KR101270248B1 - 바이오 캡슐 및 이를 이용한 식생 콘크리트 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시멘트 콘크리트에 혼합되어 미생물에 의한 부식에 의해 식생공간(11)을 형성하기 위한 바이오 캡슐에 관한 것으로서, 식생공간(11)을 형성하기 위하여, 미생물에 의한 부식이 가능하도록 식물성 재질에 의해 형성된 식생공간 확보재(110); 미생물의 먹이가 됨과 아울러, 식생공간 확보재(110)의 외부를 코팅하여 보호하도록, 식생공간 확보재(110)의 내외부에 코팅된 코팅재(120);를 포함하는 구성을 제시함으로써, 식생대를 조성하여 호안의 붕괴를 방지함과 아울러, 생태계를 보전 및 복원할 수 있도록 한다.

Description

바이오 캡슐 및 이를 이용한 식생 콘크리트 구조물{BIO-CAPSULE AND CONCRETE STRUCTURE FOR PLANTING}
본 발명은 환경 기술분야에 관한 것으로서, 상세하게는 식생 및 보강이 가능한 콘크리트 구조물에 관한 것이다.
'식생'이란 나무가 심어진 상태를 말하고, '녹생'이란 잔디 등 풀이 심어진 상태를 말하는 것이 일반적인데, 이하에서는 상기 '녹생'을 포함하는 개념으로서 '식생'을 사용하고자 한다.
일반적으로 호안의 사면, 법면 등의 비탈면은 물, 바람 등에 의하여 침식되거나 유실되어 붕괴되기 쉬운 바, 호안을 보호하기 위하여 호안의 비탈면에 호안구조물용 틀을 시공하는 호안공법을 실시하고 있다.
그런데, 호안구조물용 틀 시공을 위해서는 호안 특유의 식생대를 훼손할 수 밖에 없어서 호안 주변의 자연생태계에 막대한 피해를 주고 있고, 식생대 훼손 및 삭막한 호안구조물용 틀로 인해 미관을 해치고 있다.
따라서, 최근에는 호안의 붕괴를 방지하되, 적어도 호안 특유의 식생대를 조성시켜 줌으로써 그 환경에 맞는 생물의 서식공간이 저절로 이루어질 수 있도록 하여, 생태계를 보전 및 복원함과 아울러 식생대 자체에 의해 호안의 붕괴를 방지할 수 있는 호안공법에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.
특히, 유속이나 풍속이 빠르거나, 난류가 형성되기 쉬운 수충부, 배수로 사면, 유수지 사면 등에 안정적으로 자연 친화적인 호안공법을 시공할 수 있는 방안에 대하여 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 식생대를 조성하여 호안의 붕괴를 방지함과 아울러, 생태계를 보전 및 복원할 수 있는 바이오 캡슐 및 이를 이용한 식생 콘크리트 구조물을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 시멘트 콘크리트에 혼합되어 미생물에 의한 부식에 의해 식생공간(11)을 형성하기 위한 바이오 캡슐로서, 상기 식생공간(11)을 형성하기 위하여, 미생물에 의한 부식이 가능하도록 식물성 재질에 의해 형성된 식생공간 확보재(110); 상기 식생공간 확보재(110)의 외부를 코팅하여 보호하도록 형성된 코팅재(120); 미생물의 식생을 위한 공극을 형성함과 아울러, 상기 코팅재(120)를 보호하도록, 상기 코팅재(120)와 혼합되어 상기 식생공간 확보재(110)의 외부에 코팅된 보호재(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 캡슐을 제시한다.
상기 식생공간 확보재(110)는 산림 부산물, 우드 칩, 필렛, 톱밥, 왕겨 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
상기 코팅재(120)는 미생물의 먹이가 되는 재질에 의해 형성됨과 아울러, 상기 식생공간 확보재(110)의 내부에도 충전된 것이 바람직하다.
상기 코팅재(120)는 물엿, 설탕, 전분 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
상기 식생공간 확보재(110)에 대한 상기 코팅재(120)의 코팅은 침잠, 스프레이, 도포 중 어느 하나의 방식에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.
삭제
상기 보호재(130)는 상기 식생공간 확보재(110)의 내부에도 충전된 것이 바람직하다.
상기 보호재(130)는 황토, 규조토, 지오라이트 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 바이오 캡슐(100)이 혼합된 시멘트 콘크리트에 의해 형성된 식생 콘크리트 구조물(10)을 함께 제시한다.
그리고, 상기 시멘트 콘크리트에는 식물성 섬유 보강재가 혼입된 것이 바람직하다.
