KR101314887B1 - 도심형 옥상 녹화 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도심의 주거지 옥상에서 식물을 생육시킬 수 있는 구조물에 관한 것으로, 농업용 비닐하우스를 조립 시 사용되는 비닐 고정용 패드나 클립을 사용하지않고, 일체형 덮개부재를 녹화구조물에 덧씌우는 형태로 구현하여, 사람이 쉽게 별도의 해체작업 없이 탈부착이 용이하게 한다. 이러한 덮개부재는 하절기는 대부분 개방하여 구조물 내부의 온도상승을 차단하고 봄이나 가을은 필요시 탈부착하며 겨울은 부착된 상태로 만들어 연중 농업행위가 가능한 식생공간 및 휴식공간으로 활용할 수 있도록 한다.

Description

도심형 옥상 녹화 구조물{Structure for tree planting of rooftop}
본 발명은 도심의 주거지 옥상에서 식물을 생육시킬 수 있는 구조물을 제공하며, 특히 동절기에도 식물 재배 행위가 가능한 농업용 비닐하우스구조물을 옥상에 도입하는 것에 관한 것이다.
인간이 도시생활을 하면서 받는 스트레스와 현실 사회의 각박함, 짓누르는 압박감과 피로감을 풀어줄 수 있는 것이 절실함에도 불구하고 인공 구조물로 둘러싸이고 과밀화된 도심 속에서는 완충작용을 해줄 수 있는 공간을 찾기가 힘들어 인공구조물과 자연환경의 조화로 우리가 사는 공간을 효과적으로 이용할 수 있는 대안으로서 옥상공원이 제시되고 있다.
또한 지구 온난화 등의 기후 변화와 지속적인 건축물과 도로 개발, 에어컨 사용 증가 등으로 인하여 도심지 기온이 상대적으로 높아지는 ‘열섬현상(Heat Island)’도 심화되고 있다.
관련된 자료에 의하면 건축물 옥상을 녹화해 기온을 낮춘 사례가 보고되고 있으며 옥상정원 및 건축물 녹화, 생태면적률 확보 등을 통한 도시 열섬화 현상 완화 방안이 적극적으로 제안되고 있다.
그러나 나무나 잔디 등 식물을 건물 위 옥상에서 재배하기는 매우 어려운 것으로, 종래의 옥상공원은 고층 건물 옥상의 슬라브에 배수판을 깔아 설치한 다음 그 위에 흙이 배수관으로 빠지지 못하도록 부직포를 깔아주고 또한 그 위에 흙을 안치시켜 조경용 나무나 잔디를 심어 재배하는 구성 및 시공 방법으로서, 시간이 경과 함에 따라 배수성이 나빠지게 되고, 빗물 등을 재활용하지 못하고 그대로 흘러내리게 방치함으로써 외부 공급수(관수) 양이 많아지게 되어 경제적이지 못하며, 식재 기반층의 조성상 함수량이 적거나 또는 일정기간 수분을 함유하지 못하여 나무나 잔디 등의 생육에 필요한 물을 서서히 충분하게 지속적으로 공급하지 못하는 문제점이 있었다.
특히, 도심옥상은 열섬현상이 가장 심한 곳으로 동절기는 춥고 건조하며 하절기는 매우 덥고 건조하며 바람의 강도가 심하다. 이러한 옥상에 기존의 농업용 비닐하우스 구조물을 설치할 경우 하절기 태풍에 의한 구조물의 피해가 우려된다.
비닐하우스 농업의 측면에서도 기존의 비닐하우스는 측창을 개방해 더운 공기를 환기시키는 방식으로, 비닐하우스안의 데워진 공기는 천정을 통해 환기가 불가능 하며, 비닐 성분이 가지고 있는 태양열에 의한 부식등으로 제품 수명에도 악 영향을 미치는 문제가 있다.
한국 등록특허 공보 제10-0698895호 한국 공개특허공보 제10-2010-0087554호
본 발명은 상술한 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 도심형 옥상 녹화 구조물로서 하우스 구조의 프레임에 별도의 패드나 클립 등의 조립구조체를 이용하지 않고, 일체형으로 프레임에 탈부착이 가능한 구조의 덮개 부재를 구비하여 탈부착의 용이성을 증진하며, 손쉽게 개방 및 폐쇄 조작을 할 수 있도록 하여 하절기의 온도 상승과 동절기의 보온효과를 구현할 수 있도록 하여 연중 생육이 가능한 식생공간을 제공할 수 있도록 하는 녹화 구조물을 제공할 수 있도록 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명은 상부 지붕의 골격을 형성하는 다수의 아치형 상부프레임(110);과 상기 상부프레임(110)의 말단과 결합되어 상기 상부프레임을 지면과 수평방향에서 지지하는 제1지지부(120); 상기 제1지지부(120)의 하면에 밀착되어 배치되어, 상기 제1지지부(120)을 지지하는 제2지지부(130); 상기 제2지지부(130)에 상단이 결합되며, 상기 상부프레임 및 제1 및 제2지지부를 지면에 수직방향에서 지지하는 제3지지부(140); 상기 상부프레임(110)의 하부에 배치되는 생육배양토를 수용하는 생육프레임(170); 및 상기 상부프레임 및 제1 및 제2지지부와, 제3지지부를 커버하는 일체형 덮개부재(210);를 포함하는 도심형 옥상 녹화 구조물을 제공한다.
