KR101465619B1

KR101465619B1 - 인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법 및 이를 이용한 이탄습지

Info

Publication number: KR101465619B1
Application number: KR1020130041791A
Authority: KR
Inventors: 허영진; 김용규; 김경훈; 고정현; 김용
Original assignee: 일송환경복원 주식회사
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2014-11-27
Also published as: KR20140124268A

Abstract

본 발명은 환경부 차세대 EI 기술개발사업 수생태복원사업단 연구과제의 일환으로 개발된 것으로 "온실가스 흡수 저감능이 특화된 습지조성 및 관리 기술개발"의 결과물에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 콘크리트로 형성되는 건물의 옥상이나 건물의 내부에 설치 가능한 식재기반형 물이끼 생육 이탄습지를 구현하되, 물이끼의 생육을 위해 구현되야할 일정한 높이의 수위조건을 상시 유지하면서, 이용된 물을 상시적으로 순환할 수 있도록 하여 자연지반에 설치하는 물이끼 재배 시스템을 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법 및 이를 이용한 이탄습지{Manufacturing method of artificial wet lands for artificial ground and Artificial matsh by the same method}

본 발명은 옥상이나 건물 내부에 물이끼 생육을 통한 이탄습지를 조성하는 기술에 대한 것이다. 특히, 본 발명은 환경부 차세대 EI 기술개발사업 수생태복원사업단 연구과제의 일환으로 개발된 것으로 "온실가스 흡수 저감능이 특화된 습지조성 및 관리 기술개발"의 결과물에 대한 것이다.

이탄습지는 지구 토양 탄소의 약 1/3가량을 저장하고 있는 대표적인 탄소 저장고로 갈대(reed)나 사초과(sedge) 식물의 잔재가 이탄으로 축적되는 fen과 물이끼(Sphagnum spp.) 잔재물이 이탄으로 축적되는 bog로 구분된다. Bog는 새 감상과 독특한 식물 감상 등 레크리에이션 활동을 제공하는 장소로, 범람시 수문학적 필터(filter) 역할과 지표 수질의 개선기능 등을 수행하는 유용한 생태계이다.

그러나, 현재 친환경적인 도심지나 공원 등의 부지의 환경조성을 위해 녹화나 습지를 조성하는 방법으로 인위적으로 웅덩이를 파고, 거기에 수중식물을 식재하는 방식이 고려되고 있으나 효율 면에서나 비용면에서 그 효용성은 크게 못미치고 있다. 이는 현대사회의 관심사인 지구 온난화와 친환경에 관한 문제에 부응한 온실효과 가스 배출 등의 세부적인 문제에 맞물려, 그린 에너지의 도입이나 에너지 소비효율의 향상 및 에너지 소비량 자체의 절약 등의 방안으로 도시부의 녹화사업에까지 이어지고 있다.

이러한 문제는 옥상이나 건물 등의 콘크리트 등의 인공지반에 습지를 조성하는 것 역시 단순한 식물을 재배하는 것과는 달리 생육환경을 조절하기가 어려워 형성에 어려움이 있는 것이 현실이다.

특히, 이탄습지를 구현하는 물이끼의 경우, 수면 위에서 이탄이 발달하는 고층 습원에서는 물이끼가 한 면으로 번무하고 그 아래에 주로 물이끼의 유해로 이루어진 이탄층이, 수 미터의 깊이로 형성되는 것이 알려져 있다. 이와 같은 고층 습원에서는 수 천년이라는 장기간에 걸쳐서 대량의 이산화탄소를 고정하고 있고 현재의 지구상에서의 매우 중요한 이산화탄소 흡수원인 것이 알려져 있다. 또한 물이끼 습원에서만 생육이 가능한 동식물의 귀중한 생식영역인 것이 알려져 있다. 현재 여러 가지 이유에 의해 이러한 고층 습원이 급속하게 손상되고 있어 지구 규모의 이산화탄소의 고정력 저하에 의한 지구 온난화의 가속이나 물이끼 습원에서만 생육이 가능한 동식물의 감소나 절멸이 현실화 되고 있다. 이와 같은 상황 하에서 물이끼를 대량으로 또한 용이하게 재배할 수 있는 수단이 요구되고 있다.

