KR101393431B1 - 비탈면 녹화용 혼합토양 - Google Patents

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주식회사 농우
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Abstract

본 발명은 비탈면 녹화를 위한 혼합토양 및 이를 이용한 비탈면 녹화방법에 관한 것이다. 구체적으로, 우드칩 내 음전하율을 높이도록 처리하고 고로슬러지를 첨가함으로써 토양 내 양이온과의 결합력을 높이고, 폐기물로 처리되던 잔디예지물을 첨가함으로써 경제성을 제고한 새로운 비탈면 녹화용 혼합토양에 관한 것이다.

Description

비탈면 녹화용 혼합토양 {SOIL COMPOSITION FOR THE SLOPE AFFORESTATION}
본 발명은 비탈면 녹화를 위한 혼합토양 및 이를 이용한 비탈면 녹화방법에 관한 것이다. 구체적으로, 우드칩 내 음전하율을 높이도록 처리하고 고로슬러지를 첨가함으로써 토양 내 양이온과의 결합력을 높이고, 폐기물로 처리되던 잔디예지물을 첨가함으로써 경제성을 제고한 새로운 비탈면 녹화용 혼합토양에 관한 것이다.
도로건설이나 아파트단지 또는 공업단지 조성 등을 위한 토목 및 건축공사 등으로 비탈면이 형성되는데, 이러한 급경사면 혹은 수직구조물 등은 보는 사람으로 하여금 시각적으로 불안감을 갖게 하며, 경관적으로도 바람직하지 않다. 나아가, 비가 많이 내리는 계절에는 늘 낙석 및 붕괴의 위험이 증가하는 문제점이 있다.
이러한 문제점의 해결을 위해 다양한 방법으로 상기 비탈면을 녹화해 왔는데, 기존의 녹화조성물들은 PVC코팅철망과 같은 네트류의 설치 후 단순히 녹화토 취부로 마감하기 때문에 강우량의 증가에 따른, 강수, 침출수 및 용출수의 증가에 의하여 비탈면의 유실, 붕괴 및 붕락의 현상들이 여전히 발생하였다.
또한, 기존의 인공녹화토는 습식의 얇은층뿜어붙이기와 건식의 두꺼운층뿜어붙이기에 따로따로 사용되어 배합방법과 구성성분이 서로 상이함에 따라, 사용자는 두가지 인공녹화토를 모두 구비해야 하는 불편함이 있었다.
한국등록특허 제 1201346 호 (발명의 명칭: 비탈면 녹화용 배양토 조성물)는 폐지분말을 배합한 비탈면 녹화용 배양토 조성물을 개시하나, 종이폐기물을 물에 빨아 잉크와 유해물질을 제거한 후 건조시켜 배합하는 경우 다량의 폐수가 발생하는 문제점이 있어, 이러한 단점을 해결한 새로운 비탈면 녹화용 재료에 대한 산업계의 요구가 증가하는 실정이다.
한국등록특허 제 1201346 호 (2012.11.08) 신기산업(주)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 음전하율이 높은 우드칩과 고로슬러지 및 잔디예지물을 포함한 비탈면 녹화용 혼합토양을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 또한 상기 비탈면 녹화용 혼합토양을 이용한 비탈면 녹화방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 비탈면 녹화용 혼합토양은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 마사토 100 중량부 당, 황토 45 내지 90 중량부, 토탄 45 내지 90 중량부, 제올라이트 45 내지 90 중량부, 질석 20 내지 45 중량부, 톱밥 45 내지 90 중량부, 코코피트 45 내지 90 중량부, 우드칩 90 내지 180 중량부, 및 발효축분 45 내지 90 중량부를 포함하는 주재 70 내지 90 중량% 및 근계부 우드칩 100 중량부 당, 숯가루 9 내지 18 중량부, 폴리에틸렌섬유 6 내지 12 중량부, 잔디예지물 15 내지 30 중량부, 왕겨분말 3 내지 6 중량부, 고로슬러지 6 내지 12 중량부, 속효성 비료 6 내지 12 중량부, 및 수용성 규산 6 내지 12 중량부를 포함하는 보조재 10 내지 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주재의 우드칩은 10 내지 30 g/l의 술팜산암모늄 수용액에 침지 후 건져낸 것일 수 있다.
