KR101202763B1 - 인공지반 녹화용 방근시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속재 필름을 중심기재로 하여 상부면에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 필름 또는 폴리에스터(PET) 필름이 적층되고, 하부면에 폴리에스터(PET) 부직포가 적층된 3겹층 방근필름 구조를 통하여 식재 기반부를 구성하는 토양층으로부터의 수분과 식생재의 뿌리가 구조부의 방수층에 도달되지 못하도록 원천적으로 차단하여 방수층의 열화를 방지함과 동시에, 식물뿌리로부터 방수층과 슬라브 구조체를 보호할 수 있는 인공지반 녹화용 방근시트에 관한 것이다.
본 발명은, 금속재 필름을 중심기재로 하여 그의 상부면에 방수 및 방근성을 갖는 합성수지 필름이 적층되고 하부면에 폴리에스터(PET) 부직포가 적층되어 3겹층을 형성하는 방근층; 상기 방근층의 하단에 도포되며, 토양 및 수목식재의 적재하중을 탄성적으로 수용하기 위한 고무아스팔트 콤파운드층; 상기 고무아스팔트 콤파운드층 하단에 부착된 이형층; 및 상기 방근층간의 연결부위에 설치되는 수밀성 보강 방근테이프를 포함하는 인공지반 녹화용 방근시트를 제공한다.

Description

인공지반 녹화용 방근시트{Root barrier sheet for green roof system}
본 발명은 건축물 옥상이나 지하주차장 상부 등 인공지반의 녹화시 식재된 나무 뿌리 성장에 의한 방수층 및 건물의 콘크리트 슬라브층의 파손을 방지할 수 있는 인공지반 녹화용 방근시트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속재 필름을 중심기재로 하여 상면에 고밀도 폴리에틸렌 필름 또는 폴리에스터 필름을 적층하고 하면에 폴리에스터 부직포를 적층한 3겹층의 방근구조와 상기 방근구조의 하부에 고무아스팔트 콤파운드를 피복함으로써 방근층의 기본 성능인 수밀성, 방근성, 내약품성, 내박테리아 성능과, 토양과 수목식재의 적재하중에 대한 내하중성을 우수하게 구현할 수 있는 인공지반 녹화용 방근시트에 관한 것이다.
급속한 도시화와 산업화는 도시내에서 자연의 지반을 거의 찾아볼 수 없고, 회색의 콘크리트와 아스팔트로 뒤덮여 짐으로써 녹지공간이 거의 없어지고 도시환경이 삭막해지고 있다. 이러한 녹지공간의 부재는 도심의 환경오염을 유발하기 때문에 이를 해소할 수 있는 녹지공간의 확보가 절실히 요구되고 있다. 최근 우리나라에서도 도심지 녹지재생의 일환으로 옥상녹화시스템의 도입이 적극적으로 추진되고 있으며, 이러한 정부나 지방자치단체의 적극적인 지원정책에 힘입어 옥상녹화 등의 인공지반 위 녹화수요가 점진적으로 증대되고 있는 설정이다.
옥상녹화의 개념은 건축물의 옥상에 녹화를 하는 것으로 생각할 수 있으나 보다 광의적인 개념으로는 건물옥상 뿐만 아니라 지하주차장 상부의 공간, 하수처리장 복개부, 지하시설물 복개구간 등의 인공지반 위를 녹화하는 것으로 볼 수 있다. 인공지반인 옥상에 녹화를 하는 것은 도심지역의 부족한 녹지공간을 확보하기 위한 인공대지의 활용이라는 측면과 함께 도시환경에 자연적인 요소를 도입함으로서 생물이 서식할 수 있는 공간을 마련해주며, 도시 미관을 증진시키고, 여가공간을 확보해주는 등 공익적 기능과 역할을 나타낸다.
건축물 옥상 녹화의 잇점으로는 최상층에서의 차열이나 단열측면에서 큰 효과를 발휘하기 때문에 에너지를 절약할 수 있고, 녹화를 통해 도시경관의 개선, 이산화탄소, 이황산가스 등 대기오염 물질을 흡수하며 녹화식물을 통한 산소공급으로 대기오염의 완화 등을 실현할 수 있으며, 작은 새나 곤충 등과의 공생을 꾀하여 자연생태계를 회복할 수 있다. 이외에도 습도조절과 도시열섬현상 완화, 옥상녹화토양층의 소리파장 흡수에 의한 도시소음 감소효과 등의 많은 잇점이 있다.