이에, 자연지반이 아닌 도심의 건물의 인공지반(옥상이나 건물 내부)에 설치가능한 식재 기반형 물이끼 이탄습지의 조성의 필요성이 대두되고 있다.

한국공개특허공보 제2011-0051711호 한국공개특허공보 제2010-0116283호

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 콘크리트로 형성되는 건물의 옥상이나 건물의 내부에 설치 가능한 식재기반형 물이끼 생육 이탄습지를 구현하되, 물이끼의 생육을 위해 구현되야할 일정한 높이의 수위조건을 상시 유지하면서, 이용된 물을 상시적으로 순환할 수 있도록 하여 자연지반에 설치하는 물이끼 재배 시스템을 구현하는 데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 인공지반 상에 내부 공간이 비어 있는 습지 저류조를 설치하는 1단계; 상기 습지저류조를 관통하는 급수라인 및 배수라인을 형성하는 2단계; 상기 습지 저류조 하부면에 상기 급수라인의 말단을 매립하는 구조로 수분이동지반층을 형성하는 3단계; 상기 수분이동지반층 상에 물이끼 재배용 식생기반재층을 상기 배수라인을 매립하는 구조로 형성하는 4단계; 상기 식생기반재층 상에 물이끼를 포설하는 5단계;를 포함하는 인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법을 제공할 수 있도록 한다.

상술한 공법에 따르면, 인공지반 상에 배치되며, 상부가 개구된 구조의 습지 저류조; 상기 인공지반을 관통하며, 상기 습지저류조 내부와 연결되는 급수라인 및 배수라인; 상기 습지 저류조 하면에 상기 급수라인의 말단을 매립하도록 적층되는 수분이동지반층; 상기 수분이동지반층 상에 상기 배수라인을 매립하는 구조로 적층되는 식생기반재층; 을 포함하는 인공지반 대상 물이끼 생육 습지를 조성할 수 있게 된다.

본 발명에 따르면, 콘크리트로 형성되는 건물의 옥상이나 건물의 내부에 설치 가능한 식재기반형 물이끼 생육 이탄습지를 구현하되, 물이끼의 생육을 위해 구현되야할 일정한 높이의 수위조건을 상시 유지하면서, 이용된 물을 상시적으로 순환할 수 있도록 하여 자연지반에 설치하는 물이끼 재배 시스템을 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.

특히, 옥상이나 건물내부에 습지를 조성하는 경우, 식생기반재층을 구현함에 있어서, 물이끼의 재배 환경에 최적합한 식생기반토양을 형성하여 고가의 피트모스를 대체하고, 이를 통해 저렴한 비용으로 대량생산을 가능하도록 함으로써, 물이끼 재배의 효율성을 도모할 수 있도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법의 공정순서도를 도시한 것이다.
도 2 및 도 3은 인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법의 공정완료시 기본 구조 및 요부 확대도를 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법에 적용되는 식생기반재를 이용한 실험결과를 도시한 이미지이다.
도 6은 본 발명에 따른 인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법에서 배수라인 및 급수라인의 순환시스템 구조를 도시한 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.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법의 공정순서도 및 완성 공정의 습지 단면 개념도를 도시한 것이다. 도 3은 도 2의 요부(X)의 확대 개념도이다.

도시된 도면 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법(이하, '본 공법'이라 한다.)은 인공지반(100) 상에 내부 공간이 비어 있는 습지 저류조(110)를 설치하는 1단계와 상기 습지저류조(110)를 관통하는 급수라인(140) 및 배수라인(150)을 형성하는 2단계, 상기 습지 저류조(110) 하부면에 상기 급수라인의 말단을 매립하는 구조로 수분이동지반층(120)을 형성하는 3단계, 상기 수분이동지반층(120) 상에 물이끼 재배용 식생기반재층(130)을 상기 배수라인을 매립하는 구조로 형성하는 4단계, 상기 식생기반재층(130) 상에 물이끼(170)를 포설하는 5단계를 포함하여 구성될 수 있다.