또한, 상기 보조재의 폴리에틸렌 섬유는 일 섬유의 일 측면이 타 섬유의 일 측면에 연결되어 형성된 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 비탈면 녹화방법은
마사토 100 중량부 당, 황토 45 내지 90 중량부, 토탄 45 내지 90 중량부, 제올라이트 45 내지 90 중량부, 질석 20 내지 45 중량부, 톱밥 45 내지 90 중량부, 코코피트 45 내지 90 중량부, 우드칩 90 내지 180 중량부, 및 발효축분 45 내지 90 중량부를 제 1 혼합탱크에 넣고 교반하여 주재를 제조하는 단계;
근계부 우드칩 100 중량부 당, 숯가루 9 내지 18 중량부, 폴리에틸렌섬유 6 내지 12 중량부, 잔디예지물 15 내지 30 중량부, 왕겨분말 3 내지 6 중량부, 고로슬러지 6 내지 12 중량부, 속효성 비료 6 내지 12 중량부, 및 수용성 규산 6 내지 12 중량부를 제 2 혼합탱크에 넣고 교반하여 보조재를 제조하는 단계;
상기 제 1 혼합탱크에서 송출된 주재 70 내지 90 중량%와 상기 제 2 혼합탱크에서 송출된 보조재 10 내지 30 중량%를 혼합하여 비탈면 녹화용 혼합토양을 제조하는 단계; 및
상기 제조된 비탈면 녹화용 혼합토양을 비탈면에 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 비탈면 녹화용 혼합토양은 우드칩 내 음전하율을 높이도록 처리하고 고로슬러지를 첨가함으로써 토양 내 금속이온인 양이온과의 결합력이 높아짐에 따라, 녹화토가 결속되어 슬라이딩이 방지되고 물리적으로 안정된 비탈면을 형성할 수 있다. 그리고, 종래 폐기물로 처리되던 잔디예지물을 유기물질로 첨가함으로써 경제성을 제고하였으며 이는 발효축분 등과 함께 유기질 비료로서 기능하게 된다. 또한, 수용성 규산을 첨가함으로서 분자간 응결 및 고결화를 통해 녹화토 취부시 흘러내림을 방지하여 시공효율을 극대화할 수 있고, 폴리에틸렌 섬유가 본 발명의 혼합토양의 결속을 강화함으로써 별도의 결속강화부재 없이도 높은 경사도의 비탈면에도 안정하고 경관적으로도 우수한 녹화가 가능하다. 또한, 기존의 혼합토양은 얇은층뿜어붙이기에 사용되는 혼합토양과 두꺼운층뿜어붙이기에 사용되는 혼합토양이 별개이고, 그 배합방법과 구성성분이 상이한 데 반해, 본 발명의 혼합토양은 양쪽 어디에나 적용가능하다. 즉, 취부방식에 따라 탱크에서 물과 교반하여 취부되는 습식법과 건식녹화토를 송출압에 의하여 취부되는 건식방법 모두에 적용가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에틸렌섬유의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 폴리에틸렌섬유를 좌우방향으로 당긴 상태의 정면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 설명되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 비탈면 녹화용 혼합토양은 마사토 100 중량부 당, 황토 45 내지 90 중량부, 토탄 45 내지 90 중량부, 제올라이트 45 내지 90 중량부, 질석 20 내지 45 중량부, 톱밥 45 내지 90 중량부, 코코피트 45 내지 90 중량부, 우드칩 90 내지 180 중량부, 및 발효축분 45 내지 90 중량부를 포함하는 주재 70 내지 90 중량% 및 근계부 우드칩 100 중량부 당, 숯가루 9 내지 18 중량부, 폴리에틸렌섬유 6 내지 12 중량부, 잔디예지물 15 내지 30 중량부, 왕겨분말 3 내지 6 중량부, 고로슬러지 6 내지 12 중량부, 속효성 비료 6 내지 12 중량부, 및 수용성 규산 6 내지 12 중량부를 포함하는 보조재 10 내지 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
먼저 주재를 구성하는 마사토와 황토는 식물의 생육 기반재 중 중추역할을 하고 토립자간 복합단립구조를 형성하는 중요한 역할을 한다. 특히, 황토성분 속의 염화칼슘을 포함한 금속성분은 수용성 규산과 결합하여 기반재의 응결 및 경화현상을 가져와 재료간 접착력을 증가시킨다. 상기 마사토가 상기 범위 미만이면 배수성능이 떨어지고, 반대로 상기 범위를 초과하면 재료 간의 결속력을 저하된다. 그리고, 상기 황토가 상기 범위 미만이면 전술한 접착력을 충분히 발현하기 어렵고, 반대로 상기 범위를 초과하면 식물에 공급되는 산소의 양을 감소시킨다. 마사토의 특성 및 주요성분은 하기 표 1과 같으며, 황토의 주요성분 및 특성은 하기 표 2와 같다.