상기 식물성 섬유 보강재는 마닐라 로프, 코코아 로프, 짚 로프 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.
본 발명은 식생대를 조성하여 호안의 붕괴를 방지함과 아울러, 생태계를 보전 및 복원할 수 있는 바이오 캡슐 및 이를 이용한 식생 콘크리트 구조물을 제공한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 식생 콘크리트 구조물의 제1 사용상태의 사시도.
도 2는 식생 콘크리트 구조물의 제2 사용상태의 사시도.
도 3은 바이오 캡슐의 단면도.
도 4는 도 3의 A부분의 확대도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 시멘트 콘크리트에 혼합되어 미생물에 의한 부식에 의해 식생공간(11)을 형성하기 위한 바이오 캡슐(100)에 관한 것으로서, 상기 식생공간(11)을 형성하기 위하여, 미생물에 의한 부식이 가능하도록 식물성 재질에 의해 형성된 식생공간 확보재(110); 상기 식생공간 확보재(110)의 외부를 코팅하여 보호하도록 형성된 코팅재(120);를 포함하여 구성된다.
즉, 미생물에 의한 부식이 가능한 재질에 의해 식생공간 확보재(110)를 형성하고, 그 식생공간 확보재(110)의 외부를 코팅재(120)에 의해 코팅하는 방식으로 바이오 캡슐(100)을 제조한 후, 이를 시멘트 콘크리트에 혼합하여 블록과 같은 식생 콘크리트 구조물(10)을 형성하도록 한 것이다.
이 경우, 식생 콘크리트 구조물(10) 내부에 혼합된 바이오 캡슐(100)은 시간의 경과에 함께 미생물에 의해 부식되므로, 블록 내부에 다수의 식생공간(11)을 형성하게 되고, 이러한 식생공간(11)에는 식물의 뿌리 등이 관통함으로써 식생대를 형성하게 된다(도 2).
이러한 식생 콘크리트 구조물(10)에 의해 호안을 보강하는 경우, 최초에는 인공 구조물에 의한 보강구조를 이루게 되나, 시간의 경과와 함께 자연적 식생에 의한 보강구조로 점차 변화하게 되고, 마지막에는 식생 콘크리트 구조물(10)이 모두 파쇄되어 순수 자연적 식생에 의한 보강구조를 이루게 된다.
따라서 호안 등의 붕괴를 효과적으로 방지하면서도, 생태계를 보전 및 복원할 수 있다는 효과가 있다.
미생물은 최초부터 바이오 캡슐(100) 내에 존재하도록 할 수도 있고, 식생 콘크리트 구조물(10)을 수중 등에 설치함으로써 자연히 바이오 캡슐(100) 내로 유입되도록 할 수도 있다.
여기서 미생물이란 유용 미생물군(Effective Microorganisms)에 속하는 미생물로서, 식생공간 확보재(110)를 부식시킬 수 있는 종류이면 어느 것이나 관계없고, 식물에 대하여 유용한 물질을 공급할 수 있는 종류이면 더 바람직하며, 시멘트의 수화반응(수산화칼슘과 물의 반응)을 도울 수 있는 종류이면 식생 콘크리트 구조물(10)의 강도에 이바지할 수 있다는 측면에서 더욱 바람직하다.
식생 콘크리트 구조물(10) 내부에 식생공간(11)을 형성하기 위한 식생공간 확보재(110)는 미생물에 의해 부식될 수 있는 재질이면 어느 것이나 관계없으나, 산림 부산물, 우드 칩, 필렛, 톱밥, 왕겨 등을 사용하는 것이 바람직하다.
여기서 우드 칩은 어느 정도의 강도를 가지므로, 시멘트 콘크리트의 골재와 함께 블록의 강도 발현에 기여할 수 있다는 장점이 있다.
톱밥, 왕겨 등은 부드러운 재질이므로, 식생 콘크리트 구조물(10)의 건식 제조 시 높은 압력이 가해지더라도 내부의 미생물을 보호할 수 있다는 장점이 있다.
식생공간 확보재(110)의 외부에 코팅되는 코팅재(120)는 시멘트 콘크리트에 포함된 독성 물질이 식생공간 확보재(110) 내부로 침투하는 것을 방지하여 미생물의 생존을 가능하게 하는 역할을 수행한다.
이러한 코팅재(120)가 물엿, 설탕, 전분 등과 같이 미생물의 먹이가 되는 재질에 의해 형성됨과 아울러, 식생공간 확보재(110)의 내부에도 충전된 구성을 취하는 경우, 미생물의 생장을 더욱 촉진한다는 장점이 추가된다.