우선, 본 공법에서의 상기 1단계의 구성은 인공지반(100) 상에 내부 공간이 비어 있는 습지 저류조(110)를 설치하는 과정으로 구현될 수 있다. 인공 지반의 경우, 자연지반과는 달리 수분이나 생육기반재가 없는 환경이므로, 기본적인 생육모듈을 구현하기 위한 구성으로 인공습지 형태의 구조물의 틀을 형성할 습지 저류조(110)를 인공지반(100) 상에 부설한다. 상기 인공지반(100)은 일반적으로 옥상이나 내부 건물에 적용되는바, 콘크리트나 시멘트, 벽돌 등의 인공적인 구조물이 해당될 수 있다.

상기 습지 저류조(110)는 콘크리트 또는 철골구조, 합성수지재 등으로 제작될 수 있으며, 필수적으로 방수처리가 수행되어야 한다. 물이끼는 생육환경에 적합한 PH나 전기 전도도 등에 민감하게 반응하게 되는바, 습지 저류조(110) 자체의 부식이나 훼손으로 생육환경에 영향을 주는 것을 막기 위함이다. 아울러, 상기 습지 저류조(110)는 상부가 개방된 구조로 내부가 비어 있는 구조 형태를 가지는 것이 바람직하다.

이후, 2단계의 공정으로 상기 습지저류조(110)를 관통하는 급수라인(140) 및 배수라인(150)을 형성하는 과정이 수행될 수 있다. 물론, 상기 1단계 이후에 2단계를 진행하는 것이 바람직하나, 경우에 따라서는 이를 동시에 수행하는 것도 가능하다. 즉, 습지 저류조(110)의 형상을 구현하고, 바닥면에 배수, 급수를 위한 구멍을 뚫고 파이프를 연결하여 급수라인과 배수라인 형성하는 것을 하나의 공정으로 진행할 수 있기 때문이다.

상기 급수라인(140) 및 배수라인(150)을 형성하는 공정은 도 2에 도시된 것과 같이, 그 배치구조를 정확한 위치로 구현하는 것이 중요하다. 즉, 상기 급수라인(140) 및 상기 배수라인(150)을 상기 인공지반(100) 내부를 관통하는 파이프 라인을 형성하고, 상기 급수라인 및 상기 배수라인의 말단부가 상기 습지 저류조의 내부로 연결되도록 형성한다. 이 경우, 급수라인(140)의 경우 습지저류조(110) 내부에 추후 형성될 수분이동지반층(120)의 내부에 급수라인(140)의 말단부가 매립되도록 하여 급수라인(140)을 통해 공급되는 물이 수분이동지반층(120)을 통해 전체적인 습지 저류조 하부를 흐를 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 배수라인(150)의 경우, 상기 급수라인(140)을 통해 공급되는 물이나 빗물등의 강우, 강설에 의한 자연급수로 공급되는 물이 추후 형성될 식생기반재층(130)을 투과하여 하부로 내려오는 경우, 물이끼 생육을 위한 최적의 기준수위(WL) 선 이상에서는 배수가 될 수 있도록 하기 위해, 상기 배수라인(150)의 말단부는 상기 식생기반재층(130)에 매립되는 구조로 형성하되, 상기 배수라인(150)의 말단부에 상기 배수라인을 관통하는 구조로 형성되는 투수홀영역(151)이 형성되도록 함이 바람직하다. 즉 상기 투수홀영역(151) 부분은 상기 기준수위(WL) 이상으로 구현함이 바람직하다. 이는 상기 기준수위(WL)를 넘어서 공급되는 수분은 상기 상기 투수홀영역(151)에 형성된 투수홀(152)을 투과하여 배수라인으로 배출되게 하기 위함이다. 상기 기준수위(WL)는 물이끼를 생육시키는 상기 식생기반재층(130)의 전체 두께를 고려할 때, 상기 식생기반재층(130)의 상부면으로부터 식생기반재층의 30%~80%의 범위에 해당하는 가상의 수평선을 기준수위로 정함이 바람직하다. 이를테면, 물이끼 생육을 위해 식생기반재층을 30cm로 하는 경우, 기준수위는 상기 식생기반재층(130)의 표면으로부터 9cm ~ 24cm에 해당하는 부분에 형성할 수 있다. 상기의 범위를 벗어나는 경우, 과습이나 과건조로 인해 물이끼의 생육이 현저하게 저하되게 된다.