특히, 이 경우, 상기 일체형 덮개부재(210)는 하단에 다수의 원형 홈부(250)가 형성되며, 상기 홈부(250)는 상기 제3지지부(140) 또는 생육프레임(170)에 형성되는 고리 부재에 고정될 수 있도록 한다.
나아가, 본 발명에 따른 상기 일체형 덮개부재(210)는, 상기 제1지지부(120) 및 제2지지부(130)의 결합부에 대응되는 위치에 배치되며, 상기 일체형 덮개부재(210)를 탄성에 의해 고정시키는 조임로프(230)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 일체형 덮개부재(210)는, 상기 정면 또는 측면에 적어도 1 이상의 분리형 개방부(240)가 마련될 수 있으며, 상기 분리형 개방부(240)는 상기 제1지지부가 형성되는 수평방향 또는 상기 제3지지부가 배치되는 수직방향에 대응되는 방향으로 배치되는 지퍼부재 또는 벨크로 부재로 구현될 수 있다.
상기 덮개부재(210)는, 덮개부재의 외표면에 수직방향으로 벨크로 소재의 제1고정라인부(310)를 형성하고, 상기 제1고정라인부(310)이 형성된 부분에 대응되는 덮개부재의 내표면에는 벨크로 소재의 제2고정라인부(320)가 형성되는 구조로 구현될 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 녹화 구조물에서의 상기 제2지지부(130)는, 상기 상부프레임(110)의 외측 방향으로 돌출되는 구조로 이동가능한 이동부(131, 132)가 마련될 수 있으며, 상기 이동부(131, 132)는, 상기 제2지지부(130)의 일면 또는 상기 일면에 대향하는 타면에 형성되는 가이드홈을 구비하여, 상기 제2지지부(130)의 전체 또는 일부가 슬라이딩 방식으로 이동되도록 구현될 수 있다. 이 경우 상기 제2지지부(130)가 상기 상부프레임(110)의 외측방향으로 돌출되는 경우, 상기 제2지지부(130)의 하부에서 일정한 경사를 이루는 구조로 결합하여 지지력을 구현하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 일체형 덮개부재(210)의 원형 홈부(250)에 연결되는 탈부착용 로프를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 일체형 덮개부재(140)는, 상기 제2지지부(130)가 상기 상부프레임 외측으로 돌출되고, 상기 일체형 덮개부재(140)의 측면부가 분리되어 상기 상부프레임에 고정되는 고정부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 상기 생육프레임(170)은, 상부가 개구되는 수용블럭 내부에 충진되는 식생부재를 더 포함하되, 수분이 스며드는 것을 차단하도록 상기 인공구조물의 바닥면에 우레탄으로 보호몰탈층이 형성되어 이루어지는 방수층과, 상기 방수층의 상단에 옥상 녹화를 위한 배수 기능을 담당하도록 배수매트가 형성되는 배수층, 상기 배수층 상부에 적층되는 생육기반토를 더 포함하여 구성될 수 있다.
나아가, 상기 식생부재는 상기 배수층 상단에 식재되는 식물의 뿌리가 상기 배수층 및 방수층으로 활착되는 것을 방지하는 방근시트;와, 상기 방근시트의 내측 하단에 적재되어 이물질이나 토양 입자는 걸러내고 흡입된 물은 여과하여 배수를 용이하게 하도록 암면매트 또는 입상암면으로 구성되는 토양층; 상기 토양층의 상단에 식물의 활착과 생장을 위한 유기영양분의 인산, 칼리가 함유된 부식토가 포설되어 형성되는 유기토양층; 및 상기 유기토양층의 상단에 식생매트가 적층되어 형성되는 식생층;을 더 포함하여 구성되되, 특히 상기 식생층은, 상기 식생매트에 건조물이끼층을 포함하여 구성됨이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 도심형 옥상 녹화 구조물로서 하우스 구조의 프레임에 별도의 패드나 클립등의 조립구조체를 이용하지 않고, 일체형으로 프레임에 탈 부착이 가능한 구조의 덮개 부재를 구비하여 탈부착의 용이성을 증진하며,
손쉽게 개방 및 폐쇄 조작을 할 수 있도록 하여 하절기의 온도 상승과 동절기의 보온효과를 구현할 수 있도록 하여 연중 생육이 가능한 식생공간을 제공할 수 있도록 하는 효과가 있다.
특히, 식생환경이 열악한 도심의 옥상 환경이 가지는 특수성을 감안하여, 고온의 온도 상승과 수분 제공의 한계성을 감안하여 최적의 생육토구조를 제공하며, 나아가 덮개부재를 활용하여 휴식공간을 형성할 수 있는 다목적의 구조물을 제공할 수 있는 효과도 있다.
