뿜칠 조성물 및 이를 이용한 사면녹화공법 - Google Patents

사면녹화용 뿜칠 조성물 및 이를 이용한 사면녹화공법 Download PDF

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Abstract

사면녹화용 뿜칠 조성물 및 이를 이용한 사면녹화공법이 제공된다.
본 발명에 따른 사면녹화용 뿜칠 조성물은 젤라틴, 오징어 먹물 및 코코넛더스트를 포함하는 복합비료; 라이좀; 피복양생제; 및 토양개량제를 포함한다.
본 발명에 따르면, 시공비를 절감하고 시공성이 우수하면서도 사면의 토양에 대한 흡착력이 향상되고, 우수한 보습력 및 보비력을 갖는 사면녹화용 뿜칠 조성물을 제공함으로써, 토양 세굴, 부패 또는 고사에 의한 라이좀의 유실을 최소화할 뿐만 아니라 라이좀의 조기 발아를 구현하고, 식물 뿌리의 활착력 및 성장성을 높이기 때문에 우수한 녹화효율을 갖는 효과가 있다.

Description

사면녹화용 뿜칠 조성물 및 이를 이용한 사면녹화공법{Spraying composition for greening a slope and Greening method for slope using the composition}
본 발명은 사면녹화용 뿜칠 조성물 및 이를 이용한 사면녹화공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 시공비를 절감하고 시공성이 우수하면서도 사면의 토양에 대한 흡착력이 향상되고, 우수한 보습력 및 보비력을 갖기 때문에 토양 세굴, 부패 또는 고사에 의한 라이좀의 유실을 최소화할 뿐만 아니라 라이좀의 조기발아를 도모하고, 식물 뿌리의 활착력 및 성장성을 높이기 때문에 우수한 녹화효율을 갖는 사면녹화용 뿜칠 조성물 및 이를 이용한 사면녹화공법에 관한 것이다.
환경이 인류의 복지를 결정하는 중요한 요소로 부상하면서 오염예방과 정화, 청정기술, 환경복원 등과 관련된 환경산업의 규모가 갈수록 커지고 있다. 세계 환경시장 규모는 99년에만 4,950억 달러에 이르고 있는데, 이는 세계 자동차 시장규모 1조 370억 달러의 약 절반에 해당하는 것으로 정보통신(8,820억 달러)이나 메모리반도체(1,750억 달러)와 비교해 볼 때 결코 적지 않은 시장이다.
환경 시장 중에서도 최근 전 세계적으로 훼손지의 환경복원에 대한 관심이 높아짐에 따라 환경복원사업 관련 시장이 급성장하고 있는 추세에 있다.
대표적인 환경복원사업으로는, 각종 도로 또는 철도, 하천제방, 터널 입구 등을 시공하는 지역에 존재하는 절토사면(切土斜面)이나 성토사면(盛土斜面)에 대하여 친환경적인 녹화사업이 실시되고 있다.
이러한 사면에 대한 친환경적인 녹화사업은 우수에 의한 침식방지, 지표면 온도변화의 완화, 식물의 뿌리로 표토를 묶어 동상붕락의 억제 및 완화, 미적 효과, 토양오염 방지 등을 목적으로 실시되고 있는데, 여러 가지 식생공법이 개발 및 적용되어 왔다.
이러한 친환경적인 녹화사업을 위하여 실시되고 있는 식생공법으로는 주로 시드스프레이(seed spray)공법이나 네트 또는 매트를 이용한 공법이 사용되고 있다.
특히, 시드 스프레이 공법은 단시일 내에 넓은 면적을 시공할 수 있으며 인력으로 올라갈 수 없는 급경사지 시공도 가능하여 시공성이 우수한 장점이 있어 사면녹화를 위하여 널리 이용되고 있다.
시드 스프레이(seed spray) 공법은, 녹화를 하고자 하는 사면이 안정화된 경우에 식물의 씨앗을 사면에 살포하여 살포된 종자로부터 발아된 식물초본을 통해 녹화가 이루어지도록 하는 방법으로서, 기계 및 토양에 알맞은 초종을 선정하여 유기질 및 복합비료, 카르복시메틸 셀룰로오스(Carboxymethyl cellulose ; CMC)와 같은 접착제 등의 침식안정제, 피복양생제, 착색제 등과 혼합하여 절개지 또는 성토지 사면에 뿜어붙이기를 하는 공법이다.
이러한 시드 스프레이 공법을 적용하여 사면녹화를 실시할 경우, 초기녹화의 지연으로 우수 등에 의한 식생지반의 세굴현상이 쉽게 발생되고, 표출된 종자가 고사하거나 유실되어 최소한 2, 3회는 추가 파종을 실시해야 하는 문제가 있고, 일부 종자의 발아 또는 착근이 이루어지더라도 토양자체의 영양분 결핍으로 인하여 정상적인 식생효과를 나타내지 못하고 있으며, 사면을 이루는 토양의 수분유지가 어려워 초기 식물의 발아에 지장을 초래하여 녹화의 목적을 달성하기 어려운 문제점이 있다.