이를 위해, 본 발명에서는 상기 투수홀영역(151)이 형성되는 높이를 상기 식생기반재층의 기준수위(WL) 이상의 높이에 형성되어, 상기 식생기반재층(130)에서 기준수위 이상의 물을 배수하는 것과 동시에 상기 습지 저류조 하면에서 상부면의 높이로 형성되는 관형 몸체와, 상기 식생기반재층의 기준수위(WL)에 대응되는 위치의 상기 관형 몸체(170) 내에 형성되는 수위센서(180)를 포함하는 수위센서장치를 형성하는 공정을 추가하여 도 2에 도시된 것과 같이 구현할 수 있다.

즉, 상기 수위센서장치의 경우, 수위센서(180)가 기준수위에 형성되도록 하여, 물이 기준수위(WL)에 도달하면 급수를 중지하도록 하고, 기준수위에서 멀어지면 급수를 하도록 하여 습지에 물을 지속적으로 공급하도록 할 수 있게 한다.

급수라인 및 배수라인을 완성한 후, 상술한 것과 같이, 상기 급수라인(140)의 말단을 매립하는 구조로 수분이동지반층(120)을 형성하는 3단계가 수행된다. 상기 수분이동지반층(120)은 급수라인의 말단에서 공급되는 물이 고르게 이동할 수 있도록 공극이 큰 자갈이나 쇄석 등의 암석재료를 포설하여 구현함이 바람직하다. 이 경우, 포설된 자갈이나 쇄석 등의 상부 면에는 다공성 시트부재, 이를테면 부직포나 메쉬형 시트 등 다양한 소재의 시트를 이용해 추후 상부의 물이끼 재배를 위한 식생기반재층의 구성물이 하부로 흘러 내려가지 않도록 함이 더욱 바람직하다.

이후, 상기 수분이동지반층(120)의 다공성 시트부재를 사이에 두고, 물이끼 재배용 식생기반재층(130)을 상기 배수라인을 매립하는 구조로 형성하는 4단계를 구현한 이후, 상기 식생기반재층(130)에 물이끼(160)를 포설하여 공정을 완성하게 된다.

특히, 상기 식생기반재층(130)은 물이끼 재배에 필요한 생육환경에 필수적인 요소를 고려하며, 경제성이 있는 인공토양을 구현할 수 있도록 함이 바람직하다. 일반적으로, 물이끼 생육을 위해서는 자연계의 이탄습지 상의 물이끼를 재배하는 가장 효율적인 식생기반 토양으로는 피트모스가 각광을 받고 있다. 그러나 이러한 피트모스는 전량 외국에서 수입되고 있으며 그 가격 역시 매우 고가로 일반적인 물이끼의 재배용도로는 사용이 어려운 실정이다. 피트모스는 캐나다 등의 경우, 일정 토양에서 일정한 깊이로 피트모스를 채굴하여 수집한 후, 수집한 토양 지역에 식물의 파편을 뿌리고 멀칭재로 덮는 과정을 통해 토양복원을 시도하고 있다. 피트모스 자원이 풍부한 이러한 나라의 경우, 피트모스의 채굴은 매우 쉬운 공정을 통해 이루어지나, 이러한 자원이 없는 우리 나라의 경우, 피트모스를 매우 비싼 값에 수입하게 되는 실정인바, 전체적인 조경이나 복원 사업 등의 건설분야에서는 경제적인 타격이 심한 실정이다.

따라서, 본 발명에서는 기본적으로 피트모스와 모래(마사토)를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 한다. 이 경우 피트모스:모래=1:(0.25~4)의 배합비율로 혼합하는 것이 더욱 바람직하며, 이 비율을 벗어나는 경우 물이끼의 생육이 현저하게 저하되며, pH가 지나치게 높아지게 되는 문제가 발생하게 되어 인공토양으로 사용이 어렵게 된다.

