KR101568828B1 - 식물성 폴리우레탄 피복 다공질 식생골재와 섬유매트를 이용한 호안 사면 보호구조물 및 그 시공방법 - Google Patents

식물성 폴리우레탄 피복 다공질 식생골재와 섬유매트를 이용한 호안 사면 보호구조물 및 그 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무독성(無毒性) 바인딩(binding) 소재인 식물성 폴리우레탄(polyurethane)에 의해 결합된 다공질 식생골재, 그 위에 포설되는 충진토사 및 섬유매트로 구성된 보호구조물을 호안의 사면에 설치함으로써, 하천으로의 독성을 유출시키지 않으면서도, 다공질 구조를 통하여 하천 유수의 흐름을 효율적으로 약화시킴으로써 토사가 자연스럽게 퇴적되도록 유도하며, 많은 공극에 의해 식물의 활착과 생장이 용이하도록 함과 동시에 각종 생물이 서식할 수 있는 서식공간(biotope)을 제공함으로써 친환경적인 호안을 이룰 수 있게 하는 "식물성 폴리우레탄 피복 다공질 식생골재와 섬유매트를 이용한 호안 사면 보호구조물 및 그 시공방법"에 관한 것이다.

Description

식물성 폴리우레탄 피복 다공질 식생골재와 섬유매트를 이용한 호안 사면 보호구조물 및 그 시공방법{River Bank Protection Structure using Polyurethane Coating Porous Aggregate and Mat, and Method for Constructing thereof}
본 발명은 유수에 의한 호안의 침식을 방지하여 호안을 보호할 수 있도록 호안의 사면에 설치되는 보호구조물과, 이를 시공하는 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 무독성(無毒性) 바인딩(binding) 소재인 식물성 폴리우레탄(polyurethane)에 의해 결합된 다공질 식생골재, 그 위에 포설되는 충진토사 및 섬유매트로 구성된 보호구조물을 호안의 사면에 설치함으로써, 하천으로의 독성을 유출시키지 않으면서도, 다공질 구조를 통하여 하천 유수의 흐름을 효율적으로 약화시킴으로써 토사가 자연스럽게 퇴적되도록 유도하며, 많은 공극에 의해 식물의 활착과 생장이 용이하도록 함과 동시에 각종 생물이 서식할 수 있는 서식공간(biotope)을 제공함으로써 친환경적인 호안을 이룰 수 있게 하는 "식물성 폴리우레탄 피복 다공질 식생골재와 섬유매트를 이용한 호안 사면 보호구조물 및 그 시공방법"에 관한 것이다.
현행 건설관련 규정에 의하면, 하천의 유속이 3m/sec 이상이고 하천 사면의 비탈 경사가 1:2 이상인 경우에는 호안 사면 보호구조물의 설치하가 의무화되어 있다. 종래에는 치수적인 안전성을 고려하여 콘크리트 블록을 호안 사면에 설치함으로서 호안 사면 보호구조물을 구축하는 것이 일반적이었다. 이러한 콘크리트 블록을 이용한 호안 사면 보호구조물의 일예가 대한민국 등록특허 제10-1114521호의 등록특허공보에 개시되어 있다.
호안 사면의 침식을 막기 위해서 하천의 호안에 호안 사면 보호구조물을 설치하는 경우, 수리적으로 안전하면서도 하천 생물들에게 환경적으로 악영향을 주지 않도록 독성이 발출되지 않도록 하는 것이 매우 중요하다. 더 나아가, 하천 호안의 호안 사면 보호구조물은, 유수의 흐름을 완화시켜 물이 닿은 곳에서는 어류나 저서동물이 서식하고 육상부에서는 식물이 생육하여 생물의 서식처로 기능할 수 있도록 구축되는 것이 바람직하다.