일반적으로 옥상녹화시스템은 도1에 도시한 바와 같이 크게 구조부와 식재기반부로 구분된다. 구조부는 구조체(콘크리트 슬라브)와 단열층(도시하지 않음)을 포함하는 방수층으로 이루어지고, 식재기반부는 방근층, 배수층, 토양여과층 및 육성토양층으로 이루어진다.
구조부의 경우는 이미 오래전부터 다방면에 걸친 연구가 진행되어 각 구성층의 성능이 비교적 체계가 갖추어진 단계로 볼 수 있다. 식재기반부의 경우는 지금까지 주로 조경분야에서 연구개발이 이루어진 관계로 주된 관심분야가 아무래도 식물이나 토양 등의 식생환경에 치우친 경향이 있어, 구조부의 완전한 보호를 위해 필수적인 방근층에 관한 연구가 다소 소홀하게 다루어졌던 점이 있었다. 이로 인해 옥상녹화 초기에는 크게 문제가 되지 않았던 뿌리에 의한 구조부의 피해(방수층의 파손, 콘크리트 슬라브층의 균열발생 등)가 점차 가시화 되었으며, 특히 방수층의 파괴로 인한 누수가 심각한 현상으로 대두되고 있다.
옥상녹화시 식재기반부의 육성토양층은 항시 습윤상태의 조건을 유지하고 있다. 이로 인하여 방수층의 열화가속이 심할 수 밖에 없어 방수층의 파손 우려가 많으며, 방수층 파손에 의해 구조부의 안전성과 내구성은 크게 영항을 받게 된다.
상기 옥상녹화를 안정되게 하기 위해서는 식재기반부(방근층, 배수층, 토양여과층, 육성토양층)를 완전하게 구축하여 구조부(콘크리트 슬라브층, 단열층, 방수층)의 안정성 및 내구성에 영향을 미치지 않도록 처리해야 하는데, 상기의 완전한 식재기반부 구축이라 함은, 구조물 옥상 상부에 가장 기본적으로 시공하는 방수층을 식재기반부로부터 보호하기 위한 방근층의 형성이라 할 수 있다.
상기 방근층을 설치하는 근본적인 이유는 식재기반부에 식재되는 식물뿌리의 활착을 방지하기 위함이다. 식물뿌리의 성장력은 매우 왕성하여 방수층을 뚫게 되며, 심지어는 구조물 즉, 콘크리트 구조체를 뚫는 경우가 발생하게 되어 구조체의 균열로 인한 구조물의 수명을 단축시키는 주 요인으로 작용하고 있다.
현재 우리나라에서는 방근시트의 개발년도가 짧아 뿌리의 침투가 불가능한 재질을 위주로 한 방근시트 또는 방근판의 개발이 이루어지고 있는 수준이다. 동판재(銅板材)를 이용한 방근층, 연질FRP 도막에 의한 방근층 형성, 염화비닐과 폴리에스터 직물을 접합시킨 복합시트 방근재, EPDM 시트를 이용한 방근시트 등으로 방근재 개발에 연구가 이루어지고 있으며, 일반적으로 아스팔트 등 저분자량의 방수층은 식물의 뿌리가 침투하며, 일정 이상의 고분자가 결합된 방근소재의 경우 식물의 뿌리가 침투하지 못하는 것으로 밝혀져 있다. 그러나, 이러한 시트소재는 시공시 시트간의 연결접합부를 용접접합, 열용융접합 또는 접착제를 사용하여 접합 밀봉하고 있으며, 이러한 작업은 인력에 의존하기 때문에 시공부주의에 의한 미접합 부위로 뿌리가 침투되는 현상이 나타날 수 있다. 즉, 방근성이 우수한 고분자 경질계의 방근시트를 사용한다 하더라도 방근시트의 설치 시공과정에서 방근시트가 손상되거나 방근시트의 연결 이음 접합부의 틈새로 식물의 뿌리가 침투되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 금속재 필름을 중심기재로 하여 상부면에 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 필름 또는 폴리에스터 필름이 적층되고, 하부면에 폴리에스터 부직포가 적층된 3겹층 방근필름 구조를 통하여 식재 기반부를 구성하는 토양층으로부터의 수분과 식생재의 뿌리가 구조부의 방수층에 도달되지 못하도록 원천적으로 차단하여 방수층의 열화를 방지함과 동시에, 식물뿌리로부터 방수층과 슬라브 구조체를 보호할 수 있는 인공지반 녹화용 