이를 극복하기 위하여, 그린네트 공법이나 거적덮기 공법 등을 상기 시드 스프레이 공법과 병행하게 되었다.
그린네트 공법은 시드 스프레이용 조성물을 사면에 살포한 후, 그린네트를 설치하여 종자의 초기 발아를 촉진하고, 사면의 토양유실 및 세굴을 방지하고자 하였으며, 거적덮기 공법은 시드 스프레이용 조성물을 사면에 살포한 후, 거적덮기를 하여 토양의 함수율을 높이고, 거적의 부식에 의한 시비효과를 제공함으로써 종자의 발아율을 높이게 되었다.
그러나, 상기 그린네트 공법 및 거적덮기 공법은 앵커 등의 결속 지지대를 통하여 그린네트망이나 거적을 고정시켜야 하므로 시공상에 제약이 따르고, 사면을 완전히 보호하지 못하여 종자의 유실 또는 세굴에 대해서는 다소 미약한 면이 있으며, 토양의 수분 유지 및 토양 영양분 공급에는 여전히 한계가 있어 식물의 초기 발아에 지장을 초래하여 녹화의 목적을 달성하기 어려운 문제가 있다.
한편, 사면이 황토, 마사, 호박돌섞인 토양 등의 흙으로 구성되어 있는 경우, 강우에 의하여 세굴 현상과 풍화 현상으로 붕괴 및 토사에 의한 사고를 일으킬 뿐만 아니라 외관적으로도 보기 흉한 상태가 되며 사면이 풍화암, 석회암 등의 암반인 경우 절개과정에서 폭약 등의 발파와 부레카 작업 등의 진동을 이용함으로 충격에 의한 균열 및 발생된 균열로 인한 낙석, 붕괴 등의 우려가 있다.
이러한 사면의 경우 그 대부분이 지반여건이나 토양의 형태상 초목이 자생하기에는 상당히 불리한 여건을 지니고 있어 조기에 자생적으로 초지가 조성되거나 수목이 지반에 견고히 활착, 번식하여 주변과 같이 푸른 숲으로 가꾸어질 기대는 현실적으로 기대하기가 어렵기 때문에, 이러한 사면 중 절토나 성토에 의한 토사면의 경우에는 초목종자가 혼합된 인공토양으로 되는 식생재를 그대로 살포하여 취부하거나, 크랙이 심하게 발생하고 접착이 불안정한 작업조건을 지니는 암반 절개지와 같은 경우에는 암반 절개면에 망을 치고 앵커를 박아 식생재의 유실에 대비한 다음에 망 위에서 초목종자를 혼합한 인공토양으로 되는 식생재를 취부하는 방법으로 인공녹화작업을 수행하는 것이 일반화되어 있다.
그러나, 상기와 같은 방법은 사용된 인공토양이 녹화대상인 원지반 토양과의 흡착력 부족 등으로 인해 시공 후에 흘러내림, 즉, 슬라이딩 현상이나 시공 후 건조시에 인공 토양의 흡착력 부족에 의한 기존 토양과 표토층의 심각한 이격현상과 균열현상 및 보습력 부족으로 인한 녹화용 식물의 생육 불량 상태를 보이는 점, 강우가 심할 경우에 과다한 수분흡수로 인하여 그 토양이 자체 무게를 이기지 못하여 붕괴됨으로써 공사의 하자를 초래하는 경우가 많았다. 특히, 한파가 심할 시에는 균열이 생겨 수분의 증발이 더욱 심해지는 경향이 있으며 장기간의 가뭄이 계속될 때는 얇게 시공된 부분에 수분이 빨리 증발되어 건조한 상태가 되는 등 발아된 종 자가 고사해버리는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 시공비를 절감하고 시공성이 우수하면서도 사면의 토양에 대한 흡착력이 향상되고, 우수한 보습력 및 보비력을 갖기 때문에 토양 세굴, 부패 또는 고사에 의한 라이좀의 유실을 최소화할 뿐만 아니라 신속한 뿌리의 형성을 도모하고, 식물 뿌리의 활착력 및 성장성을 높이기 때문에 우수한 녹화효율을 갖는 사면녹화용 뿜칠 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기 사면녹화용 뿜칠 조성물을 이용한 사면녹화공법을 제공하는 것이다.