이러한 식생공간 확보재(110)에 대한 코팅재(120)의 코팅은 침잠, 스프레이, 도포 등의 방식에 의해 구현될 수 있다.
여기서, '침잠'이란 코팅재(120)가 가득 담긴 용기에 식생공간 확보재(110)를 일정시간 담가 둠으로써, 식생공간 확보재(110)의 내외부가 코팅재(120)에 의해 코팅되도록 하는 방식을 말하며, 가장 우수한 코팅효과를 기대할 수 있다는 측면에서 바람직하다.
코팅재(120) 만으로는 미생물의 생존 및 독성 물질의 침투 방지가 확실하게 이루어지지 않을 수 있으므로, 미생물의 식생을 위한 공극을 형성함과 아울러, 코팅재(120)를 보호하도록, 코팅재(120)와 혼합되어 식생공간 확보재(110)의 외부에 코팅된 보호재(130)를 더 포함하는 구성을 취하는 것이 바람직하다(도 3,4).
여기서, 보호재(130)는 황토, 규조토, 지오라이트 등의 세골재 유사 재질을 사용하는 것이 바람직한데, 이들은 코팅재(120)와 혼합하여 구조체로서 강도의 발현에 기여하는바, 바이오 캡슐(100) 외부의 코팅층의 강도를 높일 수 있다는 장점이 추가된다.
이러한 보호재(130)가 위 코팅재(120)와 함께 식생공간 확보재(110)의 외부에 코팅됨과 아울러, 내부에 충전되는 경우, 상기 효과를 더욱 크게 얻을 수 있다.
이러한 바이오 캡슐(100) 다수가 혼입된 식생 콘크리트 구조물(10)에 식물성 섬유 보강재가 추가로 혼입되는 경우, 식생 콘크리트 구조물(10)의 강도 증진에 기여함은 물론, 위 섬유 보강재를 통해 물, 미생물 등이 이동할 수 있으므로, 미생물의 생장 및 식생공간 확보재(110)의 부식에 더욱 기여할 수 있다.
식물성 섬유 보강재로는 마닐라 로프, 코코아 로프, 짚 로프(새끼줄, 노끈) 등을 사용하는 것이 바람직하다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
10 : 식생 콘크리트 구조물 11 : 식생공간
100 : 바이오 캡슐 110 : 식생공간 확보재
120 : 코팅재 130 : 보호재

Claims (11)

  1. 시멘트 콘크리트에 혼합되어 미생물에 의한 부식에 의해 식생공간(11)을 형성하기 위한 바이오 캡슐로서,
    상기 식생공간(11)을 형성하기 위하여, 미생물에 의한 부식이 가능하도록 식물성 재질에 의해 형성된 식생공간 확보재(110);
    상기 식생공간 확보재(110)의 외부를 코팅하여 보호하도록 형성된 코팅재(120);
    미생물의 식생을 위한 공극을 형성함과 아울러, 상기 코팅재(120)를 보호하도록, 상기 코팅재(120)와 혼합되어 상기 식생공간 확보재(110)의 외부에 코팅된 보호재(130);를
    포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 캡슐.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식생공간 확보재(110)는 산림 부산물, 우드 칩, 필렛, 톱밥, 왕겨 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 바이오 캡슐.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코팅재(120)는
    미생물의 먹이가 되는 재질에 의해 형성됨과 아울러, 상기 식생공간 확보재(110)의 내부에도 충전된 것을 특징으로 하는 바이오 캡슐.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코팅재(120)는 물엿, 설탕, 전분 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 바이오 캡슐.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 식생공간 확보재(110)에 대한 상기 코팅재(120)의 코팅은 침잠, 스프레이, 도포 중 어느 하나의 방식에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오 캡슐.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보호재(130)는
    상기 식생공간 확보재(110)의 내부에도 충전된 것을 특징으로 하는 바이오 캡슐.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보호재(130)는 황토, 규조토, 지오라이트 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 바이오 캡슐.
  9. 제1항 내지 제5항, 제7항, 제8항 중 어느 한 항의 바이오 캡슐(100)이 혼합된 시멘트 콘크리트에 의해 형성된 식생 콘크리트 구조물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 시멘트 콘크리트에는 식물성 섬유 보강재가 혼입된 것을 특징으로 하는 식생 콘크리트 구조물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 식물성 섬유 보강재는 마닐라 로프, 코코아 로프, 짚 로프 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 식생 콘크리트 구조물.
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