그러나 콘크리트 블록으로 호안 사면을 피복하는 구성의 종래기술로는, 위와 같이 호안 사면 보호구조물에 대해 요구되는 조건을 모두 만족시킬 수 없을 뿐만 아니라, 오히려 콘크리트 블록으로부터 독성이 발출되어 하천 생태 환경을 악화시키게 되는 문제가 유발된다. 콘크리트 블록을 대체하여 황토블록을 이용하거나 또는 다공질 블록을 이용하는 방안이 제시되었으나, 이러한 다공질블록의 경우에도 시멘트를 사용하여 블록을 제작하고 있으므로 하천의 생태 환경에 악영향을 미친다는 점에는 변함이 없으며, 특히 강알카리성(pH 12이상) 성분뿐만 아니라 납, 아연, 크롬 등 중금속을 포함한 각종 유해물질이 용출되어, 하천생태계에 매우 유해한 영향을 주고 있다.
더욱이, 콘크리트 블록은 유수 에너지를 흡수하지 못하고 단지 막아내기 위한 구조물이므로, 큰 홍수가 발생하는 경우, 콘크리트 블록의 파괴, 이탈 등의 손상이 쉽게 발생되며, 이러한 콘크리트 블록의 손상은 결국 호안 사면의 붕괴 등을 야기하게 되는 바, 종래와 같이 콘크리트 블록을 이용한 호안 사면 보호기술에 의해서는 홍수시에도 치수적으로 안전하면서도 생물들의 서식 및 이동이 가능한 생태적으로 건전한 하천환경을 확보할 수 없다는 한계가 있다.
또한, 콘크리트 블록에 의해 호안 사면 보호가 이루어진 경우는, 치수적 안전성만을 고려하였을 뿐, 식물이 자랄 수 있는 환경이 만들어지지 아니하며, 일부 흙을 담을 수 있는 공간을 확보한 식생 블록을 사용하는 경우가 있으나 이는 유수의 흐름이 없는 장소에서 초본만이 부분적으로 생육하다가 큰 홍수가 발생하였을 시에는 침식되어 떠내려가 버리는 형태가 많기 때문에, 치수적으로 안전하며 지속적으로 생물이 서식할 수 있는 환경을 제공하는데는 크게 미흡하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-1114521호(2012. 02. 27. 공고) 참조.
본 발명은 위와 같은 종래기술의 한계와 문제점을 극복하고, 그리고 호안 사면 보호에 있어서 요구되는 조건들을 만족할 수 있는 기술을 제공하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 하천에 유해한 물질을 용출시키지 않아 하천환경에 영향을 미치지 않으면서도, 호안 사면의 구조적인 안정성을 확보할 수 있으며, 시공이 간편하여 경제적이고, 공극이 많아 하천생물들의 서식처로 기능함과 동시에 식물이 용이하게 활착하고 성장할 수 있어서 호안 사면의 경관도 더욱 친환경적으로 만들 수 있는 호안 사면의 보호기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 무독성(無毒性) 바인딩(binding) 소재인 식물성 폴리우레탄(polyurethane)에 의해 결합된 다공질 식생골재, 그 위에 포설되는 충진토사 및 섬유매트로 구성된 보호구조물을 호안의 사면에 설치함으로써, 하천으로의 독성을 유출시키지 않으면서도, 다공질 구조를 통하여 하천 유수의 흐름을 효율적으로 약화시킴으로써 토사가 자연스럽게 퇴적되도록 유도하며, 많은 공극에 의해 식물의 활착과 생장이 용이하도록 함과 동시에 각종 생물이 서식할 수 있는 서식공간(biotope)을 제공함으로써 친환경적인 호안을 이룰 수 있게 하는 "식물성 폴리우레탄 피복 다공질 식생골재와 섬유매트를 이용한 호안 사면 보호구조물 및 그 시공방법"이 제공된다.
구체적으로 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 식물성 폴리우레탄에 의해 골재가 서로 결합되어 두께를 가지도록 호안 사면에 포설되는 다공질 식생골재 블록부; 상기 다공질 식생골재 블록부의 상부에 두께를 가지고 적층 형성되며 식물의 발아 및 생장을 위한 부식토와 보습재가 섞인 토사로 이루어진 토양충진재부; 및 상기 토양충진재부의 상면에 포설되고, 식물 종자의 발아와 활착을 유도하도록 천연섬유로 만들어진 섬유매트의 적층 구성을 가지도록 호안의 사면에 포설되어 호안 사면을 보호하게 되는 것을 특징으로 하는 호안 사면 보호구조물이 제공된다.