또한, 기존 농업작물 재배를 위한 비닐하우스와 유사한 구성을 갖추면서도 비닐 하우스 형태의 구조물에 부착시키는 패드나 클립 없이 비닐하우스 제작이 가능하므로 경제적, 시간적 절감효과가 크다.
또한 태풍이나 폭설이 예상되는 시기에 비닐하우스 구조의 덮개 부재를 탈착시키므로 비닐하우스 붕괴에 따른 농작물의 피해를 예방할 수 있으며, 도심옥상과 같이 식생 환경이 열악한 곳에 설치하면 심각한 열섬 피해 개선의 효과가 뚜렷하다.
또한 비닐성분이 갖고 있는 태양열에 의한 부식 등은 하절기에 비닐덮개를 탈착시킴으로써 제품수명이 기존의 2배 이상 오래갈 수 있다.
농작물 성장에 필수 3대 요소인 빛과 온도 그리고 수분을 비닐하우스덮개가 인공적으로 조절하여 식물이 성장할 수 있는 최적의 조건을 만들어 열악한 환경에서도 최대한의 효과를 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 도심형 옥상 녹화 구조물의 기본 골격구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 상술한 도 1의 구조에 커버되는 덮개 구조물의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 덮개 부재의 개폐 동작의 일 구현예를 도시한 것이다.
도 4는 도 1 내지 도 3에서 상술한 본 발명에 따른 녹화 구조물의 변형 실시예를 설명하기 위한 작용 상태도이다.
도 5는 본 발명에 따른 녹화구조물의 프레임 구조를 도시한 실제 구현예시 이미지이며, 도 6은 여기에 본 발명에 따른 덮개 구조를 장착한 구현 이미지를 예시한 것이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명은 도심의 옥상 공간에서 작물이나 식물을 재배할 수 있도록 하되, 열악한 생육환경을 개선하여 녹화 구조물로서 기능 하면서도 간편하게 설치 및 유지가 가능한 녹화 구조물에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 도심형 옥상 녹화 구조물(이하, '녹화 구조물' 이라 한다.)의 기본 골격구조를 도시한 사시도이며, 도 2는 상술한 도 1의 구조에 커버되는 덮개 구조물의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도시된 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 녹화 구조물은 도 1에 도시된 것과 같이, 상부 지붕의 골격을 형성하는 다수의 아치형 상부프레임(110)과 상기 상부프레임(110)의 말단과 결합되어 상기 상부프레임을 지면과 수평방향에서 지지하는 제1지지부(120), 그리고 상기 제1지지부(120)의 하면에 밀착되어 배치되어, 상기 제1지지부(120)을 지지하는 제2지지부(130), 상기 제2지지부(130)에 상단이 결합되며, 상기 상부프레임 및 제1 및 제2지지부를 지면에 수직방향에서 지지하는 제3지지부(140)와 상기 상부프레임(110)의 하부에 배치되는 생육배양토를 수용하는 생육프레임(170)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 상부프레임(110)은 다수의 아치형 프레임 구조물이 횡 방향으로 배치되며, 각각의 아치형 프레임을 연결하는 지지봉이 연결되는 구조를 구비할 수 있다. 물론, 이러한 구조는 일 실시예이며, 아치형 프레임이 아닌 다각형 구조의 절곡형태를 구비하는 구조로 구현되는 상부 프레임의 구조도 가능함은 물론이다. 본 발명에서는 일체형 덮개 부재를 손쉽게 씌웠다가 벗겨 내는 구조가 가능하게 하기 위해, 도시된 것과 같이, 아치형 프레임 구조물을 적용함이 바람직하다.
상기 상부프레임(110)의 말단은 전, 후, 좌, 우 4 방향을 각각 지지할 수 있도록 하는 제1지지부(120)이 구비될 수 있으며, 상기 제1지지부(120)은 바(bar) 타입의 구조물로 상기 상부프레임의 말단부가 고정 결합될 수 있도록 하는 기능을 수행한다. 상기 제1지지부(120)은 상부프레임과 같이 금속, 합성수지, 목재 등의 다양한 재질로 구현할 수 있다.
또한, 상기 제2지지부(130)은 도시된 것과 같이, 상기 제1지지부(120)과 밀착하여 형성되며, 상기 상부프레임(110)을 지지하는 지지력을 보강하는 기능을 수행할 수 있도록 구현된다. 상기 제2지지부(130)는 필요에 따라 구비되거나 제거될 수도 있으며, 상기 제2지지부(130)을 하부에서 지지하는 지지브라켓(133)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제2지지부(130)는 도 1에 도시된 것과 같이, 일면에 제1지지부(120)와 밀착하는 면에 가이드홈(131)이 형성되며, 상기 제1지지부(120)의 하면에는 돌출형 가이드부(121)이 형성되는 구조로 결합되며, 상기 제2지지부(130)의 하면에는 하부의 제3지지부(140)의 상부면에 형성되는 돌출구조물과 결합하는 제2가이드홈(132)가 형성되는 구조로 구현될 수 있다. 이는 추후 도 3에서 상술하는 제2지지부(130)의 이동구조로 이용하는 방식에 적용되는 구조인바, 후술하도록 하겠다.