따라서, 상기 첫 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
젤라틴, 오징어 먹물 및 코코넛더스트를 포함하는 복합비료; 라이좀; 피복양생제; 및 토양개량제를 포함하는 사면녹화용 뿜칠 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 뿜칠 조성물의 구성성분비는 상기 피복양생제 100 중량부를 기준으로 하여, 젤라틴 30∼50 중량부, 오징어 먹물 15∼25 중량부, 코코넛더스트 35∼50 중량부, 라이좀 3∼7 중량부 및 토양개량제 10∼20 중량부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 젤라틴에는 단백질 분해효소가 첨가될 수 있다.
그리고, 상기 라이좀은 잔디류, 초본류, 야생화, 목본류 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로터 선택된 어느 하나의 라이좀일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 뿜칠 조성물은 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol ; PVA), 카르복시메틸 셀룰로우즈 소디움(carboxymethyl cellulose sodium ; CMC), 폴리비닐 피롤리디논(polyvinyl pyrrolidinone ; PVP), 하이드록시에틸 셀룰로우즈 (hydroxyethyl-cellulose medium ; HEC), 테라콘트롤 및 산화전분 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 침식안정제를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 침식안정제는 상기 피복양생제 100 중량부를 기준으로 하여 0.1∼2 중량부일 수 있다.
더불어, 상기 피복양생제는 제지 화이버(Paper Fiber), 우드 화이버(Wood Fiber) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 토양개량제는 근권 미생물제제, 숯, 활성탄, 목초액 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다.
그리고, 상기 근권 미생물제제는 상기 토양개량제 총 중량에 대하여 7∼15 중량%일 수 있다.
상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
상기 사면녹화용 뿜칠 조성물 및 상기 조성물 100중량부를 기준으로 100∼500중량부의 물을 살포기 탱크 내에서 배합하여 수분 함유 뿜칠 조성물을 제조하는 단계; 및 고압펌프를 이용하여 상기 수분 함유 뿜칠 조성물을 시공대상 사면에 살포하는 단계를 포함하는 사면녹화공법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 시공비를 절감하고 시공성이 우수하면서도 사면의 토양에 대한 흡착력이 향상되고, 우수한 보습력 및 보비력을 갖는 사면녹화용 뿜칠 조성물을 제공함으로써, 토양 세굴, 부패 또는 고사에 의한 라이좀의 유실을 최소화할 뿐만 아니라 라이좀의 조기 발아를 구현하고, 식물 뿌리의 활착력 및 성장성을 높이기 때문에 우수한 녹화효율을 갖는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 사면녹화용 뿜칠 조성물은 복합비료, 라이좀, 피복양생제 및 토양개량제를 포함한다.
상기 조성물에 포함된 복합비료, 피복양생제, 토양개량제를 이루는 소재들은 모두 자연분해되는 소재로서, 토양, 수질 등의 환경에 악영향을 미치지 않아 친환경적이다.
상기 복합비료는 유기질 함량 및 리그닌(lignin) 함량이 높은 코코넛더스트(coconut dust)가 직접 혹은 간접적으로 토양 부식질로 전환되며, 또한, 젤라틴(gelatin) 또는 오징어 먹물(squid ink)에는 단백질, 아미노산 또는 칼륨 등이 다량 함유되어 있어 토양 성질을 개량하는 것과 동시에 식물의 생장에 영양분을 공급하게 되므로 우수한 비료이다.
일반적 비료를 질소, 인산, 칼륨 등의 필수원소를 무기성분으로 시비하였을 경우에는 식물이 상기 무기성분을 흡수하고 식물체 내에서 대사작용을 거쳐 이용된 다. 이에 반하여, 본 발명에 따른 복합비료에 포함된 젤라틴 또는 오징어 먹물은 아미노산 영양물을 당해 식물에 직접 공급함으로써, 대사과정을 단축시켜 즉시 단백질 합성이나 에너지 등으로 이용될 수 있기 때문에 단시간에 소량으로도 식물에 영양공급이 이루어질 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 젤라틴은 주성분이 단백질로써 필수아미노산인 트립토판을 제외한 18가지의 아미노산이 함유되어 있다. 젤라틴에 포함된 18가지의 아미노산은 식물생육에 있어 대사작용 활성화, 광합성 능력증진, 생육증진, 근비대증진. 뿌리발달 촉진은 물론 냉해 등 각종 환경장해에 대한 내성을 강하게 해주는 역할을 하게 된다. 젤라틴은 수용성 유도단백질로서, 소, 돼지, 어류 등의 동물의 뼈, 가죽, 힘줄 등에 포함되어 있는 불용성 단백질인 콜라겐을 물과 함께 가열하여 분해함으로써 분말상 또는 액상으로 제조되어 사용될 수 있다.
젤라틴으로 인하여 상기 사면녹화용 뿜칠 조성물은 점도가 높아지고, 막을 형성할 수 있어서 토양 수분 유지에 기여할 수 있으며, 탄력성이 뛰어나 식물 생육에 식물 뿌리가 지표면에 원활하게 활착하는 것을 도모할 수 있다.