위와 같은 본 발명의 호안 사면 보호구조물에 있어서, 상기 다공질 식생골재 블록부는, 골재의 크기가 두께 방향으로 아래에서 위쪽으로 갈수록 더 커지는 형태로 골재가 분포되어 있는 구성을 가질 수 있으며, 상기 식생매트부 위에는, 이탈방지를 위한 보호용 네트부재가 더 포설될 수 있고, 핀 형태로 제작된 고정부재가 호안 사면 보호구조물의 상면으로부터 호안 사면을 향하여 관입되어 구비될 수도 있다.
본 발명에서는 호안 사면의 보호를 위한 상기 호안 사면 보호구조물의 시공방법도 제공된다.
본 발명에 따른 호안 사면 보호구조물이 호안의 사면에 포설하게 되면, 유수에 의해 호안 사면의 토사가 유실되는 것이 방지되어 호안 사면의 붕괴를 예방할 수 있게 되는데, 특히 본 발명의 호안 사면 보호구조물에서는, 호안의 사면 위에 직접 놓이는 다공질 식생골재 블록부가, 무독성(無毒性) 바인딩(binding) 소재인 식물성 폴리우레탄(polyurethane)에 의해 골재들이 결합된 다공성 구조를 가지고 있으므로, 하천으로의 독성을 유출시키지 않으면서도, 다공질 구조를 통하여 하천 유수의 흐름을 효율적으로 약화시킴으로써 토사가 자연스럽게 퇴적되도록 유도할 수 있게 된다.
특히, 본 발명에 따른 호안 사면 보호구조물은 많은 공극을 가지고 있고, 이러한 공극에 의해 식물의 활착과 생장이 용이하게 될 뿐만 아니라, 식물, 양서류, 파충류, 곤충 등의 각종 생물이 서식할 수 있는 서식공간(biotope)을 제공하게 되므로, 친환경적인 호안을 이룰 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
도 1은 본 발명에 따른 호안 사면 보호구조물이 호안의 사면에 시공된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 원 A부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 3은 도 1의 원 B부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 호안 사면 호보구조물의 시공을 위하여 다공질 식생골재의 블록이 호안의 사면에 배치되는 과정을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 작업에 의해 다공질 식생골재의 블록이 호안의 사면에 배치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 6 및 도 7은 각각 도 3에 대응되는 도면으로서, 다공질 식생골재 블록부에서 두께 방향으로 골재의 크기가 달라지는 구성을 가지는 실시예에 대한 개략적인 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 호안 사면 보호구조물을 이루는 다공질 식생골재 블록부의 실시예의 개략적인 평면도이다.
도 9는 본 발명의 호안 사면 보호구조물을 이루는 다공질 식생골재 블록부의 실시예의 개략적인 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 다공질 식생골재 블록부가 호안의 사면에 배치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 9에 도시된 다공질 식생골재 블록부가 호안의 사면에 배치된 상태를 보여주는 개략적인 평면도이다.
도 12는 도 3에 도시된 상태를 만들기 위하여 고정부재를 관입 설치하는 상태를 보여주는 도 3에 대응되는 개략적인 확대도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
도 1에는 본 발명에 따른 호안 사면 보호구조물(100)이 호안의 사면에 시공된 상태를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1의 원 A부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 1의 원 B부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있다.
도면에 도시된 것처럼, 본 발명의 호안 사면 보호구조물(100)은 호안의 사면에 포설되는 구조물로서, 아래에서 위로 가면서, 다공질 식생골재 블록부(1), 토양충진재부(2) 및 식생매트부(3)가 순차적으로 적층되어 있는 구성을 가진다. 필요에 따라서는 상기 식생매트부(3) 위에 보호용 네트부재(4)가 더 포설되어 설치될 수도 있으며, 식생매트부(3)와 네트부재(4)의 고정을 위하여, 상면으로부터 호안 사면 보호구조물(100)의 두께 방향으로 연직하게 관입 설치되는 고정부재(5)가 더 구비될 수도 있다.