흡수율(%) 단위용질중량(kg/l) 공극율 SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO
4.2 1.5~1.8 28-38 98 1.9 0.3~0.6 0.02~0.05 0.4
Si(%) Al(%) Fe(%) Mg(%) pH EC
48 35 11 6 8 2
토탄은 수분과 휘발성이 높고 분화점이 낮으며 접착이 되지 않는 특성이 있다. 또한, 바람에 변질되기 쉬우며 원색토탄이 함유되어 있어 산소량이 높고, 화학반응성이 높다. 그리고, 발열량이 적으며 보수 및 보비력을 강화시켜 토양을 개량하는 데 크게 효과적이다. 또한, 식물재료의 중요한 멀칭재료로서 비탈면 녹화 시 건조 및 햇빛에 의한 균열을 방지하며 수분과 양분을 공급하는 주요재료로서 기반재의 적정경도를 유지시켜 주는 역할을 한다. 뿐만 아니라, 재료간 결속력을 증가시켜 녹화토의 유실을 감소시키며, 지효성 영양분으로서 식물생장에 장기적인 영양 공급원으로서의 역할을 한다. 토탄의 함량이 상기 범위 미만이면 식물의 생장이 저하되고, 반대로 상기 범위를 초과하면 토양 경도가 높아져서 식물 생육에 방해가 된다.
상기 제올라이트는 알루미늄, 나트륨, 칼슘 등의 규산염수화물로, 나트륨 또는 칼륨 이온과 같이 용이하게 교환되는 양이온을 가지고 있어 수중의 칼슘 또는 마그네슘이 이온으로 치환되며 그 결과 물의 연화작용을 수행한다. 그리고, 내부에 비교적 큰 공간을 가져 흡착력이 뛰어나므로, 물을 머금는 보수력과 비료성분의 급격한 농도변화를 막는 보비력이 뛰어나다. 제올라이트의 함량이 상기 범위 미만이면 보비력과 보습력이 떨어져 수분 공급이 저하되고, 반대로 상기 범위를 초과하면 물의 치환시기가 길어져 부패될 우려가 있다.
질석(vermiculite)은 철, 마그네슘, 알루미늄 등을 원소로 하는, 수화(hydration)된 세 개의 팔면체로 이루어진 평면상 또는 운모상의 규산염광물로, 화학성분은 (Mg,Fe,Al)3(Al,Si)4O10(OH)2·4H2O 이다. 일부 점토광물과 불석 등이 가지고 있는 이온교환 특성을 보이는 광물로서 세공경(pore size), 표면전장, 이온교환능, 고체산성질, 흡착능 등을 가지고 있으며, 식물생장촉진에 도움을 준다. 질석의 함량이 상기 범위 미만인 경우 식물의 생장이 저해되며, 상기 범위를 초과하는 경우 재료 간의 결속력이 저하되는 문제점이 있다.
톱밥은 나무 부스러기로 본 발명 혼합토양의 통기성을 향상시키고, 수분을 흡수하며 영양분을 제공하여 식물의 생장을 촉진한다. 톱밥의 함량이 상기 범위 미만인 경우 혼합토양의 통기성이 저하되며, 상기 범위를 초과하는 경우 재료 간의 결속력이 저하되는 문제점이 있다.