상기 젤라틴은 통상적으로 유통되는 분말상의 젤라틴 파우더를 이용할 수 있으며, 단백질 분해효소를 이용하여 젤라틴을 액화시켜 사용할 수 있다.
바람직하게는, 낮은 온도에서의 젤라틴의 응고를 차단하기 위하여 단백질 분해효소를 상기 젤라틴에 적절히 배합하여 액화시킴으로써 사면의 절, 성토 토양에 골고루 흡취될 수 있도록 할 수 있다. 이때, 상기 단백질 분해효소는 상기 젤라틴 중량에 대하여 0.1∼10 중량%가 배합되어 상기 젤라틴을 효과적으로 액화시킬 수 있다. 시드 스프레이 살포 후, 일정 기간이 경과하면 겔화되어 상술한 바와 같은 특징을 갖게 된다.
이러한, 상기 젤라틴은 상기 피복양생제 100 중량부를 기준으로 하여 30∼50 중량부일 수 있다. 만약, 상기 젤라틴이 상기 피복양생제 100 중량부 당 30 중량부 미만일 경우, 토양 수분 유지가 어렵고, 라이좀의 조기 발아를 위한 영양분 공급능이 떨어질 수 있고, 50 중량부를 초과할 경우, 기초지반 토양에 과도한 피막을 형성시킬 수 있어서 라이좀의 뿌리 형성을 억제할 수 있는 문제가 있기 때문에 바람직하지 않다.
결과적으로, 상술한 바와 같은 젤라틴은 사면녹화용 뿜칠 조성물과 사면의 토양과의 흡착력을 증진시킬 수 있게 된다. 이는 젤라틴은 상기 조성물이 살포된 토양의 공극을 줄이게 되므로, 식물뿌리의 활착력과 성장성을 증진시킬 수 있게 되고, 그에 따라 토양 지지력을 강화시키기 때문이다. 또한, 토양의 함수율을 높이는데 기여할 수 있게 된다.
오징어 먹물은 칼륨, 단백질, 아미노산을 다량 함유하고 있어 라이좀의 발아와 생육에 영양분을 공급하게 된다. 또한, 오징어 먹물에 함유된 아미노산의 일종인 라이소자임이라고 하는 방부력이 강한 물질이 있어, 라이좀의 부패를 방지하는 역할을 수행하게 된다.
구체적으로, 아미노산은 식물생육에 있어 대사작용 활성화, 광합성 능력증진, 생육증진, 근비대증진. 뿌리발달 촉진은 물론 냉해 등 각종 환경장해에 대한 내성을 강하게 해주는 역할을 하게 된다.
칼륨은 식물 호르몬들과 상조적인 효과가 있어서 식물 분열조직의 생장을 유도하고 엽육세포의 삼투압을 낮게 하며 기공 개폐작용에 관여하여 증산작용을 감소시키는데 K+이온은 세포 팽대에 매우 필수적인 원소다. 이외에도 칼륨은 광합성과 동화산물의 생성 및 운반을 크게 촉진시킨다. 따라서 칼륨을 시용하면 동결, 한발 등 재해에 대한 저항성을 높이고 또 줄기가 강건하게 되어 도복방지에도 효과가 있다.
상기 오징어 먹물은 추출액 또는 분말로 제조하여 사용될 수 있는데, 공정의 단순화와 경비의 절감을 위하여 오징어 먹물을 탈지한 다음 건조대상의 오징어 먹물 온도가 80℃를 넘지않고, 함유수분이 8%를 넘지않는 조건에서 마이크로미터 크기의 초미세분상으로 분쇄함으로써 분말로 제조할 수 있다. 이러한 오징어 먹물의 분말 제조 공정 중에 취기를 없애기 위하여 건조 전 또는 건조 후 알콜을 사용할 수 있다.
상기 오징어 먹물은 시공시, 식생 환경 조성을 위하여 준비되는 라이좀을 전처리하는 데 이용될 수 있다. 즉, 사면녹화 시공 전에 라이좀의 조기 발아를 유도할 수 있도록 상기 오징어 먹물을 라이좀에 코팅하여 라이좀을 전처리하는 것이다. 이때, 오징어 먹물의 라이좀에 대한 침투력을 향상시키고, 라이좀에의 증착이 용이하도록 물과 혼합된 오징어 먹물 수용액을 이용할 수 있다. 이로 인하여 라이좀에 용이하게 오징어 먹물이 갖는 영양분을 공급할 수 있고, 라이좀의 표면에 오징어 먹물 피막이 형성됨에 따라 라이좀의 함수율을 높일 수 있게 된다.