구체적으로 호안 사면 보호구조물(100)의 최저층을 이루는 다공질 식생골재 블록부(1)는, 무독성 바인딩 소재인 식물성 폴리우레탄에 의해 골재가 서로 결합되어 이루어진 것이다. 상기 다공질 식생골재 블록부(1)는, 골재 사이에 많은 공극이 존재하는 다공질 구조를 가지고 있기 때문에 하천의 유수는 상기 공극으로 유입되며, 따라서 홍수 등이 발생할 때 하천 유수의 흐름을 1차적으로 감세시키는 기능을 하게 되며, 더 나아가 골재 사이의 공극을 통해서 토사의 퇴적과 식물의 발근을 유도하는 기능을 하게 된다. 또한 다공질 식생골재 블록부(1)의 다공질 구조는, 수변식물이 뿌리를 내려 식생이 활착시키게 하는 기능뿐만 아니라, 저서동물 및 어류 등의 생물 서식처로서의 기능도 가지고 있다.
도 4 및 도 5에는 각각 식물성 폴리우레탄에 의해 결합되어 블록의 형태가 되도록 제작된 다공질 식생골재의 블록(10)이 호안의 사면에 배치되는 과정 및 배치된 후의 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 본 발명에서 상기 다공질 식생골재 블록부(1)는, 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 복수개의 블록(10)이 호안의 사면에 배치됨으로써 조성될 수 있는데, 상기 다공질 식생골재의 블록(10)은, 골재의 표면에 무독성 바인딩 소재인 식물성 폴리우레탄을 도포한 상태에서 골재를 블록의 형태로 제작한 것이다. 골재의 표면에 식물성 폴리우레탄이 도포되어 있는 상태로 골재들이 서로 밀착되고, 식물성 폴리우레탄이 경화됨으로써, 골재들 사이에 공극이 존재하는 상태로 골재가 블록형태를 유지하게 되는 것이다.
이와 같이 본 발명에서는 식물성 폴리우레탄을 골재 사이의 결합을 위한 바인더로서 사용하여 다각형의 평면을 가지고 있으면서 소정의 두께를 가지는 형태의 다공질 식생골재의 블록(10)을 제작하고, 이러한 다공질 식생골재의 블록(10)을 호안의 사면에 포설하여, 호안 사면 보호구조물(100)의 최저층을 이루는 다공질 식생골재 블록부(1)를 형성할 수 있다. 물론, 다공질 식생골재의 블록(10) 형태가 아니라, 식물성 폴리우레탄으로 도포된 골재를 직접 호안의 사면에 소정 두께로 포설하고 다짐함으로써, 다공질 식생골재 블록부(1)를 형성할 수 있다.
이와 같이 다공질 식생골재 블록부(1)를 형성함에 있어서, 두께 방향으로 골재의 크기가 변화되도록 할 수 있다. 도 6 및 도 7에는 각각 도 3에 대응되는 도면으로서, 다공질 식생골재 블록부(1)에서 두께 방향으로 골재의 크기가 달라지는 구성을 가지는 실시예에 대한 개략적인 부분 단면도가 도시되어 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼, 본 발명에서 다공질 식생골재 블록부(1)를 형성함에 있어서 아래에서 위쪽으로 두께 방향으로 골재의 크기가 점점 커지도록 구성할 수 있다. 즉, 다공질 식생골재 블록부(1)의 하면에 존재하는 골재의 크기보다 다공질 식생골재 블록부(1)의 상면에 존재하는 골재의 크기가 더 크도록 두께 방향으로 골재의 크기가 점점 커지는 형태가 되도록 할 수 있는 것이다. 특히, 이와 같이 다공질 식생골재 블록부(1)의 두께에서 골재의 크기가 다르도록 구성함에 있어서, 도 6에 도시된 것처럼, 골재의 크기를 대략 2개로 구분하여, 작은 크기의 골재로 이루어진 하층과, 그보다 더 큰 크기의 골재로 이루어진 상층의 2개의 층이 두께에서 순차적으로 존재하는 형태로 구성할 수도 있다. 또한 도 7에 도시된 것처럼, 골재의 크기를 대략 3개로 구분하여, 제일 작은 크기의 골재로 이루어진 하층과, 그보다 더 큰 크기의 골재로 이루어진 중층, 그리고 제일 큰 크기의 골재로 이루어진 상층의 3개 층이 두께에서 순차적으로 존재하는 형태로 구성할 수도 있다. 물론 골재의 크기를 더 세분화시켜 구분하고, 그에 따라 복수개의 층으로 상기 다공질 식생골재 블록부(1)를 구성할 수도 있다.