또한, 본 발명에 따른 녹화구조물은, 도 1에 도시된 것과 같이, 하부에 수직방향으로 상기 제2지지부(130)을 지지하는 기둥형상의 제3지지부(140)를 다수 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제3지지부(140)은 상기 상부프레임(110)의 말단이 결합하는 제1지지부(120) 및 제2지지부(130)의 영역에 대응되는 개소에 수직으로 세워 전체적인 녹화 구조물을 지지할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
도 2는 본 발명에 따른 덮개부재(210)을 도시한 것으로, 상기 덮개부재(210)은 일체형으로 구성되는 구조물로, 비닐이나 투명 합성수지 필름재로 형성될 수 있다. 상기 일체형 덮개부재(210)는 하단에 다수의 원형 홈부(250)가 형성되며, 상기 홈부(250)는 상기 제3지지부(140) 또는 생육프레임(170)에 형성되는 고리 부재(미도시)에 고정될 수 있도록 한다. 상기 홈부(250)는 도 2에 도시된 것과 같이, 정면 부분 뿐만 아니라, 측면부에도 다수의 측면 홈부(251)을 형성하여 전체적으로 상기 덮개 부재(210)을 프레임 골조에 덧 씌운 후, 상기 홈부(250)을 고리 등의 고정물에 고정하는 것으로 고정시킬 수 있으며, 탈착 시키는 경우에는 상기 홈부(250)나 측면 홈부(251)에 탈부착 로프(미도시)를 장착하여 손쉽게 덮개 부재를 벗겨 낼 수 있도록 할 수 있다.
나아가, 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 일체형 덮개부재(210)는, 상기 제1지지부(120) 및 제2지지부(130)의 결합부에 대응되는 위치에 배치되며, 상기 일체형 덮개부재(210)을 탄성에 의해 고정시키는 조임로프(230)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 조임로프(230)는 강한 바람이 불어도 덮개부재(210)가 벗겨지거나 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 하여 안정적인 장착 구조를 구현할 수 있게 한다.
또한, 상기 일체형 덮개부재(210)는, 상기 정면 또는 측면에 적어도 1 이상의 분리형 개방부(240)를 구비하여 정면, 측면 등의 덮개 부재를 환경 요인에 따라 자유롭게 개폐가 가능하도록 할 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 것과 같이, 덮개부재의 높이 방향을 따라 형성되는 수직 분리형 개방부(240, 243, 244)나 폭 방향을 따라 형성되는 수평 분리형 개방부(242, 245)를 형성할 수 있으며, 형성 타입으로는 지퍼방식으로 형성하여 전체를 분리하여 떼어 낼 수도 있으며, 수평 분리형 개방부(242, 245)만을 남겨 두고 수직 분리형 개방부(240, 243, 244)만을 열어서 말아 올리는 방식으로 측면이나 정면을 개방시킬 수도 있다. 이는 도심의 옥상의 환경인 하절기의 온도 상승이나 태풍에 의한 피해를 막는데 이용될 수 있으며 폭설의 경우에도 보다 효율적인 대응이 가능하게 된다.
도 3은 상술한 덮개 부재(210)의 개폐 동작의 일 구현예를 도시한 것이다. 상기 덮개부재(210)의 하부에는 기둥형 제3지지부에 대응되는 하부 덮개부재(220)이 구비되며, 이하에서는 덮개부재(210)으로 통칭하여 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 수평 분리형 개방부(242, 245)는 그대로 두고, 수직 분리형 개방부(240, 243, 244)만을 열어서 말아 올리는 방식으로 측면이나 정면을 개방하는 예를 도시한 것이다.
특히, 이 경우, 본 발명에 따른 덮개 부재(210)는 도 2의 덮개부재의 외표면에 수직방향으로 벨크로 소재의 제1고정라인부(310)를 형성하고, 상기 제1고정라인부(310)이 형성된 부분에 대응되는 덮개부재의 내표면에는 벨크로 소재의 제2고정라인부(320)을 형성하여, 도 3과 같이 덮개 부재를 말아 올리는 경우, 제2고정라인부(320)에 제1고정라인부(310)이 결합하며, 암, 수 벨크로 부재에 의해 자동적으로 고정이 되는 방식으로 구현할 수 있도록 함이 바람직하다.
도 4는 도 1 내지 도 3에서 상술한 본 발명에 따른 녹화 구조물의 변형 실시예를 설명하기 위한 작용 상태도이다.
도 4에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 녹화 구조물은 상기 제2지지부(130)를 구성하되, 중심부가 분리되는 구조로 구현하여, 상기 제2지지부(130)이 상기 상부프레임(110)의 외측 방향으로 돌출되는 구조로 이동가능한 이동부(131, 132)가 마련되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 이동부(131, 132)는 도 1 및 도 4에 도시된 것과 같이, 일면에 제1지지부(120)와 밀착하는 면에 가이드홈(131)이 형성되며, 상기 제1지지부(120)의 하면에는 돌출형 가이드부(121)이 형성되는 구조로 결합되며, 상기 제2지지부(130)의 하면에는 하부의 제3지지부(140)의 상부면에 형성되는 돌출구조물(141)과 결합하는 제2가이드홈(132)가 형성되는 구조로 구현되며, 전후로 슬라이딩 되어 이동할 수 있도록 한다.