따라서, 사면녹화 시공시 오징어 먹물은 라이좀에 침투하게 되어 발아에 필요한 수분 및 아미노산을 공급할 뿐만 아니라 라이좀의 부패를 방지함에 따라 라이좀의 발아율을 향상시키고, 신속한 발아를 도모함으로써, 식물 뿌리가 시공 대상면에 신속하게 활착할 수 있게 된다. 결과적으로, 시공 대상면인 사면의 절, 성토 토양의 침식 또는 세굴을 효과적으로 차단하고, 식생 조성 시간을 단축할 수 있게 된다.
이러한, 오징어 먹물은 상기 피복양생제 100 중량부를 기준으로 하여 15∼20중량부일 수 있다. 만약, 상기 오징어 먹물이 상기 피복양생제 100 중량부 당 15 중량부 미만일 경우, 라이좀에 대하여 수분 또는 아미노산 및 칼륨 등의 영양분 공급능이 떨어질 수 있고, 20 중량부를 초과할 경우, 당해 식물의 뿌리 및 줄기가 너무 비대하게 성장할 수 있어 식생의 성장을 저해할 수 있어서 바람직하지 않다.
코코넛더스트는 코코넛겉껍질 섬유인 코이어를 파쇄하여 이루어진 것을 말한다. 이 코코넛겉껍질 섬유인 코이어는 그 물리적 특성이 우수하고 인장강도가 크다. 이 코이어는 가공을 거치지 않아도 이미 그 자연으로부터 얻을 수 있는 천연상태가 유리섬유 스트랜드와 거의 동일한 약 0.1∼1mm의 직경을 갖는 섬유들이 마치 머리카락이 엉켜있듯이 불규칙하게 엉켜 있고, 더욱이 그 인장강도가 동일 직경의 유리섬유의 약 100배이다. 구성 성분으로는 셀룰로오스와 리그닌이 90% 이상 차지하고, 입자가 다공망 구조를 갖고 있어 통기성 확보에 유리하며 pH 5.4∼6.8 정도로 발효에 적합한 pH수준을 갖는다. 또한, 농작물이 쉽게 이용할 수 있는 NH4 +, K+ , Ca2+ , Mg2 + 등의 양이온을 많이 보유할 수 있는 양이온 치환용량이 높아 토양 개량에 중요한 역할을 할 수 있다.
또한, 분해기간이 길어 토사유실 및 침식을 장기간 방지하고, 단열효과에 의해 식물종자의 보온과 발육을 돕는다. 따라서, 코코넛더스트가 포함된 상기 조성물은 사면에 대한 부착력이 향상되어 사면을 안정화시킬 뿐만 아니라 당해 녹화 식물 라이좀의 보호 및 발육에 큰 이점이 있다. 또한, 코코넛더스트는 분해되어 유기질 비료화됨에 따라 영양분을 제공하는 기능을 담당할 뿐만 아니라 수질정화능력이 우수하여 식물의 생장을 활성화시킨다.
이러한, 코코넛더스트는 상기 피복양생제 100 중량부를 기준으로 하여 35∼50 중량부일 수 있다. 만약, 상기 코코넛더스트가 상기 피복양생제 100 중량부 당 35 중량부 미만일 경우, 통기능, 토양 개량능 및 시비능이 낮아질 수 있고, 50 중량부를 초과할 경우, 조성물과 기초 지반 토양 간의 결속력이 약화되어 토양의 함습율이 낮아질 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명의 복합비료에는 상술한 바와 같은 젤라틴, 오징어 먹물 및 코코넛더스트 외에 통상적으로 사용되고 있는 축분, 하수 오니 등의 유기질 비료, 부식산, 미량 요소 비료 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 조성물에는 종자 대신 밀도 높은 잔디 초지의 형성 시간을 단축하도록 라이좀이 포함된다.
라이좀(Rhizomes)은 지하부에서 수평으로 신장하는 줄기로서, 식물이 휴면하 거나 생장할 때 탄수화물을 저장하는 곳이다.
라이좀은 각 마디에서 하나의 눈이 발생되어 이것이 곧 하나의 새인 유경(shoot)이 되고, 결국은 가지를 생산하는 지상부위의 줄기가 되며, 라이좀의 각 마디에서는 뿌리가 나오고, 라이좀의 선단부가 돌출하여 직립경이 되면 새로운 2차 라이좀이 형성되므로 식생의 성장이 신속하게 진행되기 때문에 밀도 높은 식생 환경 조성 시간을 현저하게 단축시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 라이좀은 번식력이 뛰어나기 때문에 적은 양으로도 만족할 만한 식생 환경을 조성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 조성물 중의 라이좀의 함량은 상기 피복양생제 100 중량부를 기준으로 하여 3∼7 중량부일 수 있다. 만약, 상기 라이좀이 상기 피복양생제 100 중량부 당 3 중량부 미만일 경우, 식생 환경 조성시 밀도가 낮아 사면 안정 효과가 떨어질 수 있고, 7 중량부를 초과할 경우, 형성되는 식물 뿌리가 과도하게 성장하여 식생의 고른 형성을 저해할 수 있어서 바람직하지 않다.