또한, 본 발명에 따른 인공토양은 기본적으로 모래와 피트모스를 상술한 피트모스:모래=1:(0.25~4)의 배합비율로 혼합하는 것에서 더 나아가, 제올라이트 또는 건조물이끼를 더 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 피트모스+ 모래(마사토)+ 제올라이트의 구성이나, 피트모스+모래(마사토)+건조물이끼, 피트모스+ 모래(마사토)+ 제올라이트, 피트모스+모래(마사토)+건조물이끼의 구성으로 형성할 수 있다.

이 경우, 피트모스와 혼합되는 제올라이트나 건조물이끼의 배합비율은 피트모스를 기준으로, 피트모스:(제올라이트 또는 건조물이끼)=1:(0.25~4)의 배합비율로 혼합함이 바람직하다.

구체적으로, 인공적으로 물이끼 습지를 조성하는데 있어 자연상태의 bog를 그대로 모방할 경우 가장 최적인 식재기반은 피트모스 또는 건조물이끼(수태)일 것이다. 하지만 그 단가가 고가(高價)이기 때문에 이를 식재기반으로 사용한다는 것은 곧 습지건설비용의 상승으로 이어진다. 그러므로 식재기반형 물이끼 습지의 식재기반은 현장조달이 용이하고 경제성도 있어야 사업성이 있게 된다.

{표 1}

도 4의 생육 결과는 다음과 같은 실험 과정을 거쳐서 생육된 결과물이다.

구체적으로는, 피트모스, 마사토, 임목파쇄칩, 피트모스+마사토(1:1), 마사토+임목파쇄칩(1:1)을 식생기반으로 하여 실험구를 조성하였다. 실험구에 각 식생기반재를 25cm씩 충진하고 두상체로부터 줄기길이 5cm의 물이끼를 일정량 포설하고 넓은 판을 이용하여 식생기반재에 밀착시켰다. 관수는 빗물과 지하수를 이용하였으며, 초기 수위는 20cm가 되게 상부에서 관수하고 수분 공급통을 이용하여 수위가 항상 지표에서 10cm이하가 되도록 유지하였다.

위의 표 1에 나타난 것과 같이, pH 및 EC의 측정으로는 피트모스, 마사트, 피트모스+마사토의 혼합 토양이 물이끼의 생육에 적합하게 되나, 도 4에서 나타난 결과와 같이 생육 측면에서는 피트모스+마사토의 혼합 배지가 가장 우수하게 된다.

즉, 도 4에 나타난 실험구의 생육 결과는, 실험구 조성 3개월 시점에서는 실험구마다 생육정도의 차이는 있었지만 전체 실험구에서 물이끼의 생육이 관찰되었다. 특히 피트모스를 기반재로 사용한 실험구와 피트모스+마사토를 기반재로 사용한 실험구에서 물이끼의 생육이 왕성한 것으로 나타났다. 하지만 6개월이 지난 시점에서 모래, 파쇄칩, 모래+파쇄칩의 실험구에서 물이끼의 생육이 나빠지기 시작하였으며, 12개월 시점에서는 물이끼가 분해되어 사라져버렸다. 피트모스와 모래를 혼합한 식재기반재에서 가장 물이끼의 피복율(식생기반재의 표면 전체에 물이끼가 피복되는 비율)가 높게 나타났으며, 피트모스를 사용한 식재기반재는 다소 피복율가 낮은 것으로 나타났다.

{표 2-각 실험구의 물이끼의 피복율}

또한, 건중량의 경우, 실험구 조성초기에 포설된 생중량 20g의 건중량이 0.6~1.6g(동일한 양의 물이끼를 20개를 만들어 측정함)임을 감안할 경우 피트모스 실험구의 경우 건중량이 약 30g으로 187~500배 생장되었음을 보였으며, 피트모스+마사토 식재기반의 경우 빗물 처리구는 42.2g, 지하수 처리구는 48.6g 약 생장되었음을 볼 수 있었다.