방근시트를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 방근층의 기본 성능인 수밀성, 방근성, 내약품성 및 내박테리아성을 우수하게 구현하며, 상기 방근필름의 하부면에 고무아스팔트 콤파운드를 피복하여 토양과 수목식재의 적재하중에 대한 내하중성을 우수하게 구현할 수 있고, 시공시 기계적 물리적 충격으로부터 방수층을 보호할 수 있으며, 단열성과 방수성을 나타낼 수 있는 인공지반 녹화용 방근시트를 제공함에 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 금속재 필름을 중심기재로 하여 그의 상부면에 방수 및 방근성을 갖는 합성수지 필름이 적층되고, 하부면에 폴리에스터 부직포가 적층되어 3겹층을 형성하는 방근층; 상기 방근층의 하단에 피복되며, 토양 및 수목식재의 적재하중을 탄성적으로 수용하기 위한 고무아스팔트 콤파운드층; 및 상기 고무아스팔트 콤파운드층 하단에 부착된 이형층을 포함하는 인공지반 녹화용 방근시트를 제공한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 방근층의 합성수지 필름은 폴리에스터(PET:polyethylene terephthalte) 필름 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 필름중 선택된 하나로 이루어지거나, 상기 폴리에스터(PET) 필름 또는 HDPE 필름을 합지한 구조로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 방근층간의 연결부위에 설치된 수밀성 보강테이프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 수밀성 보강테이프는 금속재를 중심기재로 하여 그의 양면에 폴리에스터 필름이나 HDPE 필름과 같은 합성수지 필름이 접합되고, 하부 합성수지 필름에 접착력이 우수한 부틸고무 콤파운드가 피복되어 있는 구성으로 이루어진다.
상기 방근층의 금속재 중심기재로는 알루미늄 필름 또는 구리필름(Copper Film)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명의 특징에 따르면, 다음과 같은 효과를 구현한다.
첫째, 습기나 산소의 차단성이 우수한 금속재 필름을 중심기재로 하여 상부면에 폴리에스터 필름 또는 고밀도 폴리에틸렌 필름을 접합하고 하부면에 폴리에스터 부직포를 접합하여 인열 및 인장강도를 증대시킨 3겹층의 방근필름을 방근시트의 주 요부로 구성함으로써 인공지반 녹화조성시 방근시트가 갖추어야 할 기본 성능인 수밀성, 방근성 및 내약품성, 박테리아 내성을 우수하게 구현할 수 있으며, 단열성과 함께 방수성능을 나타낸다. 특히, 상기 중심기재인 금속재 필름과 그의 상부면에 접합된 폴리에스터 필름(또는 HDPE 필름)은 인공지반의 식재기반부인 토양층으로부터의 수분과 식생재 뿌리가 방수층과 슬라브 구조체로 전달되는 것을 원천적으로 차단함으로써 방수층의 열화를 방지함은 물론, 방수층 및 슬라브 구조체를 신뢰성있게 보호하게 된다.
둘째, 상기 방근필름의 하부면에 SBS 고무아스팔트 콤파운드층을 소정 두께로 피복함으로써 상기 SBS 고무 아스팔트 콤파운드가 가지고 있는 탄성 특성을 통하여 토양과 수목식재의 적재하중을 부담없이 수용할 수 있으며, 시공시 기계적, 물리적 충격으로부터 방수층을 보호할 수 있다.
셋째, 방근시트간의 연결부에 접착성이 뛰어난 부틸고무 콤파운드를 피복한 방근테이프를 부착함으로써 방근시트간의 연결부를 통해 수분 또는 식생재 뿌리의 침투를 방지할 수 있으며, 방근시트 설치 후 방근시트 상면에 고밀도 폴리에틸렌 필름을 방근보조필름으로 깔아주어 이중 방근층을 형성함으로써 더 신뢰성있는 방근층을 구성하게 된다.