코코피트는 화학적으로 리그닌, 셀룰로오스 등의 불활성 섬유질 성분이면서 상당한 유기양분과 미량요소를 함유하고 있으며, 물리적으로는 보수력, 보비력, 통기성이 좋아 식물생장을 촉진한다. 코코피트의 함량이 상기 범위 미만인 경우 식물생장이 저하되며, 상기 범위를 초과하는 경우 재료 간의 결속력이 저하되는 문제점이 있다.
우드칩은 건설현장에서 발생하는 임목폐기물을 파쇄하여 얻어지는데 일반임목의 수간부를 파쇄한 것과 부식산이 많은 근계분을 파쇄한 것의 두 가지 형태가 사용되고 있다. 파쇄된 재료를 녹화용 재료에 혼합하여 시공할 경우, 조성된 기반 내에서 재료의 결속력을 강화시키고, 통기성이 좋아 토양 미생물의 번식을 유리하게 하여 나무의 성장 촉진과 식물의 생육을 활성화시키는 기능을 한다. 우드칩의 함량이 상기 범위 미만이면 나무를 비롯한 식물의 생육이 저하되고, 반대로 상기 범위를 초과하면 토양 경도가 상승해 식물 생육을 저하시키고 토양 내 양분이 감소한다. 우드칩의 특성 및 주요성분은 하기 표 3과 같다.
수분함량
(%)		 pH CaO
(%) 		MgO
(%)		 P2O5
(%)		 NaCl
(%)		 Zn
(mg/kg)		 Cr
(mg/kg)		 Cu
(mg/kg)
61.06 5.53 0.31 0.01 0.43 0.2 6.66 4.28 6.24
나아가, 본 발명에서는 상기 파쇄된 우드칩을 10 내지 30 g/l의 술팜산암모늄 수용액에 침지 후 건져내어 음전하율을 높인 셀룰로오스를 만드는 것을 특징으로 한다. 임목폐기물을 잘게 부숴 단위 중량당 표면적을 넓게 한 우드칩에 음전하를 다량 공급하여 음전하율이 높도록 가공하면, 토양 속의 금속이온인 철, 칼슘, 망간 등의 양이온과 잘 결합하여 결속력이 견고해지고, 식물이 상기 금속이온을 용이하게 흡수할 수 있게 된다. 술팜산암모늄의 농도가 상기 범위 미만이면 전술한 효과를 충분히 거둘 수 없고, 반대로 상기 범위를 초과하면 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
돈분 및 계분을 발효에 의해 독성을 제거시킨 발효축분은, 토양의 보수성과 물리성을 개선시키는 역할을 하며, 발효 후 숙성기간을 추가로 거치는 것이 더욱 바람직하다. 그리고, 유기물, 질소, 인산 등이 다량으로 함유되어 있어 식물이 생장하는 데 없어서는 안될 중요한 지효성 비료이며, 미생물 번식에도 도움을 준다. 이러한 발효축분의 함량이 상기 범위 미만이면 식물의 생장이 충분히 이루어지지 않고, 반대로 상기 범위를 초과하면 오히려 생장을 방해하는 요인으로 작용할 수 있다.
다음으로 보조재를 구성하는 근계부 우드칩은 전술한 주재 구성 우드칩과 달리 수간부를 재료로 하지 않으며 근계부만 파쇄하여 제조한다. 이러한 근계부 분쇄물에는 수간부에 비해 다량의 미생물이 존재하는데 그 중 호기성 세균 (산소성 세균)들은 공기 중의 유리 산소를 이용하여 영양소를 산화·분해하고, 이때 발생되는 에너지를 이용한다. 호기성 세균의 이러한 작용은 식물의 산소호흡을 돕고 식물생장에 유리한 미생물을 제공하는 데 중요한 역할을 한다. 근계부 우드칩의 함량이 상기 범위 미만이면 미생물의 농도가 낮아져 영양소의 분해현상이 저해되고, 반대로 상기 범위를 초과하면 미생물이 과증식하여 영양소가 흡수되기 전에 분해되어 식물 생육을 저하시킬 우려가 있다.
