KR101531745B1 - 식물 매트 및 식물 매트 생산 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호안녹화공 또는 사면녹화공에 사용되는 식물 매트에 관한 것으로, 코코피트 또는 피트모스, 라텍스, 및 비료를 혼합기에 넣어 일정 시간 동안 분쇄 및 혼합하여 액상 혼합물을 형성하는 단계, 상기 액상 혼합물을 일정 크기의 틀에 넣고 발포 및 건조하여 매트리스를 생산하는 단계, 및 상기 매트리스에 식물을 식재하거나 종자를 파종하여 식물을 재배하는 단계를 포함한다. 따라서 식물이식 및 발아 과정을 통하여 식물과 매트리스가 일체화됨으로써 하나의 식물 뿌리 군집을 형성하고 성장에 필요한 최소 심토 기능 및 영양 기능을 모두 갖춘 일체화된 식물 매트를 제공할 수 있다.

Description

식물 매트 및 식물 매트 생산 방법{Plants Mat and Method of Manufacturing the Plants Mat}

본 발명은 호안녹화공 또는 사면녹화공에 사용되는 식물 매트에 관한 것으로, 특히 천연고무 재료를 포함하는 매트리스에 식물을 식재하여 구성함으로써 천연고무의 유리한 특성을 얻을 수 있는 식물 매트에 관한 것이다.

호안녹화공 또는 사면녹화공에 사용하기 위하여, 종래에는 코이어(Coir) 매트와 코이어 섬유사 등으로 이루어진 매트에 식물을 발아하거나 이식하여 매트리스형 식물을 생산하여 현장에 설치하였다. 그러나 갈대, 물억새, 수크렁 등 물을 가두어 기르는 식물 수종에만 적합하여 그 사용범위에 한계가 있었다. 또한, 종래의 매트리스형 식물은 보습기능이 없기 때문에 트럭 등 운송 수단에 상차하여 운반하는 과정에서 바람을 타서 불려나가거나 한여름에 운반시 고온에 의하여 식물이 고사하거나 뿌리가 건조되는 문제가 있었다. 이는 종래의 매트가 보습기능이 약하고 얇아 매트에 뿌리가 내릴 때에 뿌리가 외부에 바로 노출됨으로써 고사하게 되는 것이다.

또한, 종래에는 응집력이 강한 점질토, 또는 황토 등으로 블록형식을 만들어 사용하였으나, 이는 출하 및 운반, 하차 등의 과정에서 토사가 갈라지거나 묘가 따로 떨어져 나가는 등의 문제가 있었다.

또한, 종래의 매트는 연성이 떨어져 사면의 요철에 의하여 파괴되는 경향이 두드러져 관수 관리에 대한 중요도가 증가함으로써 인력 및 물 자원의 낭비가 심했었다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 매트의 문제점을 해소하기 위하여, 라텍스 등의 천연고무를 코코피트 또는 피트모스에 복합비료 등을 혼합 및 분쇄하고, 발파 및 건조하여 일정한 공극과 성분을 함유한 식물의 생장에 최적화된 매트리스를 제공하고, 식물이식 및 발아 과정을 통하여 식물과 매트리스가 일체화되어 하나의 식물 뿌리 군집을 형성하고 성장에 필요한 최소 심토 기능 및 영양 기능을 모두 갖춘 일체화된 식물 매트를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 식물 매트는 코코피트(Coco Peat) 또는 피트모스(Peatmoss) 50~70중량%, 라텍스 27~47중량%, 및 비료 3~5중량%를 포함하여 이루어지는 라텍스 매트리스에 식물이 식재되어 구성된다.

또한, 상기 식물 매트는 PLA(Polylactic Acid) 또는 PE(Polyethylene)로 이루어진 그물망에 보관되도록 구성할 수 있다.

본 발명의 다른 양태로서, 식물 매트 생산 방법은 코코피트 또는 피트모스, 라텍스, 및 비료를 혼합기에 넣어 일정 시간 동안 분쇄 및 혼합하여 액상 혼합물을 형성하는 단계, 상기 액상 혼합물을 일정 크기의 틀에 넣고 발포 및 건조하여 매트리스를 생산하는 단계, 및 상기 매트리스에 식물을 식재하거나 종자를 파종하여 식물을 재배하는 단계를 포함한다.