도1은 일반적인 옥상녹화시스템의 구조를 나타낸 개략적인 단면도,
도2는 본 발명에 의한 인공지반 녹화용 방근시트의 일실시예 구성을 나타낸 단면도,
도3은 본 발명의 요부인 방근부재의 구성을 나타낸 사시도,
도4는 본 발명의 요부인 방근테이프의 구성을 나타낸 단면도,
도5는 본 발명의 방근시트가 적용된 녹화시스템의 단면구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 인공지반 녹화용 방근시트는 식재 기반부를 구성하는 토양층으로부터의 수분과 식생재의 뿌리가 구조부의 방수층에 도달되지 못하도록 원천적으로 차단하여 방수층의 열화를 방지함과 동시에, 단열성과 방수성을 나타낼 수 있도록 구현한 것이다.
도2는 본 발명에 의한 인공지반 녹화용 방근시트의 일실시예 구성을 나타낸 단면도이고, 도3은 본 발명의 요부인 방근시트의 구성을 나타낸 사시도이며, 도4는 본 발명의 요부인 방근테이프의 구성을 나타낸 단면도이다.
본 발명에서의 방근시트는 건축물의 옥상을 포함하는 인공지반의 녹화에 적용되는 것으로, 도면에 도시한 바와 같이 본 발명은 수분의 침투를 원천차단할 수 있는 금속재 필름을 중심기재로 하여 상부면에 방수 및 방근성을 갖는 합성수지 필름이 적층되고 하부면에 폴리에스터 부직포가 적층되어 3겹층을 형성하는 방근층과; 상기 방근층의 하단에 도포되며, 토양 및 수목식재의 적재하중을 탄성적으로 수용하기 위한 SBS(Styrene-Butadiene-Styrene) 고무아스팔트 콤파운드층; 및 상기 SBS 고무아스팔트 콤파운드층 하단에 부착된 이형층을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 방근층의 금속재 필름으로는 수분과 산소 등의 차단성이 양호한 알루미늄 필름(Al Film) 또는 구리 필름(Copper Film)으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 방근층의 합성수지 필름은 폴리에스터 필름(이하, 'PET(Polyethylene terephthalte)필름'이라 칭함) 또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 필름중 선택된 하나로 이루어지거나, 상기 폴리에스터(PET) 필름 또는 HDPE 필름을 합지한 구조로 이루어질 수 있다.
상기 금속재 필름의 상부면에 적층되는 합성수지 필름과 하부면에 적층되는 폴리에스터 부직포는 접착제에 의해 부착된다.
도3은 중심기재로서 금속재 필름 상부면에 합성수지 필름이 접착제에 의해 부착되고, 하부면에 폴리에스터(PET) 부직포가 접착제에 의해 부착된 구조를 보여주고 있다.
상기와 같이 3겹적층 구조의 방근층은 인장 및 인열강도 등 기계적 물성이 뛰어나고, 방근의 기본 성능인 식물의 뿌리가 건물의 구조부를 이루는 슬라브, 단열층 및 방수층에 식생재의 뿌리가 직접 접촉되지 않도록 하는 방근성, 녹화환경에서 식재관리를 위해 주기적으로 살포되는 비료나 농약에 의해 침식되는 것을 방지하는 내약품성, 식재기반부의 토양층속에 곰팡이 및 박테리아 등의 각종 미생물에 의해 침식되는 것을 방지하는 내박테리아성을 가진다.
또한, 상기 방수층 하부에 도포된 SBS 고무 아스팔트 콤파운드층은 자체 탄성도를 통하여 토양이나 수목 등의 적재하중을 탄성적으로 수용하는 내하중성을 구현하게 된다. 특히, 3겹의 방근층에 SBS 고무아스팔트 콤파운드가 피복된 방근시트는 내습성, 내열성, 절연성이 우수하여 단열성능과 방수성능을 겸할 수 있는 잇점이 있다.
본 발명의 실시예에서는 방근시트간의 연결부위에 설치된 수밀성 보강 방근테이프를 더 포함한다. 상기 수밀성 보강 테이프는 도4에 도시한 바와 같이, Al 팔름과 같은 금속재 필름을 중심기재로 하여 양면에 합성수지 필름(HDPE 필름)을 접합하고, 하부 합성수지 필름에는 접착력이 우수한 부틸고무 콤파운드가 피복되어 방근시트의 연결 접합부를 통해 식생재 뿌리가 침투되는 것을 차단한다.