숯가루는 1 g 당 표면적이 300 평방미터에 달할 정도로 큰 표면적을 가짐에 따라 수분 흡착력이 월등하여 건조기인 경우에 공중 습도가 60% 이상이면 대기 중의 수분을 빨아들여 그 수분을 식물뿌리에 공급할 수 있으며, 수분이나 영양분을 흡수한 뒤 서서히 배출하는 기능도 가지고 있다. 또한, 살균효과가 있어서 식물에 유해한 병균을 살균하는 역할도 한다. 이와 같은 성질을 갖는 숯가루를 토양에 사용할 경우, 토양의 물리성을 개선하고 토양 산성의 중화, 무기양분의 흡착과 보존을 통한 화학적인 효과로 유용한 미생물이 증가하게 된다. 이러한 숯가루의 함량이 상기 범위 미만이면 식생재의 수분흡수력이 저하되며, 반대로 상기 범위를 초과하면 재료 간의 결속력이 저하되는 문제점이 있다. 본 발명에서는 특히 참숯가루 또는 소나무숯가루를 사용하는 것이 바람직하며, 이들 숯가루의 특성 및 주요성분은 하기 표 4와 같다.
pH T-N(%) P2O5(%) K2O(%) CaO(%) MgO(%) Na(%)
참숯가루 9.7 0.71 2.45 0.86 1.81 0.26 0.69
소나무숯가루 9.2 0.15 0.12 0.2 0.4 0.08 0.13
폴리에틸렌섬유는 재료간 물리적 결합력을 증대시켜 기후인자에 의한 분리현상을 막아주며 영구적인 녹화토 유실을 막기 위한 재료이다. 기존의 녹화용 조성물들은 녹화토 유실시 토사 무게를 이기지 못하여 네트류의 말림현상으로 더 많은 유실이 발생되는데 이를 극복하는 데 좋은 재료이다. 즉, 구조적 안정성으로 인해 섬유의 수축이나 끊어짐이 크게 줄어들어 기반재로서의 안정성을 발휘하게 된다. 이처럼 녹화토의 입단화를 위한 폴리에틸렌섬유를 녹화토양에 첨가하여 비탈면에 취부함으로써 비탈면과의 밀착시공이 가능해지고, 녹화토가 결속되어 슬라이딩이 방지되고 물리적으로 안정된 비탈면을 형성시킬 수 있다. 폴리에틸렌섬유의 함량이 상기 범위 미만이면 재료간 물리적 결합력이 떨어져 유실현상이 발생할 수 있고, 반대로 상기 범위를 초과하면 토양 경도가 높아져 식물 생육을 저하시킬 수 있다. 폴리에틸렌섬유의 특성은 하기 표 5와 같다.
밀도
(g/)		 섬유지름
(mm)		 섬유길이
(mm)		 융해점
(℃)		 인성
(MPa)		 내산성 내알칼리성 인장강도
(MPa)		 탄성계수
(MPa)
0.91 0.07 19 162 450 좋음 좋음 560 3600~18000
또한, 상기 보조재의 폴리에틸렌 섬유는 도 1 및 도 2에 개시된 바와 같이 일 섬유의 일 측면이 타 섬유의 일 측면에 연결되어 형성된 것일 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에틸렌섬유 (1)의 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 폴리에틸렌섬유 (1)를 좌우방향으로 당긴 상태의 정면도이다. 도 1의 폴리에틸렌섬유 (1)는 재료 간의 결속력을 물리적으로 증대시키는 구성으로, 양 측면을 당기면 도 2에 도시된 바와 같이 부정형의 망사형태를 가지며 인접하는 필라멘트(11,11')의 측면이 서로 가까워지려는 복원력이 작용하여, 양 측면을 다시 놓았을 때는 도 1에 도시된 상태로 돌아간다. 상기 폴리에틸렌섬유 (1)는 탄성계수 3600 내지 18000 MPa, 인장강도 500 내지 600 MPa인 것이 바람직하다.