이와 같이, 다공질 식생골재 블록부(1)를 형성함에 있어서 두께의 아래에는 작은 크기의 골재가 배치되고, 위쪽으로는 더 큰 크기의 골재가 배치되도록 구성하게 되면, 호안 사면 보호구조물(100)이 호안 사면과 일체화되는 것에 매우 유리하며, 식물의 식생에 있어서도 매우 유리하다. 즉, 다공질 식생골재 블록부(1)의 위쪽에 큰 골재가 위치하게 되면 그만큼 공극도 크므로, 토양과 수분을 많이 담고 있게 되고 식물의 발아한 뿌리가 골재 틈새로 쉽게 내려갈 수 있게 된다. 한편, 다공질 식생골재 블록부(1)의 아래쪽에 작은 크기의 골재가 위치하게 되면 그만큼 공극도 작아지는데, 식물의 뿌리는 아래로 갈수록 얇아지므로, 작아진 공극을 통해서도 식물의 뿌리가 뻗어 내려가서 다공질 식생골재 블록부(1)가 놓이는 호안 사면의 토사로 쉽게 뻗어가게 되고, 그에 따라 다공질 식생골재 블록부(1)가 사면의 토사와 견고하게 연결될 수 있다. 특히, 앞서 언급한 것처럼, 식물의 뿌리는 아래로 갈수록 얇아지고 위쪽에서는 많은 양분을 섭취하기 때문에, 위와 같이 다공질 식생골재 블록부(1)의 위쪽에 큰 골재가 위치하고 아래쪽에 작은 골재가 위치하게 되면, 위쪽에는 큰 공극에 의해 많은 양분과 토사, 그리고 수분을 머금을 수 있게 되어 식물 뿌리의 활착이 용이하게 되며, 아래쪽의 작은 공극은 얇은 식물 뿌리가 계속 뻗어갈 수 있게 하면서도, 양분, 토사 및 수분이 빠져나가지 않고 계속 존재하게 만드는데 매우 유리하게 된다.
본 발명에서 다공질 식생골재 블록부(1)를 형성함에 있어서 위와 같이 두께의 아래에는 작은 크기의 골재가 배치되고 위쪽으로는 더 큰 크기의 골재가 배치되도록 구성하게 되면, 홍수나 증수시에 유수(流水)의 흐름에너지를 큰 골재층에서 1차로 감속시키고 하부로 연결된 작은 골재층에서 순차적으로 서서히 감세시킴으로써 호안침식을 방지하게 되는 매우 유리한 효과가 발휘된다. 그 뿐만 아니라 위와 같이 골재 크기를 상층의 큰 골재/하층의 작은 골재의 형태로 배치되는 구성은 식물의 식생에 있어서도 매우 유리하게 되며, 그에 따라 호안 사면 보호구조물(100)이 호안 사면과 일체화되는 것에도 매우 유리한 효과를 발휘하게 되는 것이다.
한편, 위와 같은 구성의 다공질 식생골재 블록부(1)는 두께를 가지는 것인데, 그 평면형상은 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 사각형으로 이루질 수도 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 도 8 및 도 9에는 각각 본 발명의 호안 사면 보호구조물을 이루는 다공질 식생골재 블록부(1)의 실시예의 개략적인 평면도(도 8) 및 개략적인 사시도(도 9)가 도시되어 있고, 도 10 및 도 11에는 각각 도 9에 도시된 다공질 식생골재 블록부(1)가 호안의 사면에 배치된 상태를 보여주는 개략적인 사시도(도 10) 및 평면도(도 11)가 도시되어 있다.