이 경우, 도 4에 도시된 것과 같이, 돌출되도록 이동되는 제2지지부(130)은 도 3에서 상술한 덮개부재(140)를 분리하여 말단의 홈부(251)를 상기 제2지지부(130)의 말단에 고정시켜 차양막의 기능을 구현할 수 있도록 할 수 있다. 이러한 변형 사용은 채소나 과실을 식재한 본 발명에 따른 녹화 구조물을 사용자가 휴식을 취할 수 있도록 하는 휴식 공간으로 이용할 수 있도록 하여 이용의 편의성을 증진할 수 있도록 하는 장점이 구현된다. 이 경우 상기 제2지지부(130)의 말단에는 상기 덮개부재(251)의 홈부에 결합하는 돌출구조의 고정부(미도시)를 더 구비하여 구현될 수 있다.
물론, 상술한 것과 같이, 상기 제2지지부(130)가 상기 상부프레임(110)의 외측방향으로 돌출되는 경우, 제2지지부(130)의 하부에서 일정한 경사를 이루는 구조로 결합하여 지지력을 구현하는 보조지지부(미도시)를 더 포함하여 구현될 수도 있다.
상술한 본 발명에 따른 녹화 구조물의 내측에는 식물을 식재하여 생육시킬 수 있는 생육프레임(170)을 구비할 수 있다.
상기 생육프레임(170)은 도시된 것과 같이, 상부가 개구되는 수용블럭 내부에 충진되는 식생부재를 더 포함하되, 상기 식생부재는 수분이 스며드는 것을 차단하도록 상기 인공구조물의 바닥면에 우레탄으로 보호몰탈층이 형성되어 이루어지는 방수층과, 상기 방수층의 상단에 옥상 녹화를 위한 배수 기능을 담당하도록 배수매트가 형성되는 배수층, 상기 배수층 상부에 적층되는 생육기반토가 순차 적층되는 구조로 형성될 수 있다.
일반적으로, 자연지반이라고 할지라도 흙 속에 극단적인 투수층이 존재하지 않는 한 우수와 같은 유입수는 하루에 1m 이상 스며들고, 스며들지 않는 물은 토양 속의 미세한 공극 속에 존재하게 되어 주로 식물 뿌리의 생육에 기여한다. 그러나,
옥상은 자연지반과는 달리 일정한 깊이에 이르면 구조물 바닥이 있기 때문에 옥상녹화시 양호한 배수를 위한 물구배가 구비되어야 하고, 특히 집중 강우시에도 이를 신속히 투수해 낼 수 있는 배수성이 뛰어난 토양 및 이를 기반으로 하는 시설이 구비되어야 한다. 따라서, 지역의 강수량에 따라 차이는 있지만 통상적으로 시간당 평균 최대강수량이 30mm가 되는 곳을 기준으로 1시간 이내에 배수가 완료되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 방수층은 인공구조물에 스며드는 수분을 차단하기 위한 것으로 인공구조물의 맨 바닥면에 설치된다. 이러한 방수층은 수분에 의해 그 소재 성분이 용해되지 않고, 식물의 뿌리에 잘 견디는 동시에 박테리아 등에 의한 부식에 견뎌야 하며, 상부의 자중 및 시공하중에 영향을 받지 않고, 반복되는 온도 및 습도 변화에 잘 견디는 소재로서, 우레탄 도막 방수와 아스팔트 방수, 우레탄, FRP 복합방수, 염화비닐(PVC)계 시트방수 등이 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 후술하는 바와 같이 우레탄 도막 방수기법과 수밀성이 높은 방수자재를 도입하여, 프라이머와 방수액 및 방수마감재의 각각을 도포함으로써 방수층을 형성할 수 있다.
나아가, 상기 배수층은 전술한 방수층의 상부에 적층되어 옥상 녹화를 위한 배수를 담당하는 것으로, 지속적인 배수가 가능하고 압축강도가 양호하도록 세립토 여과용 부직포가 부착된 배수판이나 롤(roll) 구조의 배수매트를 이용한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 식생부재는, 상기 배수층 상단에 식재되는 식물의 뿌리가 상기 배수층 및 방수층으로 활착되는 것을 방지하는 방근시트와, 상기 방근시트의 내측 하단에 적재되어 이물질이나 토양 입자는 걸러내고 흡입된 물은 여과하여 배수를 용이하게 하도록 암면매트 또는 입상암면으로 구성되는 토양층, 상기 토양층의 상단에 식물의 활착과 생장을 위한 유기영양분의 인산, 칼리가 함유된 부식토가 포설되어 형성되는 유기토양층 및 상기 유기토양층의 상단에 식생매트가 적층되어 형성되는 식생층을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 방근시트는 내부에 토양을 충진할 수 있도록 소정 깊이 및 면적을 갖도록 설치되어 시공시의 물리적 손상과 다양한 환경압(이를 테면, 자외선, 바람 등)으로부터 녹화부를 보호하고, 식재되는 식물의 뿌리가 뻗어 지면에 활착되지 못하도록 차단함으로써 식물의 뿌리 생장으로 인해 발생되는 배수층의 통수 기능 저하와 부패를 방지한다. 이러한 방근시트의 소재로는 폴리에틸렌폼이나 폴리에틸렌비닐 등이 있다.