상기 폴리에틸렌섬유 (1)가 본 발명 혼합토양의 결속력을 증대시키는 원리는 다음과 같다. 상기 폴리에틸렌섬유 (1)가 포함된 상기 보조재를 상기 주재와 혼합하면, 상기 폴리에틸렌섬유 (1)의 인접하는 필라멘트(11,11') 사이의 공간에는 상기 마사토 등의 재료가 위치하여 도 2에 도시된 바와 같이 좌우로 일정 길이 벌어지게 되는데, 이 상태에서는 도 1에 도시된 바와 같은 원상태로 복귀하려는 복원력이 작용하여 상기 필라멘트(11,11') 사이의 공간에 있는 마사토 등의 재료들은 상기 폴리에틸렌섬유 (1)에 의해 압축결속된다. 또한, 상기 폴리에틸렌섬유 (1)들은 상기 혼합토양의 뼈대 역할을 하여 상기 혼합토양이 비탈면에 도포된 후 고결 경화된 후에도 상기 혼합토양에 작용하는 힘을 분산시켜 혼합토양의 결합력을 증대시키고 상기 혼합토양이 상기 비탈면에서 유실되지 않도록 한다.
잔디예지물은 잔디를 깎은 후 발생하는 물질로서, 90% 이상은 섬유질로 구성되어 있다. 잔디예지물을 노상 지면에 그대로 방치할 경우 수분과 접촉하여 변질되고 악취를 발생시키게 된다. 또한, 방치된 잔디예지물은 잔디 병해충의 잠복소로 작용하여 골프장 잔디의 병해충에 대한 피해를 확산시킬 수 있는 문제점이 있다. 본 발명은 이러한 폐기물로서의 잔디예지물을 유기질 공급원으로 재활용함으로써 경제성을 제고한 것을 주요한 특징으로 한다. 즉, 본 발명을 통해 종래 폐기물로서 별도의 비용을 들여 처리해야 했던 잔디예지물은 비탈면 녹화를 구현하는 식생의 유기질 공급원으로 재활용되는 것이다. 잔디예지물의 함량량이 상기 범위 미만이면 유기질 공급능력이 저하되어 식물 생육을 저하시킬 수 있고, 반대로 상기 범위를 초과하면 유기질 공급 이외에 병충해를 발생시킬 가능성이 증가된다.
왕겨분말은 토양에 섬유질을 공급하여 토양의 영양분을 풍부히 할 뿐만 아니라 그 속에 함유된 규소로 인하여 수분과 결합하여 수화반응 및 포졸란 반응을 일으켜 인공토양의 입단화 및 고결화 향상에 중요한 역할을 한다. 왕겨분말의 함량이 상기 범위 미만이면 전술한 효과를 충분히 구현할 수 없고 식물 생장이 저하되며, 반대로 상기 범위를 초과하면 과도한 입단화로 인해 토양의 양분 저장능력이 저하된다.
고로슬러지는 금속이온의 결정체로 음전하를 띠는 셀룰로오스형의 상기 우드칩과의 이온결합력과 토양내 금속이온과의 연결능력을 높여 분자간 결합력을 증가시키는 역할을 한다. 고로슬러지의 함량이 상기 범위 미만이면 분자간 결합력이 감소하여 재료이탈현상이 발생할 수 있고, 반대로 상기 범위를 초과하면 과도한 분자간 결합으로 양분으로 사용되어야 할 이온까지 결합되어 식물 영양소 공급이 감소하게 된다.
속효성 비료는 완효성 유기비료와는 달리 수용성의 속효성 비료로서 발아 후 초기 생장을 자극하는 기능을 수행한다. 완효성 유기비료는 동물성으로 식물 발아 후 초기 생장이 지난 다음 식물이 서서히 양분을 흡수하여 왕성한 생장을 이룰 수 있도록 장기간에 걸쳐 양분 공급하는 기능을 수행함에 반해, 비탈면의 녹화를 위해 식생의 활착이 시급한 경우에는 비료의 속효성이 중요하다. 이러한 속효성 비료의 함량이 상기 범위 미만이면 식생의 활착이 늦고 초기 생장이 저하되며, 반대로 상기 범위를 초과하면 과도한 양분 공급으로 식물이 폐사할 수 있는 가능성이 증가된다.