상기 라이좀은 현장시공조건 및 녹화요구사항에 따라 라이좀에 의한 성장을 하는 잔디류, 초본류, 야생화, 목본류의 라이좀 및 이들을 혼합한 라이좀으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 이용할 수 있다.
그 중에서도, 한국 자생종인 한국 들잔디( Zoysia japonica Steud.)를 이용하는 것이 바람직하다. 이는 생태학적 및 미적으로 조화롭고 한국 잔디 중에서 한국에서 자생종으로 분포율이 높아서 시공비를 절감할 수 있기 때문이다.
라이좀은 2∼5개의 마디를 포함하도록 절단하여 본 발명에 따른 사면녹화용 뿜칠 조성물에 포함될 수 있다. 이는 라이좀에서 발생하는 뿌리 또는 직립경의 들뜸현상을 차단하여 식생의 생장을 균일하게 이루어지도록 하기 위함이다.
본 발명에 따른 사면녹화용 뿜칠 조성물에는 통상의 시드 스프레이용 조성물에 포함되는 피복양생제를 포함하는 바, 피복양생제의 재료로는 통상 우드 화이버(wood fiber)나 제지 화이버(paper fiber) 등을 사용한다. 피복양생제는 부자재의 배합시 각 재료의 비중차에 의한 재료분리를 막아주어 배합물이 적절한 균질성을 유지하는데 기여할 뿐 아니라 사면에 직접적으로 노출된 라이좀 주위에 분포되어 인공 토양과 같은 역할을 수행한다. 즉 복토의 역할을 대신하여 라이좀을 보호하게 된다.
또한, 재료 자체가 나무이므로 차후에 부식되어 비료의 역할을 할 수 있게 된다. 즉, 상기 우드 화이버 또는 제지 화이버는 장기적으로 토양 미생물의 먹이 공급원의 역할을 한다. 그리고, 주성분이 셀룰로오스로 미세한 고분자 섬유질로 구성되어 있어 물과 혼합되면 점성이 증가하여 접착력을 발휘할 수 있다. 따라서, 우드 화이버 또는 제지 화이버는 굳을 경우 공극률이 적어 딱딱하고 견고한 인공토양을 제공할 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 상기 복합비료에 포함된 코코넛더스트가 분해되기 이전에 조성물과 사면의 토양과의 결속을 다지고, 젤라틴이 토양에 피막을 형성할 수 있어서, 피복양생제의 역할을 보완할 수 있기 때문에 상기 피복양생제의 배합량을 줄일 수 있게 된다.
본 발명에 따른 토양개량제는 통상의 시드 스프레이용 조성에 사용되는 토양 개량제를 사용할 수 있으나, 산성토양을 중화시키기 위하여 활성탄, 목초액, 숯을 포함할 수 있다. 이로 인하여, 식생의 생육 및 유용 토양 미생물의 생육을 촉진할 뿐만 아니라, 토양의 부패를 방지할 뿐만 아니라 병충해 방제에 기여할 수 있다.
또한, 상기 토양개량제는 근권 미생물로 이루어진 미생물제제인 근권 미생물제제를 포함할 수 있다.
근권 미생물은 식물의 생장기간 내에 근권에서 안정적으로 정착 및 증식하는 미생물로서, 라이좀의 표면 또는 토양 내에서 생존하면서 탄수화물이 풍부한 라이좀 분비물을 이용하여 증식하고, 뿌리 표면에서 생장하는 뿌리를 따라 계속 이동하고 증식하면서 근권의 유해 세균 및 곰팡이의 밀도를 저하시켜 병해를 줄여줌으로써 당해 식물의 생육을 촉진시킬 수 있다.
그리고, 근권 미생물은 식물 생장을 촉진시키는 물질, 즉, 생리활성물질을 생산함으로써, 뿌리에 의한 양분 흡수를 촉진시켜 뿌리털 발육증진, 뿌리 및 줄기의 생장을 촉진하게 된다. 즉, 근권 미생물은 병해 방제에 의한 생육촉진 효과 외에 특수 생리활성물질을 생산하여 당해 식물의 생리를 변화시킴으로써, 병균 침입에 의한 식물체 자기 방어능력을 배가시켜 병해방지 및 생장촉진 효과를 발휘할 수 있게 된다.