여기에서, 상기 액상질의 피트모스를 형성하는 단계는 코코피트 또는 피트모스 50~70중량%, 라텍스 27~47중량%, 및 비료 3~5중량%를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 식물을 재배하기 전에 매트리스 상에 상토를 덮는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 식물을 재배하기 전에 매트리스를 PLA 또는 PE로 이루어진 그물망 틀에 투입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 천연 고무 성분인 라텍스를 포함하여 제조된 식물 매트에 의하면, 식물이식 및 발아 과정을 통하여 식물과 매트리스가 일체화됨으로써 하나의 식물 뿌리 군집을 형성하고 성장에 필요한 최소 심토 기능 및 영양 기능을 모두 갖춘 일체화된 식물 매트를 제공할 수 있다.

또한, 천연 라텍스의 특성인 높은 보습 능력과 식물의 뿌리돌림 기능을 조합하여 식물의 고사율을 줄이고 성장에 필요한 수분 및 영양성분을 공급하여 사면의 안정성 및 녹화, 경관 형성에 이바지할 수 있다. 또한, 라텍스의 특성인 탄성 및 형태 복원력을 지니고 있으므로, 매트리스에 흡착된 뿌리가 이탈되어 나가는 하자율을 최소화하여 생산, 이동, 및 설치 과정에서 식물의 안정성을 높일 수 있다.

또한, 천연 라텍스에 코코피트 또는 피트모스, 이외에 3종 복합비료를 혼합하여 매트리스를 형성함으로써 식물이 발아하고 성장하는 모든 과정에서 영양분을 공급할 수 있으므로 일반 토양에서보다 성장력이 우수하고, 수분흡수율을 높여 물관리를 쉽게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 라텍스 매트리스의 성질상 일정크기로 블록화하기가 쉬워 설치 시공 및 운반에 용이한 장점이 있다.

또한, PLA 등의 생분해성 소재로 이루어진 그물망 틀을 이용하여 도시조경에 사용될 수 있도록 함으로써 적재 및 운반이 용이하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 식물 매트의 구성을 도시하는 구성도;
도 2는 도 1의 매트리스에 대한 단면도; 및
도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 식물 매트 생산 방법을 보여주는 순서도이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 식물 매트의 개략적 구성을 도시하는 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 식물 매트는, 호안녹화공 또는 사면녹화공에 사용되어지는 매트리스형 식물로서, 기본적으로 매트리스(100) 및 이에 식재된 식물(200)을 포함하고, 그 밖에 그물망 틀(300) 및 상토(400)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 식물 매트에 사용되는 상기 매트리스(100)는 천연 고무를 포함하여 인공 토양으로 형성되는 매트리스로서, 본 발명에서는 라텍스를 하나의 구성요소로 하여 제조된다. 즉, 본 발명은 천연 재료의 하나인, 라텍스의 양호한 특성과 식물의 뿌리돌림의 기능을 융합하는 것을 목적으로 한다. 라텍스를 발포하여 제조된 매트는 일정한 공극을 포함하게 되고, 이 공극에 수분 및 영양분이 골고루 분포되어, 식재된 식물의 뿌리가 이 공극을 투과하면서 흡착 성장하면서 수분 및 영양분을 고루 섭취할 수 있다. 따라서 식물의 생장에 최적화된 매트로서, 식물의 고사율을 줄이고 성장에 필요한 수분 및 영양성분을 충분히 공급할 수 있어 비탈진 사면을 녹화하여 안정화할 수 있고 경관 형성에 이바지할 수 있다. 또한, 생산, 운반 및 설치 과정상의 하자율을 최소화하여 호안 또는 사면에 식재되는 식물의 안정성을 매우 높일 수 있다.