수용성 규산은 황토와 같은 토양 속의 산화칼슘 및 산화마그네슘과 같은 양이온과 결합하여 본 발명의 혼합토양을 고결 내지 경화시키며, 이를 함유한 혼합토양 취부시 흘러내림을 방지하여 시공효율이 극대화된다. 한편으로 혼합토양의 표면에 대하여 에트린자이트(ettringite) 현상을 가져와 혼합토양의 수분이 쉽게 증발되는 것을 막는 역할도 한다. 수용성 규산의 함량이 상기 범위 미만이면 토양의 고결화가 약화되어 재료이탈 현상이 발생할 수 있고, 반대로 상기 범위를 초과하면 과도한 고결화로 토양 경도가 증가하여 식물의 생육을 저하시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 비탈면 녹화방법은 주재 제조단계, 보조재 제조단계, 본 발명의 혼합토양 제조단계 및 비탈면 분사단계로 이루어진다.
먼저 주재 제조단계는 마사토 100 중량부 당, 황토 45 내지 90 중량부, 토탄 45 내지 90 중량부, 제올라이트 45 내지 90 중량부, 질석 20 내지 45 중량부, 톱밥 45 내지 90 중량부, 코코피트 45 내지 90 중량부, 우드칩 90 내지 180 중량부, 및 발효축분 45 내지 90 중량부를 제 1 혼합탱크에 넣고 교반함으로써 이루어진다.
그리고, 보조재 제조단계는 근계부 우드칩 100 중량부 당, 숯가루 9 내지 18 중량부, 폴리에틸렌섬유 6 내지 12 중량부, 잔디예지물 15 내지 30 중량부, 왕겨분말 3 내지 6 중량부, 고로슬러지 6 내지 12 중량부, 속효성 비료 6 내지 12 중량부, 및 수용성 규산 6 내지 12 중량부를 제 2 혼합탱크에 넣고 교반함으로써 이루어진다.
이렇게 각각 제조된 주재와 보조재는 각각 제 1 혼합탱크 및 제 2 혼합탱크에서 송출되고, 주재 70 내지 90 중량% : 보조재 10 내지 30 중량%의 비율로 혼합하여 본 발명의 비탈면 녹화용 혼합토양을 제조한다.
이렇게 제조된 비탈면 녹화용 혼합토양을 비탈면에 분사함으로써 본 발명의 비탈면 녹화방법이 완료된다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
실시예
실시예 1: 술팜산암모늄으로 처리하지 않은 우드칩 사용
제 1 혼합탱크에 마사토 1 kg, 황토 700 g, 토탄 700 g, 제올라이트 700 g, 질석 350 g, 톱밥 700 g, 코코피트 700 g, 우드칩 1.5 kg, 및 숙성된 발효축분 700 g 넣고 교반하여 주재를 제조하였다. 그리고, 제 2 혼합탱크에 근계부 우드칩 1 kg, 숯가루 140 g, 폴리에틸렌섬유 90 g, 잔디예지물 230 g, 왕겨분말 50 g, 고로슬러지 90 g, 속효성 비료 90 g, 및 수용성 규산 90 g을 제 2 혼합탱크에 넣고 교반하여 보조재를 제조하였다. 상기 제 1 혼합탱크에서 송출된 주재와 상기 제 2 혼합탱크에서 송출된 보조재를 혼합하고 비탈면에 분사하였다.
실시예 2: 술팜산암모늄으로 처리한 우드칩 사용
실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 주재의 우드칩은 20 g/l의 술팜산암모늄 수용액에 침지 후 건조하여 사용하였다.
비교예 1: 보조재에서 근계부 우드칩 배제
실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 보조재에서 근계부 우드칩은 배제하였다.
비교예 2: 보조재에서 고로슬러지 배제
실시예 1과 동일한 과정을 거치되, 보조재에서 고로슬러지는 배제하였다.