{표 3-각 실험구별 1년 후 건중량(g)}

고산습지의 물이끼 서식처의 수질을 분석한 결과 EC는 0.02～0.08dS/m로, Ca²⁺의 경우 1.15∼3.34mg/L로 조사되었다. 이 결과와 비교해보면 다른 실험구에 비해 파쇄칩과 파쇄칩+마사토에서 물이끼 생육이 저조한 이유를 EC와 Ca² ⁺의 농도가 상대적으로 매우 높아 생장저해에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

다음의 {표 4}는 본 발명에 따른 인공토양의 다양한 실험구 별 물이끼의 생육실험을 실시한 목록 및 배합비를 나타낸 것이다.

{표 4-인공토양 재료 및 배합비율}

도 5는 이 인공토양을 이용해 각 실험구별 물이끼의 생육결과를 도시한 것이다. 상술한 표 2에서의 인공토양 생육 실험과 표 4에서의 생육실험의 결과를 비교해 보아도, B1, B2, B4, B6에서 물이끼 생육이 원활한 것을 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 식생기반재층은 피트모스와 모래가 1:(0.25~4)의 배합비율로 혼합되는 물이끼 재배용 식생기반재층을 구현하거나, 제올라이트 또는 건조물이끼를 더 포함하며, 피트모스:(제올라이트 또는 건조물이끼)=1:(0.25~4)의 배합비율로 혼합하여 형성하여 구현할 수 있다. 상기 피트모스와 모래가 혼합된 식생기반재의 pH는 6.0 이하, EC는 4.1~20dS/m 이하로 형성되도록 함이 바람직하다.

기본적으로 식생기반재층의 두께는 기준수위보다 10~20cm 높게 형성하도록 함이 바람직하다. 상기 식생기반재 상에 물이끼를 포설하고, 수압 또는 판상의 형태로 눌러줄 수 있는 것으로 담압하는 과정이 더 포함될 수 있다. 이후 특히 중요하게는 상기 물이끼가 포설된 표면으로부터 15cm 이하로 기준수위를 유지하는 것이 바람직하다.

아울러, 상술한 식생기반재에 포설되는 물이끼는 국내 자생종인 포갠잎물이끼(S. imbricatum Hornsch, Russ), 자주물이끼(S. magellanicum Brid.), 물이끼(S. palustre Linne.), 갈린물잎물이끼(S. aongstroemii Hartm), 비틀이물이끼(S. subscundum Ness), 좀구멍물이끼(S. microporum Warnst, et Card.),톱니잎물이끼(S. fimbriatum Wiison), 가는잎물이끼(S. girgensohnii Russ), 대암물이끼(S. fuscum Klinggr.), 거친물이끼(S. robustum(Russ.) Roell.), 산림물이끼(S. capillaceum(Weiss) Schrank.), 세모물이끼(S. apiculatum Lindb.), 비늘물이끼(S. squarrosum Crome.) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 조합하여 이용하는 것이 바람직하다. 이는 국내 자생종인 물이끼를 활용하여 생태계의 교란을 막고, 온실가스의 배출을 줄일 수 있게 하기 위함이다.

물론, 상술한 자생종 이외에 외국산 물이끼를 적용하는 것도 가능하며, 예를 들면, 물이끼는 이끼식물 선류 물이끼과 물이끼속(Sphagnum L.)에 속하는 것을 이용할 수 있으며, 이러한 예로는 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.

도 6은 본 발명에 따른 본 공법에서 도 2의 배수라인 및 급수라인을 순환구조로 형성하는 집수조의 연결구조를 도시한 것이다.

도 2 및 도 6을 참조하면, 인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법에서는 외부에 형성되는 별도의 집수정(200)을 형성하고, 집수정(200)에는 상수유입관(210)을 통해 일정한 수위를 유지하게 되면, 이후 급수파이프(140)을 통해 습지 저류조(110)의 수분이동지반층(120)에 수분을 공급하고, 이후 배수파이프(150)을 통해 배수되는 물을 다시 집수조(200)에 저장하도록 하여 상시적인 수위조건을 유지할 수 있도록 한다.

상술한 본 공법에 의하면 도 2에 도시된 구조의 물이끼 이탄습지 조성이 가능하게 된다.