상기 이형층은 본 발명의 방근시트가 롤(roll)형상으로 감길 때, 방근시트의 하부면에 도포된 SBS 고무아스팔트 콤프운드가 상호 접착되는 것을 방지하기 위한 것으로 이형필름 또는 이형지를 사용한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 방근시트의 품질기준은 하기의 표1과 같다.
시험항목 단위 품질기준 비고

인장성능
 인장강도 N/㎜ 25 이상
KSF 4917 : 2007 시험기준
신장율 % 250 이상
인열강도 N 40 이상

내화학성
 내산성(23℃) 72시간, 5%, 황산 이상없을 것
KS M ISO 175 :2006 시험기준
내알카리성(23℃) 72시간, 5%, NaOH 이상없을 것
내피로성 - 잔금, 찢김, 파단이 생기지 않을 것 KSF 4917 :2007 시험기준
본 발명에 의한 방근시트의 설치 시공상태를 설명한다.
인공지반의 상부에 방근시트를 깔기에 앞서 바탕면 청소를 수행하여 방근시트의 부착에 방해가 되는 멤브레인 방수층의 표면 습기나 먼지등의 이물질을 제거한다.
다음, 방근시트 하부면에 이형필름을 떼어낸 후 방수층 표면에 부착시키며, 로울러로 방근시트의 상부표면을 가볍게 눌러주어 밀착시킨다.
방근시트간의 연결부 이음은 먼저 깔린 방근시트의 가장자리 폭 10cm 부위에 다른 방근시트를 중첩하여 깔아주고, 연결이음부위에 10cm 폭의 방근테이프를 부착하여 연결이음부의 수밀성을 보강한다.
상기 방근테이프의 시공이 완료된 후, 방근시트 상면에 고밀도 폴리에틸렌 필름을 방근보조필름으로 깔아주어 이중 방근효과를 구현하게 된다.
상기와 같이 구성되어 시공되는 본 발명의 방근시트는 도5에 도시한 바와 같이 구조부를 이루는 방수층의 상부에 설치되어 상기 방수층 및 콘크리트 슬라브를 보호하면서 식재기반부인 토양층에 식재된 식물 뿌리의 침투를 차단하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (9)

  1. 금속재 필름을 중심기재로 하여 그의 상부면에 방수 및 방근성을 갖는 합성수지 필름이 적층되고 하부면에 폴리에스터 부직포가 적층되어 3겹층을 형성하는 방근층;
    상기 방근층의 하부에 도포되며, 토양 및 수목식재의 적재하중을 탄성적으로 수용하기 위한 고무아스팔트 콤파운드층; 및
    상기 고무아스팔트 콤파운드층 하단에 부착된 이형층
    을 포함하는 인공지반 녹화용 방근시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방근층의 금속재 필름이 알루미늄 필름 또는 구리필름중 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공지반 녹화용 방근시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방근층의 합성수지 필름이 고밀도 폴리에틸렌 필름(HDPE)인 것을 특징으로 하는 인공지반 녹화용 방근시트.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방근층의 합성수지 필름이 폴리에스터(PET) 필름인 것을 특징으로 하는 인공지반 녹화용 방근시트.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방근층의 합성수지 필름이 고밀도 폴리에틸렌 필름(HDPE)과 폴리에스터(PET) 필름을 합지한 것을 특징으로 하는 인공지반 녹화용 방근시트.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방근층간의 연결부위에 설치된 수밀성 보강테이프를 더 포함하는 인공지반 녹화용 방근시트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 수밀성 보강테이프는 금속재 필름을 중심기재로 하여 그의 양면에 폴리에스터(PET) 필름이나 고밀도 폴리에틸렌 필름중 선택된 하나의 합성수지 필름이 이 접합되고, 하부 합성수지 필름에는 접착력이 우수한 부틸고무 콤파운드가 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 인공지반 녹화용 방근시트.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 금속재 필름과 그의 상부에 적층된 합성수지 필름과 하부에 적층된 폴리에스터(PET) 부직포가 접착제에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 인공지반 녹화용 방근시트.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이형층이 이형필름 또는 이형지중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공지반 녹화용 방근시트.
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