시험예
각 실시예 및 비교예의 혼합토양을 비탈면에 분사 후 식생의 생장속도를 관찰한 결과 본 발명의 비탈면 녹화용 혼합토양은 식생의 초기생장속도가 빨랐으나, 유익 미생물이 공급되지 않은 비교예 1은 초기생장속도가 본 발명에 비해 느린 것으로 나타났다. 그리고, 본 발명 중에서도 술판산암모늄을 처리하지 않은 실시예 1이 술판산암모늄을 처리한 실시예 2보다 생장속도가 빠른 것을 확인할 수 있었다.
그리고, 각 실시예 및 비교예의 혼합토양을 다양한 경사의 비탈면에 분사 후 식생의 최대허용 경사도를 관찰한 결과를 표 6에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
최대 허용 경사도 85° 90° 90° 75°
상기 표 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 비탈면 녹화용 혼합토양은 거의 수직의 비탈면에서 식생을 생장시킬 수 있었다. 이에 반해, 재료간의 결속력 증대를 위한 고로슬러지가 배제된 비교예 2는 80°의 경사에서 혼합토양의 일부가 흘러내리는 것이 관찰되었다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위는 위의 실시예에 국한해서 해석되어서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 폴리에틸렌섬유
11, 11': 폴리에틸렌섬유 필라멘트

Claims (4)

  1. (A) 마사토 100 중량부 당,
    황토 45 내지 90 중량부,
    토탄 45 내지 90 중량부,
    제올라이트 45 내지 90 중량부,
    질석 20 내지 45 중량부,
    톱밥 45 내지 90 중량부,
    코코피트 45 내지 90 중량부,
    우드칩 90 내지 180 중량부, 및
    발효축분 45 내지 90 중량부를 포함하는 주재 70 내지 90 중량% 및
    (B) 근계부 우드칩 100 중량부 당,
    숯가루 9 내지 18 중량부,
    폴리에틸렌섬유 6 내지 12 중량부,
    잔디예지물 15 내지 30 중량부,
    왕겨분말 3 내지 6 중량부,
    고로슬러지 6 내지 12 중량부,
    속효성 비료 6 내지 12 중량부, 및
    수용성 규산 6 내지 12 중량부를 포함하는 보조재 10 내지 30 중량%를 포함하는 비탈면 녹화용 혼합토양.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 주재의 우드칩은 10 내지 30 g/l의 술팜산암모늄 수용액에 침지 후 건져낸 것을 특징으로 하는 비탈면 녹화용 혼합토양.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조재의 폴리에틸렌 섬유는 일 섬유의 일 측면이 타 섬유의 일 측면에 연결되어 형성된 것을 특징으로 하는 비탈면 녹화용 혼합토양.
  4. 마사토 100 중량부 당, 황토 45 내지 90 중량부, 토탄 45 내지 90 중량부, 제올라이트 45 내지 90 중량부, 질석 20 내지 45 중량부, 톱밥 45 내지 90 중량부, 코코피트 45 내지 90 중량부, 우드칩 90 내지 180 중량부, 및 발효축분 45 내지 90 중량부를 제 1 혼합탱크에 넣고 교반하여 주재를 제조하는 단계;
    근계부 우드칩 100 중량부 당, 숯가루 9 내지 18 중량부, 폴리에틸렌섬유 6 내지 12 중량부, 잔디예지물 15 내지 30 중량부, 왕겨분말 3 내지 6 중량부, 고로슬러지 6 내지 12 중량부, 속효성 비료 6 내지 12 중량부, 및 수용성 규산 6 내지 12 중량부를 제 2 혼합탱크에 넣고 교반하여 보조재를 제조하는 단계;
    상기 제 1 혼합탱크에서 송출된 주재 70 내지 90 중량%와 상기 제 2 혼합탱크에서 송출된 보조재 10 내지 30 중량%를 혼합하여 비탈면 녹화용 혼합토양을 제조하는 단계; 및
    상기 제조된 비탈면 녹화용 혼합토양을 비탈면에 분사하는 단계를 포함하는 비탈면 녹화방법.
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