상기 토양층은 방근시트 내측 하단부에 위치되어 이물질이나 토양 입자는 걸러내고 흡입된 물은 여과하도록 자갈이나 모래 등을 쌓음으로써 형성된다. 이러한 토양층은 보수성 및 투수성이 뛰어나고 가벼우며 미생물이나 화학물질의 영향으로부터 부패 및 열화, 비산되지 않고 내구성이 좋은 소재로서, 토양이 수량과 수압에 의해 함몰되지 않고 지속적으로 유지되도록 통상 암면매트 또는 입상암면을 이용한다. 시공의 편의를 위하여 롤(roll) 구조의 매트를 이용하는 것이바람직하다.
상기 유기토양층은 토양층의 상단에 포설되는 부식토로 인산, 칼리가 함유되는 인공 경량 토양 소재를 이용하며, 식물이 양분과 수분을 흡수하는데 적정한 pH와 EC(전기전도도)를 갖도록 형성됨으로써 식물의 활착과 생장을 필요한 유기영양분을 제공한다.
상기 식생층은 옥상녹화를 위한 식물이 식재되는 공간으로 카펫식이나 롤 구조의 식생매트로 구비된다. 그리고, 이러한 식생층에 식재되는 식물은 인공구조물의 열악한 환경조건(토양건조, 공해, 병충해)이나 강한 일사와 바람으로부터 적응할 수 있도록 기본적으로 내건성, 내한성, 내습성을 가짐과 더불어 생육관리가 용이한 지피류, 초화류 등을 이용한다. 특히, 바람직하게는 상기 식생층은, 상기 식생매트에 건조물이끼층을 더 포함하는 것이 바람직하다. 이는 지속적인 관리가 어려운 도심 옥상에 설치하는 구조물인 만큼, 지속적인 수분 공급 등이 어려운 상황인 경우가 대부분이며, 이는 자연적인 수분의 공급(빗물)에 의존하는 경우가 많음을 의미한다. 따라서, 적은 량의 수분 공급으로도 고온의 옥상 환경에서도 보습력이 뛰어난 생육재를 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 이를 위해 건조물 이키를 적용한다.
상기 건조물이끼는 멸균사멸처리를 가한 건조 물이끼와, 단순 건조 물이끼의 쌍방을 의미하는 것인데, 경제성 등을 고려하면 살균사멸처리를 가한 건조 물이끼를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, "건조 물이끼"라고 해도 본 발명품은 사용할 때에 건조 물이끼가 수분을 함유하는 것이 전제되므로 본 발명품의 제조시점∼사용시점의 어느 시점에 건조 물이끼에 수분을 포함시켜도 본 발명의 기술적 범위에 포함한다. 아울러, 상기 식생기반층은 필요에 따라 종이 섬유와 물 이외의 성분을 첨가할 수 있다. 예를 들면 자갈, 모래, 흙, 도기 가루, 유리 가루, 재류, 경량 골재, 점토, 이탄이끼(peat moss), 펄라이트 등의 토질 미세물(형태가 흙을 닮은 미세 물질), 각종 녹말 등의 투수성 점결 성분 등을 들 수 있다. 본 발명의 식생기반재로 사용되는 건조물 이끼의 가장 큰 물리적 특성은 수분흡수능과 수분전파력을 들수 있으며, 통상의 경우 건조물 이끼로 형성된 본원발명의 건조물 이끼층은 수직방향으로 수분을 자연흡수하는 경우 수직으로 45cm 이상을 중력에 대항하여 상승할 수 있으며, 수평방향으로 수분을 전파하는 것은 수분이 공급되는 한은 면적에 무관히 가능하다. 상기 건조물 이끼는 상기 녹화용 이끼층이 생육할 수 있는 수분과 영양을 공급하기 위한 것으로, 그 수분흡수력이 매우 우수한 것으로 알려져 있다. 일반적으로 건조물 이끼는 엽록소를 상실하고 건조된 것을 말하나, 이끼류의 경우 수분이 없는 환경하에서는 건조된 상태로 존재하다 수분을 흡수하는 경우 다시 생명활동을 재개할 가능성이 매우 높은 식물인바, 본 발명에서는 건조물 이끼층을 멸균사멸처리를 하여 오로지 수분흡수능 만을 보유한 건조물 이끼를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 이끼 식물은 한 종류의 이끼식물을 이용하는 것은 물론 2종 이상을 조합해 이용하는 것도 가능하다. 특히 강한 일조를 좋아하는 이끼 식물(이를 테면, 스나고케, 트노고케)과 응달을 좋아하는 이끼식물(이를 테면, 하이코케, 십포고케, 히노키고케, 카사코케 등)을 조합하여 이용함으로써, 본 재배체가 사용되는 일조 환경에 의존하지 않고 이끼식물의 생육을 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 생장물이끼(140)는 적어도 생명활동이 유지되어 있는 물이끼를 의미하는 것이다. 즉 "생장 물이끼"에는 재배된 또는 야생의 물이끼(수분을 충분히 포함하고 있는 상태)와 가열처리 등의 살균 사멸 처리가 이루어지지 않은 단순건조 물이끼를 포함한다[단순건조 물이끼는 엽록소를 잃어버려 변색되는데 건조 후 상당한 장시간이 경과한 것이 아니라면, 수분을 공급하면 생명활동을 재개할 가능성이 있다는 것이 알려져 있다(대체로 상온에서 1개월 정도 이하의 건조기간이 건조 후의 생명 활동 재개의 한계라고 볼 수 있다)].