상기 근권 미생물제제는 상기 토양개량제 총 중량에 대하여 7∼15 중량%일 수 있다. 상기 토양개량제 총 중량에 대한 상기 근권 미생물제의 중량%가 7 중량% 미만일 경우에는, 라이좀 발아능 및 병해 방지 효과가 떨어질 수 있고, 식물의 생장 촉진 효과를 기대할 수 없고, 15 중량%를 초과할 경우에는, 식물의 생장 촉진 효과는 높아지지 않으면서도 단가를 상승시킬 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
상기 근권 미생물제제는 상업적으로 유통되고 있는 한 제한없이 사용가능하며, 이러한 근권 미생물제제를 이루는 근권 미생물로는 슈도모나스속, 아조토박터속, 바실러스속, 라이조푸스 올리고스포러스 등을 들 수 있는데, 상기 근권 미생물들은 근권에서 증식속도가 빠르고 운동성이 있으며 뿌리 분비물을 선호함과 동시에 상술한 바와 같이 당해 식물의 생장을 촉진시킬 수 있게 된다.
상기 토양개량제는 상술한 바와 같은 숯, 활성탄, 목초액 및 근권 미생물제제 만으로도 토양개량 효과를 얻을 수 있으나, 통상적으로 사용되고 있는 다공질 경량의 유기질계 토양개량제, 무기질계 토양개량제 및 고분자계 토양개량제를 더 포함할 수 있다. 이로 인하여, 토양을 팽창시켜서 단립 구조의 형성을 촉진하여 토양의 보수성, 통기성 및 배수성을 높일 수 있게 된다.
이러한, 사면녹화용 뿜칠 조성물 중의 토양개량제는 상기 피복양생제 100 중량부를 기준으로 하여, 10∼20 중량부일 수 있다. 만약, 상기 토양개량제가 상기 피복양생제 100 중량부 당 10 중량부 미만일 경우, 산성토양의 중화 커패시티(capacity)가 낮고, 형성되는 식물의 생장촉진능을 발휘하기 어렵고, 20 중량부를 초과할 경우, 토양이 알카리화 되어 식물의 생장을 어렵게 할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
상기 침식안정제는 흡습효과를 갖는 수용성 접착제를 이용할 수 있다. 상기 수용성 접착제는 통상적으로 사용되는 한 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 수용성 접착제는 사면녹화용 뿜칠 조성물을 물에 혼합하여 살포하게 되므로, 용이하게 녹아서 토양에 흡취되어 토양의 지지력을 향상시키는데 기여할 수 있고, 토양의 보습성을 증진시키게 된다.
예를 들면, 상기 수용성 접착제는 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol ; PVA), 카르복시메틸 셀룰로우즈 소디움(carboxymethyl cellulose sodium ; CMC), 폴리비닐 피롤리디논(polyvinyl pyrrolidinone ; PVP), 하이드록시에틸 셀룰로우즈 미디움(hydroxyethyl-cellulose medium ; HEC), 테라콘트롤, 산화전분 수용액일 수 있다. 이들 중 토양의 보습성을 증진시키고, 라이좀의 발아력을 높일 뿐만 아니라 친환경화를 위하여 테라콘트롤 또는 산화전분 수용액을 사용하는 것이 바람직하다.
특히, 테라콘트롤(Terra-control)은 크로스링크드팜을 주성분으로 하는 폴리머구조의 중합체로서 과립형태를 갖는다. 테라콘트롤은 물과 접촉시 물을 흡수하면서 팽창하여 겔(gel) 상태를 유지하게 되는데, 이 겔 상태의 테라콘트롤은 자체 무게의 200배 이상의 수분을 저장할 수 있다. 또한, 테라콘트롤은 시공 후 6개월 정도 경과되면 자연분해됨으로써 친환경적이다. 따라서, 상기와 같이 테라콘트롤은 보습 및 입자 상호 간의 접착력을 증대시킬 수 있다. 특히, 물과 접촉하여 팽창하는 과정에서 토양개량제 성분이 테라콘트롤에 함침되어 테라콘트롤이 자연분해 되는 동안 지속적으로 식물에 양분을 공급할 수 있게 된다.
이러한 침식안정제는 상기 피복양생제 100 중량부를 기준으로 하여 0.1∼2 중량부일 수 있다. 만약, 상기 침식안정제가 상기 피복양생제 100 중량부 당 0.1 중량부 미만일 경우, 토양 침식 방지 효과가 떨어질 수 있고, 2 중량부를 초과할 경우, 조성물의 고결화를 증가시켜 통기성 부족으로 인한 식물 생육을 저해할 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 뿜칠 조성물은 상기에서 설명한 각각의 조성물을 혼합 한 후에 향후 라이좀의 식생 성장에 지장을 주지 않는 범위 내에서, 상온 건조시켜 수분을 제거한 상태로 제품화하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 상술한 바와 같은 사면녹화용 뿜칠 조성물 및 상기 조성물 100중량부를 기준으로 100∼500중량부의 물을 살포기 탱크 내에서 배합하여 수분 함유 뿜칠 조성물을 제조하는 단계; 및 고압펌프를 이용하여 상기 수분 함유 뿜칠 조성물을 시공대상 사면에 살포하는 단계를 포함하는 사면녹화공법을 제공한다.