도 8 내지 도 11에 도시된 실시예에 따른 다공질 식생골재 블록부(1)의 경우, 기본적으로 사각형의 평면을 가지고 있되, 사각형의 가장자리 측면은 각각 오목측면(181)과 볼록측면(182)으로 이루어져 있다. 즉, 다공질 식생골재 블록부(1)의 가장자리 측면에서 서로 대향되는 측면에는 오목하게 함몰된 형태의 오목측면(181)이 형성되어 있는 것이고, 나머지 2개의 서로 대향되는 측면에는 볼록하게 돌출된 형태의 볼록측면(182)이 형성되어 있는 것이다. 그리고 도 8 내지 도 11에 도시된 실시예에 따른 다공질 식생골재 블록부(1)의 경우는, 이러한 측면 형상 이외에도, 모서리에 오목함몰부(183)가 각각 형성되어 있으며, 상기 오목함몰부(183)에는 체결고리(184)가 구비되어 있다.
따라서 오목측면(181), 볼록측면(182) 및 오목함몰부(183)가 형성된 다공질 식생골재 블록부(1)를 호안의 사면에 배치하게 되면, 도 10 및 도 11에 도시된 것처럼, 서로 이웃하는 다공질 식생골재 블록부(1)는 볼록측면(182)이 오목측면(181)에 끼워져서 기계적인 맞물림이 생기게 되고, 그에 따라 다공질 식생골재 블록부(1)는 서로 견고하게 일체화된 상태로 호안 사면에 배치된다. 따라서 다공질 식생골재 블록부(1)의 유실이 방지되는 유리한 효과가 발휘된다.
특히, 복수개의 다공질 식생골재 블록부(1)가 서로 이웃하게 배치되면 오목함몰부(183)에 의해 빈 공간이 생기게 되는데, 이렇게 오목함몰부(183)에 의해 만들어진 빈 공간은 식물이 식재될 수 있는 "식재홀(186)"로서 기능하게 된다. 즉, 상기 식재홀(186)에는 식물이 식재될 수 있고, 이렇게 식재홀에 식재된 식물은 그 뿌리가 호안의 사면까지 벋어가서 활착될 수 있으며, 그에 따라 식물이 잘 성장할 수 있게 되고 친환경적인 호안 사면을 이루게 된다. 특히, 상기 오목함몰부(183)에 체결고리(184)가 구비된 경우, 상기 식재홀에서 체결고리(184) 사이를 로프 등을 이용하여 서로 연결할 수 있으며, 그에 따라 다공질 식생골재 블록부(1)들이 더욱 견고하게 서로 일체화되며, 다공질 식생골재 블록부(1)의 이탈 및 변형을 매우 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 위에서 설명한 오목측면(181), 볼록측면(182) 및 오목함몰부(183)의 구성은 모두 동시에 다공질 식생골재 블록부(1)에 구비될 수도 있지만, 필요에 따라서는 선택적으로 구비될 수도 있다.
본 발명에 따른 호안 사면 보호구조물에서는 도 4 내지 도 5, 또는 도 8 내지 도 11에 예시된 다공질 식생골재 블록부(1)의 상면에는 토양충진재부(2)가 소정 두께로 적층 형성된다. 상기 토양충진재부(2)는 기본적으로 토사로 이루어진 것으로서, 식물의 발아 및 생장을 위한 부식토와 보습재가 섞인 형태로 만들어질 수 있다. 다공질 식생골재 블록부(1)를 호안 사면에 배치하였을 때, 앞서 도 8 내지 도 11을 참조한 실시예처럼 다공질 식생골재 블록부(1)의 오목함몰부(183)의 구성에 의해 식생홀이 형성되면, 상기 식생홀에 식물의 씨앗이나 뿌리 등을 미리 식재한 후 토양충진재부(2)를 덮는 것이 바람직하다. 물론 다공질 식생골재 블록부(1) 위에 토양충진재부(2)를 적층하고, 후술하는 식생매트부(3) 및 네트부재(4)까지 모두 포설한 후, 상기 식생홀의 위치에 맞추어서 구멍을 천공하여 이를 통해서 상기 식생홀에 식물의 뿌리나 종자 등을 식재할 수도 있다.