또한 "생장 물이끼", "건조 물이끼" 모두, 본 발명이 적용될 수 있는 물이끼는 이끼식물 선류 물이끼과 물이끼속(Sphagnum L.)에 속하는 모든 것을 의미하고 예를 들면 일본국 원산의 것이라면 오오 물이끼(Sphagnum palustre L.), 이보 물이끼(Sphagnum papillosum Lindb), 무라사키 물이끼(Sphagnum magellanicum Brid.), 키레하 물이끼(Sphagnum aongstroemii c.Hartm), 키다치 물이끼(Sphagnum compactum DC), 코아나 물이끼(Sphagnum microporum Warnst.ex Card), 코노마 물이끼(Sphagnum calymmatophyllum Warnest.& Card), 코가미 물이끼(Sphagnum subsecundum Nees ex Sturm), 오소바 물이끼(Sphagnum girgensohnii Russow), 타민 물이끼(Sphagnum fuscum,(Schimp.)H.Klingger.), 히메 물이끼(Sphagnum fimbriatum Wilson ex Wilson & Hook.f.), 스기하 물이끼(Sphagnum capillifolium(Ehrh.)Hedw.), 오소베리 물이끼(Sphagnum junghuhnianum Dozy&Milk. Subsp. Pseudomolle(Warnest.)H.Suzuki), 우타 물이끼(Sphagnum tenellum Hoffm), 하리 물이끼(Sphagnum cuspidatum Hoffm), 아오모리 물이끼(Sphagnum recurvum P. Beauv), 우로코 물이끼(Sphagnum squarrosum Crome) 등을 들 수 있다. 또한 일본국 이외의 지역원산의 물이끼를 본 발명에 적용할 수 있는 것은 물론이다. 이 물이끼 중에서도 오오물이끼는 "생장물이끼"로서도 "건조 물이끼"로서도 본 발명을 적용하기에 적합한 물이끼의 하나이다.
상술한 Sphagnum의 생산성은 평균적으로 12 ~ 610 g m-2 yr-1의 범위를 보이며, 분해율은 4~25%의 범위(75% 그대로 축적, C를 보유)를 보인다. 이러한 Sphagnum의 특성은 다른 습지 식물보다 낮은 분해율에서 기인하는 유기물 축적 기능이다 (Clymo, 1992). 이와 같은 경향은 내부적으로는 식물의 종에 따라, 외부적으로는 수분에 따라, 그리고 마지막으로 이탄의 특성에 따라서 주로 결정된다고 보고되었다(Limpens and Berendse, 2003). 따라서 이탄습지의 경우 탄소가 고정되는 양이 재무기화 되는 양보다 많기 때문에 토양 내에 축적, 결과적으로 탄소의 저장고로 기능할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 녹화 구조물은, 도 6 및 도 7에 실제 구현한 구조의 이미지와 같이 도심의 옥상에 설치될 수 있다.
기존 비닐하우스의 구성을 갖추면서도 비닐하우스 구조물에 부착시키는 패드나 클립 없이 비닐하우스 형태의 녹화구조물의 제작이 가능하므로 경제적, 시간적 절감효과가 크다. 또한 태풍이나 폭설이 예상되는 시기에 덮개부재를 탈착시키므로 녹화구조물 붕괴에 따른 농작물의 피해를 예방할 수 있다. 도심옥상과 같이 식생 환경이 열악한 곳에 설치하면 심각한 피해나 개선의 효과가 뚜렷하다.