즉, 도 2에 구성된 구조와 같이, 본 공법에 따라 형성되는 이탄습지는, 인공지반(100) 상에 배치되며, 상부가 개구된 구조의 습지 저류조(110)와 상기 인공지반(100)을 관통하며, 상기 습지저류조 내부와 연결되는 급수라인(140) 및 배수라인(150)을 구비하며, 특히 상기 습지 저류조(110) 하면에 상기 급수라인(140)의 말단을 매립하도록 적층되는 수분이동지반층(120)을 구비하며, 상기 수분이동지반층 상에 상기 배수라인을 매립하는 구조로 적층되는 식생기반재층(130)을 포함하여 구성되게 된다. 각 구성의 재료나 두께는 상술한 공정에서 적용되는 사항을 그대로 적용할 수 있음은 물론이다. 아울러, 도 2의 급수라인, 관수라인은 도 6에 도시된 순환시스템을 적용하여 구성될 수 있다.

100: 인공지반
110: 습지 저류죠
120: 수분이동지반층
130: 식생기반재층
140: 급수라인
150: 배수라인
151: 투수홀영역
160: 물이끼
170: 관형 몸체
180: 수위센서
200: 집수조
210: 상수유입관

Claims

인공지반 상에 내부 공간이 비어 있는 습지 저류조를 설치하는 1단계;
상기 습지저류조를 관통하는 급수라인 및 배수라인을 형성하는 2단계;
상기 습지 저류조 하부면에 상기 급수라인의 말단을 매립하는 구조로 수분이동지반층을 형성하는 3단계;
상기 수분이동지반층 상에 물이끼 재배용 식생기반재층을 상기 배수라인을 매립하는 구조로 형성하는 4단계;
상기 식생기반재층 상에 물이끼를 포설하는 5단계;
를 포함하는 인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법.
청구항 1에 있어서,
상기 1단계는,
상기 습지저류조의 내부면에 방수처리를 수행되며, 상부면이 개구된 구조의 구조물을 이용하는 단계인,
인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법.
청구항 2에 있어서,
상기 2단계는,
상기 급수라인 및 상기 배수라인을 상기 인공지반 내부를 관통하는 파이프 라인을 형성하고,
상기 급수라인 및 상기 배수라인의 말단부가 상기 습지 저류조의 내부로 연결되도록 형성하는 단계인,
인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법.
청구항 3에 있어서,
상기 2단계에서,
상기 습지 저류조 하면에서 상부면의 높이로 형성되는 관형 몸체와,
상기 식생기반재층의 기준수위(WL)에 대응되는 위치의 상기 관형 몸체 내에 형성되는 수위센서,
를 포함하는 수위센서장치를 더 형성하는 것을 특징으로 하는,
인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법.
청구항 4에 있어서,
상기 3단계는,
상기 수분이동지반층을 쇄석 또는 자갈로 형성하고, 그 상부에 다공성시트부재를 포설하는 단계인,
인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법.
청구항 5에 있어서,
상기 4단계는,
상기 배수라인의 말단부에 상기 배수라인을 관통하는 구조로 형성되는 투수홀영역이 형성되며,
상기 투수홀영역은 상기 식생기반재층의 기준수위(WL) 이상의 높이에 형성되어, 상기 식생기반재층에서 기준수위 이상의 물을 배수하는 것을 특징으로 하는,
인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법.
청구항 6에 있어서,
상기 4단계는,
피트모스와 모래가 1:(0.25~4)의 배합비율로 혼합되는 물이끼 재배용 식생기반재층을 형성하되,
상기 기준수위(WL)을 기준으로 10cm~20cm 이상의 두께를 가지도록 형성되는 단계인,
인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법.
청구항 7에 있어서,
상기 4단계의 식생기반재층은,
상기 피트모스와 모래가 혼합된 식생기반재의 pH는 6.0 이하, EC는 4.1~20dS/m 이하로 형성되는
인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법.
청구항 7에 있어서,
상기 4단계는,
상기 식생기반재는, 제올라이트 또는 건조물이끼를 더 포함하며,
피트모스:(제올라이트 또는 건조물이끼)=1:(0.25~4)의 배합비율로 혼합되는 것을 이용하는,
인공지반형 물이끼 이탄습지조성공법.
청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 이탄습지조성방법에 의해 조성되는 인공지반형 물이끼 이탄습지.