본 발명에 따른 사면녹화공법에서 건조된 사면녹화용 뿜칠 조성물에 물을 배합하는 것은 상기 조성물을 살포하기 용이한 상태로 만들고, 관수 효과를 구현하기 위한 것으로서 상기 물의 양이 100중량부 미만이면 살포가 어려울 염려가 있고 500중량부를 초과하는 때에는 토양에의 결속력, 보습력 및 보비력이 떨어질 우려가 있어서 바람직하지 않다.
상기 살포된 사면녹화용 뿜칠 조성물은 사면의 토양 입자 사이로 흡취됨에 따라 토피 세굴, 각 재료의 유실 및 수분 손실을 효과적으로 차단하게 된다. 또한, 토립자 간의 유연한 결속을 가져와 토립자의 역할을 침해하지 않는 범위에서 침식 억제에 기여할 수 있게 된다. 결과적으로, 토양의 세굴, 부패 또는 고사에 의한 라이좀의 유실을 효과적으로 차단할 뿐만 아니라 라이좀의 발아를 촉진하게 되어 추가적인 살포나 작업 없이도 신속하게 녹화를 이룰 수 있게 된다.
이러한, 본 발명에 따른 사면녹화용 뿜칠 조성물을 이용한 사면녹화공법은 절토 또는 성토면의 사면 안정 뿐만 아니라 모든 비탈면의 녹화를 위한 녹화공법에 적용가능하며, 공사장 주변의 야적 골재에 의한 비산먼지 방지책으로도 그 활용도가 높다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만 본 발명이 이에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
폐신문지를 이용한 제지 화이버(Paper Fiber) 10kg 젤라틴 3kg 중량부, 오징어 먹물 1.5kg, 코코넛더스트 3.5kg, 한국 잔디 라이좀 5kg 및 활성탄 1kg을 혼합하고 교반하여 균일한 뿜칠 조성물을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 제조된 뿜칠 조성물에 침식안정제로서 산화전분 수용액 100g을 혼합한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 뿜칠 조성물을 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 2에서 제조된 사면 녹화용 뿜칠 조성물 10kg에 물 10kg을 살포기 탱크 내에서 배합하여 뿜칠 조성물 슬러리를 제조한 다음 고압펌프를 이용하여 시공대상 사면에 살포하고 1개월 이후의 생장사진을 도 1에 도시하였다. 상기 도면을 참조하면 한국잔디의 생육상태가 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있다.
도 1은 실시예 1에 의해 제조된 사면녹화용 뿜칠 조성물을 이용하여 녹화된 시공대상 사면의 사진이다.

Claims (10)

  1. 젤라틴, 오징어 먹물 및 코코넛더스트를 포함하는 복합비료; 라이좀; 피복양생제; 및 토양개량제를 포함하는 사면녹화용 뿜칠 조성물로서,
    상기 피복양생제 100 중량부를 기준으로 하여, 젤라틴 30∼50 중량부, 오징어 먹물 15∼25 중량부, 코코넛더스트 35∼50 중량부, 라이좀 3∼7 중량부 및 토양개량제 10∼20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사면녹화용 뿜칠 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 젤라틴에는 단백질 분해효소가 첨가된 것을 특징으로 하는 사면녹화용 뿜칠 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 라이좀은 잔디류, 초본류, 야생화, 목본류 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로터 선택된 어느 하나의 라이좀인 것을 특징으로 하는 사면녹화용 뿜칠 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 뿜칠 조성물은 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol ; PVA), 카르복시메틸 셀룰로우즈 소디움(carboxymethyl cellulose sodium ; CMC), 폴리비닐 피롤리디논(polyvinyl pyrrolidinone ; PVP), 하이드록시에틸 셀룰로우즈 (hydroxyethyl-cellulose medium ; HEC), 테라콘트롤 및 산화전분 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 침식안정제를 더 포함하고,
    상기 침식안정제는 상기 피복양생제 100 중량부를 기준으로 하여 0.1∼2 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 사면녹화용 뿜칠 조성물.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 피복양생제는 제지 화이버(Paper Fiber), 우드 화이버(Wood Fiber) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 사면녹화용 뿜칠 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 토양개량제는 근권 미생물제제, 숯, 활성탄, 목초액 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 사면녹화용 뿜칠 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 근권 미생물제제는 상기 토양개량제 총 중량에 대하여 7∼15 중량%인 것을 특징으로 하는 사면녹화용 뿜칠 조성물.
  10. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 사면녹화용 뿜칠 조성물 및 상기 조성물 100중량부를 기준으로 100∼500중량부의 물을 살포기 탱크 내에서 배합하여 수분 함유 뿜칠 조성물을 제조하는 단계; 및 고압펌프를 이용하여 상기 수분 함유 뿜칠 조성물을 시공대상 사면에 살포하는 단계를 포함하는 사면녹화공법.
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