또한, 비닐성분이 갖고 있는 태양열에 의한 부식 등은 하절기에 비닐덮개를 탈착시킴으로써 제품수명이 기존의 2배 이상 오래갈 수 있다. 농작물 성장에 필수 3대 요소인 빛과 온도 그리고 수분을 본 발명에 따른 덮개부재를 이용하여 인공적으로 조절하여 식물이 성장할 수 있는 최적의 조건을 만들어 열악한 환경에서도 최대한의 효과를 발휘할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 상부프레임
120: 제1지지부
121: 돌출형 가이드부
130: 제2지지부
132: 제2가이드홈
140: 제3지지부
141: 돌출가이드부
210, 220: 덮개부재
230: 조임로프
240: 분리형 개방부
250: 홈부
310: 제1고정라인부
320: 제2고정라인부

Claims (14)

  1. 상부 지붕의 골격을 형성하는 다수의 아치형 상부프레임(110);과
    상기 상부프레임(110)의 말단과 결합되어 상기 상부프레임을 지면과 수평방향에서 지지하는 제1지지부(120);
    상기 제1지지부(120)의 하면에 밀착되어 배치되어, 상기 제1지지부(120)을 지지하는 제2지지부(130);
    상기 제2지지부(130)에 상단이 결합되며, 상기 상부프레임 및 제1 및 제2지지부를 지면에 수직방향에서 지지하는 제3지지부(140);
    상기 상부프레임(110)의 하부에 배치되는 생육배양토를 수용하는 생육프레임(170); 및
    상기 상부프레임 및 제1 및 제2지지부와, 제3지지부를 커버하는 일체형 덮개부재(210);
    를 포함하고,
    상기 제2지지부(130)는,
    상기 상부프레임(110)의 외측 방향으로 돌출되는 구조로 이동가능한 이동부(131, 132)가 마련되며,
    상기 이동부(131, 132)는,
    상기 제2지지부(130)의 일면 또는 상기 일면에 대향하는 타면에 형성되는 가이드홈을 구비하여,
    상기 제2지지부(130)의 전체 또는 일부가 슬라이딩 방식으로 이동되도록 구현되는 도심형 옥상 녹화 구조물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 덮개부재(210)는,
    하단에 다수의 원형 홈부(250)가 형성되며,
    상기 홈부(250)는 상기 제3지지부(140) 또는 생육프레임(170)에 형성되는 고리 부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 도심형 옥상 녹화 구조물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 덮개부재(210)는,
    상기 제1지지부(120) 및 제2지지부(130)의 결합부에 대응되는 위치에 배치되며,
    상기 일체형 덮개부재(210)를 탄성에 의해 고정시키는 조임로프(230)를 더 포함하는 도심형 옥상 녹화 구조물.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 덮개부재(210)는,
    정면 또는 측면에 적어도 1 이상의 분리형 개방부(240)가 마련되는 도심형 옥상 녹화 구조물.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 분리형 개방부(240)는,
    상기 제1지지부가 형성되는 수평방향 또는 상기 제3지지부가 배치되는 수직방향에 대응되는 방향으로 배치되는 지퍼부재 또는 벨크로 부재인 도심형 옥상 녹화 구조물.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 덮개부재(210)는,
    덮개부재의 외표면에 수직방향으로 벨크로 소재의 제1고정라인부(310)를 형성하고, 상기 제1고정라인부(310)이 형성된 부분에 대응되는 덮개부재의 내표면에는 벨크로 소재의 제2고정라인부(320)가 형성되는 도심형 옥상 녹화 구조물.

  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2지지부(130)가 상기 상부프레임(110)의 외측방향으로 돌출되는 경우,
    상기 제2지지부(130)의 하부에서 일정한 경사를 이루는 구조로 결합하여 지지력을 구현하도록 마련되는 도심형 옥상 녹화 구조물.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 일체형 덮개부재(210)의 원형 홈부(250)에 연결되는 탈부착용 로프를 더 포함하는 도심형 옥상 녹화 구조물.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 일체형 덮개부재(140)는,
    상기 제2지지부(130)가 상기 상부프레임 외측으로 돌출되고,
    상기 일체형 덮개부재(140)의 측면부가 분리되어 상기 상부프레임에 고정되는 고정부를 더 포함하는 도심형 옥상 녹화 구조물.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 생육프레임(170)은, 상부가 개구되는 수용블럭 내부에 충진되는 식생부재를 더 포함하되, 상기 식생부재는,
    수분이 스며드는 것을 차단하도록 인공구조물의 바닥면에 우레탄으로 보호몰탈층이 형성되어 이루어지는 방수층과,
    상기 방수층의 상단에 옥상 녹화를 위한 배수 기능을 담당하도록 배수매트가 형성되는 배수층,
    상기 배수층 상부에 적층되는 생육기반토를 포함하는 도심형 옥상 녹화 구조물.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 식생부재는,
    상기 배수층 상단에 식재되는 식물의 뿌리가 상기 배수층 및 방수층으로 활착되는 것을 방지하는 방근시트;와,
    상기 방근시트의 내측 하단에 적재되어 이물질이나 토양 입자는 걸러내고 흡입된 물은 여과하여 배수를 용이하게 하도록 암면매트 또는 입상암면으로 구성되는 토양층;
    상기 토양층의 상단에 식물의 활착과 생장을 위한 유기영양분의 인산, 칼리가 함유된 부식토가 포설되어 형성되는 유기토양층; 및
    상기 유기토양층의 상단에 식생매트가 적층되어 형성되는 식생층;
    을 더 포함하는 도심형 옥상 녹화 구조물.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 식생층은,
    상기 식생매트에 건조물이끼층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도심형 옥상 녹화 구조물.
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