이러한 라텍스의 특성을 최적으로 발현할 수 있도록 본 발명의 식물 매트는 코코피트(Coco Peat) 또는 피트모스(Peatmoss) 50~70중량%, 라텍스 27~47중량%, 및 비료 3~5중량%를 포함하여 이루어지는 매트리스에 식물이 식재되어 구성되도록 하였다. 천연소재의 인공 토양으로서 일반적으로 널리 사용되는 코코피트 또는 피트모스를 사용하고, 여기에 라텍스를 적정량 가미하여 라텍스의 기능인 탄성과 형태의 복원력을 갖도록 하여, 보습능력이 좋고 식물의 성장에 필요한 수분공급 능력이 좋은 매트리스를 제공할 수 있다.

코코피트는 야자열매의 껍질 부위에서 뽑아낸 야자섬유인 코이어(Coir)를 자연상태에서 부식시킨 다음 압축 성형하여 규격화한 섬유 제품이다. 코코피트는 보수력이 높고, 통기성이 좋으며 코코피트를 얻기 위한 부식과정에서 식물에 해로운 성분이 감소하고, 식물 생장에 필요한 영양성분이 증가하여 식물 재배용의 인공토양의 성분으로 널리 사용되고 있다. 코코피트는 단위 무게당 부피가 일반퇴비의 수배에 이르고, 가격도 매우 저렴하다. 또한 탄소율이 높고, 중성이며, 양분함량이 적어 토양의 물리성 개선제로서 일반 퇴비보다 월등히 좋은 특성이 있다. 또한, 피트모스(Peat Moss)는 이끼류 등의 화본과 식물 등의 수목질의 유체가 분지에 두껍게 퇴적하여 형성된 물질로서, 물의 존재하에서 생물화학적인 변화를 거치면서 식물질의 주성분인 리그닌, 셀룰로오스 등이 지표에서 긴 세월동안 분해, 중합, 축합 및 산화된 것이다. 주성분이 액상으로 물을 지니는 성질이 좋고 알갱이 사이에 공기를 지닐 수 있는 공간이 풍부하여 통기성이 우수하고 유기질이 풍부해서 일반토양이나 인조 용토와 섞여서 원예용으로 많이 이용되고 있으며, 파종배양토, 토양개량 등에도 이용되고 있다. 또한, 양분보존능력이 높고 지효성으로 흙속의 유기물생성을 돕고 자체유기물이 분해되어 지속적인 효과를 유지하는 특성이 있다.

또한, 여기에 비료를 포함하도록 하여 매트리스를 형성하도록 함으로써, 식물이 발아하고 성장하는 모든 과정에서 영양분을 공급하여 일반 상토에서 재배하는 경우보다 성장력이 우수하고 수분흡수율이 높일 수 있어 물관리가 용이하게 되는 장점이 있다. 사용되는 비료는 2종 복합비료의 원료에 유기물을 배합하여 비료 3요소 중에서 2 성분 이상을 12%이상 포함하고 유기물 10%이상을 포함하는 3종 복합비료를 사용할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 식물 매트는 생분해성 소재의 하나인 PLA(Polylactic Acid) 또는 PE(Polyethylene)로 이루어진 그물망(300)에 보관되도록 구성할 수 있다. 식물 매트를 생분해성 소재의 그물망(300)에 저장하도록 구성함으로써 설치 후 시간의 경과에 따라 자연 분해됨으로써 환경 친화적이고, 그물망의 형태에 저장됨으로써 뿌리가 망을 통하여 쉽게 번식할 수 있다. 또한, 매트리스(100)의 크기에 맞추어 일정크기로 블록화되어 있기 때문에 적재, 운반 및 설치 시공이 용이한 장점이 있다.

생분해성 섬유는 자연계에 존재하는 미생물이 분비하는 효소에 의하여 분해되는 섬유로서, 종래의 합성 섬유를 대신하여 폐기하여도 흙이나 물속의 미생물이 분해하는 가수분해 효소에 의하여 물이나 탄산가스로 분해되어 자연을 오염시키지 않는 섬유이다. 생분해성 섬유로 사용되는 대표적인 수지로 내열성이나 강도 면에서 우수한 PLA(Polylactic Acid)가 사용되고 있다. PLA는 옥수수 속의 전분을 원료로 하여 젖산을 만들고 이것을 중합하여 폴리 젖산을 열로 용해하여 섬유상태로 방사한 바이오 테크놀로지를 바탕으로 합성시킨 새로운 섬유로서, 본 발명의 하나의 실시 예로서 그물망의 재료로 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지는 않고 PE 등의 다른 재료를 사용하는 것도 본 발명의 범위에 포함된다.

구체적으로, PLA 그물망 틀 의하여 식물이 자라나는 과정에서 뿌리가 이웃하는 식물 매트 또는 외부 토양으로 번식하여 나갈 수 있고, 이웃하는 식물 매트 또는 외부의 식물에서 생성된 뿌리가 그물망 내부로 침투하여 서로 교차 번식이 가능하도록 하여 인공호안 녹화 및 도시의 벽면 녹화시 서로 간에 결속력을 향상시킬 수 있다. 또한, 식물 매트에 포함된 라텍스의 보습력이 우수하여 수분공급이 차단된 도심지 콘크리트에서도 식물의 고사를 막을 수 있도록 하였다

도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 식물 매트 생산 방법을 보여주는 순서도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 양태로서, 식물 매트 생산 방법은 코코피트 또는 피트모스, 및 라텍스를 혼합기에 넣어 일정 시간 동안 분쇄 및 혼합하여 액상 혼합물을 형성하는 단계(s100), 상기 액상 혼합물을 일정 크기의 틀에 넣고 발포 및 건조하여 매트리스를 생산하는 단계(s200), 및 상기 매트리스에 식물을 식재하거나 종자를 파종하여 식물을 재배하는 단계(s300)를 포함한다.

상기 액상 혼합물을 형성하는 단계(s100)는 천연 인공토양으로서 코코피트 또는 피트모스를 사용하고, 여기에 액상 라텍스를 혼합하여 함께 분쇄하여 액상 혼합물을 형성한다. 바람직하게는 여기에 비료를 더 포함하여 액상 혼합물을 형성함으로써 식물 매트 설치 후에 별도로 비료를 투여할 필요가 없도록 구성할 수 있다.

비료를 포함하지 않는 경우, 사용되는 재료의 바람직한 조성은 코코피트 또는 피트모스 50~70중량%, 라텍스 30~50중량%를 포함할 수 있고, 비료를 포함하는 경우, 상기 액상질의 피트모스를 형성하는 단계는 코코피트 또는 피트모스 50~70중량%, 라텍스 27~47중량%, 및 비료 3~5중량%를 포함하여 구성하는 것이 바람직할 것이다.

상기 매트리스를 생산하는 단계(s200)는 천연 고무인 라텍스에 공극을 형성하기 위한 과정으로, 예를 들면, 소정의 철골 틀에 상기 액상 혼합물을 넣고 발포 과정을 거쳐 공극을 형성한 후에 오븐 등을 이용하여 건조하여 경화시킨다. 이 과정에서 액상 혼합물은 라텍스 이외에 코코피트 또는 피트모스를 함유하고 있기 때문에 발포에 의한 라텍스의 공극 형성은 코코피트 또는 피트모스를 포함하는 액상 혼합물 전체에 공극을 형성하게 되는 것이다. 이렇게 형성된 공극은 전술한 바와 같은 라텍스의 유연성 및 수분 또는 양분 함유성을 강화시켜 매트리스 내부에서 뿌리가 최적으로 번식하고 흡착될 수 있도록 하여 본 발명의 목적을 달성할 수 있게 된다.

바람직하게는, 매트리스 상에 식물을 재배하기 전에 매트리스 상에 상토를 덮는 단계(s250)를 더 포함할 수 있다. 라텍스 매트리스만으로도 식물의 재배에 필요한 모든 조건을 갖출 수 있으나, 현장 설치시 주위 토양과의 조화로운 생장을 위하여 토양 성분의 상토를 덮도록 구성할 수 있다. 바람직하게는, 상토에 양질토 및 퇴비를 더 포함하여 식물이 더욱 잘 생육할 수 있도록 한다.

전술한 바와 같이, 매트리스를 생분해성 소재로 된 그물망 틀에 투입할 수 있는데, 이를 위하여 매트리스 상에 식물을 재배하기 전에 매트리스를 PLA 또는 PE로 이루어진 그물망 틀에 투입하는 단계(s260)를 더 포함할 수 있다.

마지막으로 생성된 매트리스에 식물을 식재하거나 종자를 파종하여 식물을 재배하는 단계(s300)를 거쳐 식물 매트가 생산된다. 상기 과정을 통하여 생산된 식물 매트를 현장에 설치하게 되는데, 구체적으로는 식물 매트를 포장하여 설치될 장소로 운반하고 현장에 도착하여 설치하는 과정을 거친다.

본 발명의 식물 매트는 발포 및 건조에 의하여 매트리스를 생산하는 단계(s200)에서 액상 혼합물을 담는 틀에 의하여 매트리스의 크기가 정해지기 때문에 현장 설치 환경에 맞추어 적정한 크기의 틀을 선택하는 것이 바람직할 것이다. 이와 같이 일정한 규격으로 이루어진 식물 매트를 포장하여 운송 수단을 이용하여 설치 장소로 운반하게 되고, 현장에 도착하여 설치함으로써 작업을 종료하게 된다.

종래의 식물 매트는 식물 매트의 이송시 뿌리와 매트 사이의 결합력이 낮고 매트가 유연성을 갖추지 못하여 뿌리를 싸고 있는 토양이 부서져 뿌리에서 이탈되는 문제가 있었으나, 본 발명의 식물 매트에 의하면 이러한 포장, 현장으로의 운반, 및 현장 설치 과정에서 식물 매트에 포함된 라텍스 성분에 의하여 유연성 및 탄력성을 갖기 때문에 운반 및 설치 중에 던지거나 뒤집어져도 유연성 및 탄력성이 있는 매트리스가 뿌리와 일체화되어 뿌리가 상하거나 따로 분리되는 현상이 전혀 발생하지 않는다. 또한, 발포에 의하여 형성된 공극의 존재로 수분흡수력이 뛰어나 소량의 수자원으로도 효과적인 관수 관리를 할 수 있어 관리 비용을 절감할 수 있게 된다.

본 발명의 매트리스는 라텍스를 포함함으로써 형성된 공극을 통하여 수분과 영양분을 최적으로 공급받아 성장한 식물의 뿌리가 매트리스 내부 및 그물망을 통하여 외부로 잘 번식될 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능하다. 또한, 첨부된 도면으로부터 용이하게 유추할 수 있는 사항은 상세한 설명에 기재되어 있지 않더라도 본 발명의 내용에 포함되는 것으로 보아야 할 것이며, 다양한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (7)

1. 식물이 식재된 식물 매트를 호안에 덮어 식물의 뿌리가 상기 식물 매트를 통하여 호안의 토양으로 침투하도록 식물을 생장시켜 호안을 녹화하기 위한 호안 녹화용 식물 매트 생산 방법으로서,
   코코피트 또는 피트모스, 라텍스, 및 비료를 혼합기에 넣어 일정시간 동안 분쇄 및 혼합하여 액상 혼합물을 형성하는 단계;
   상기 액상 혼합물을 일정 크기의 틀에 넣고 발포하여 상기 액상 혼합물 전체에 공극을 형성한 다음에 건조하여 매트리스를 생산하는 단계;
   상기 매트리스를 PLA(Polylactic Acid)로 이루어진 그물망 틀에 투입하는 단계; 및
   상기 매트리스에 식물을 식재하거나 종자를 파종하여 식물을 재배하는 단계;
   를 포함하고,
   상기 액상 혼합물을 형성하는 단계는 코코피트 또는 피트모스 50~70중량%, 라텍스 27~47중량%, 및 비료 3~5중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 호안 녹화용 식물 매트 생산 방법.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 식물을 재배하기 전에 상기 매트리스 상에 상토를 덮는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호안 녹화용 식물 매트 생산 방법.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항 또는 제3항의 방법으로 생산된 호안 녹화용 식물 매트.
7. 삭제

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