위와 같이 토양충진재부(2)가 적층된 후에는 상기 토양충진재부(2) 위로 섬유매트로 이루어진 식생매트부(3)가 포설된다. 상기 섬유매트는 예를 들어, 야자 섬유 등과 같은 천연섬유가 매트형태로 만들어진 것으로서, 식물의 발아와 활착을 유도하는 기능을 수행하게 된다. 즉, 식물의 종자가 상기 섬유매트(3)에서 발아하게 되어 그 뿌리가 토양충진재부(2)에 활착하고 더 나아가 다공질 식생골재 블록부(1)의 공극으로 뻗어나가서 호안 사면의 토사까지 이르게 하는 것이다.
이와 같이, 아래에서 위로 가면서 다공질 식생골재 블록부(1), 토양충진재부(2) 및 식생매트부(3)가 순차적으로 적층되어 있는 구성을 가진 본 발명의 호안 사면 보호구조물(100)이 호안의 사면에 포설된 상태에서, 호안의 유수역(流水域)에서는 다공질 식생골재 블록부(1)의 다공질 내부에서 초기 및 1차 유속 감세 작용이 일어나게 되고, 그에 따라 토사의 퇴적이 유도된다. 특히, 호안의 유수역에서는 다공질 식생골재 블록부(1)의 다공질 내부는, 저서동물 및 어류의 서식처로 기능하게 된다.
한편, 호안의 육상부에서는 식생매트부(3)에서 발아한 식물의 뿌리가 토양충진재부(2)를 거쳐 다공질 식생골재 블록부(1)의 다공질 틈새로 발근하여 호안의 지면과 강하게 흡착하게 되므로, 호안을 유수로부터 보호하면서도 식물의 식생과 기타 다양한 양서파충류 등의 서식을 통해서 경관적으로 그리고 생태적으로 매우 양호한 호안 환경을 만들 수 있게 된다.
특히, 본 발명에서 다공질 구성을 만들 때, 콘크리트를 사용하지 않고 무독성 바인딩 소재인 식물성 폴리우레탄을 사용하여 다공질 식생골재 블록부(1)를 형성하기 때문에 하천으로의 독성을 유출시키지 않으며, 따라서 매우 친환경적이다.
위와 같은 본 발명에 있어서, 상기 식생매트부(3) 위에 보호용 네트부재(4)가 더 포설되어 설치될 수 있다. 즉, 식생매트부(3) 위에 그물 형상의 보호용 네트부재(4)가 포설됨으로써, 식생매트부(3)의 이탈 및 그 아래에 위치하는 토양충진재부(2)의 이탈을 효과적으로 방지할 수 있다. 친환경적인 특성을 더 강화시키기 위해서, 상기 보호용 네트부재(4)는 시간이 지남에 따라 자연스럽게 분해되어 식물생장 기반재로 활용되는 생분해성 고분자 물질로 제작되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서는, 추가적으로 식생매트부(3), 보호용 네트부재(4) 등의 고정을 위하여, 상면으로부터 호안 사면 보호구조물(100)의 두께 방향으로 연직하게 관입 설치되는 고정부재(5)가 더 구비될 수도 있다. 도 12에는 도 3에 도시된 상태를 만들기 위하여 보호용 네트부재(4)의 위쪽으로부터 호안 사면을 향하여 고정부재(5)를 관입 설치하는 상태를 보여주는 도 3에 대응되는 개략적인 확대도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 고정부재(5)는 핀 형태로 제작되어 식생매트부(3)의 위쪽 또는 보호용 네트부재(4)의 위쪽으로부터 호안 사면을 향하여 관입됨으로써 다공질 식생골재 블록부(1), 토양충진재부(2), 식생매트부(3) 및 보호용 네트부재(4)가 호안 사면에 밀착된 상태를 견고하게 유지하게 만든다.
한편, 위와 같이 구성의 호안 사면 보호구조물(100)을 호안의 사면에 포설함에 있어서, 토양충진재부(2)와 식생매트부(3)의 측면이 노출되는 부분에는 목재 등의 유실방지 부재(도시를 생략함)를 밀착 설치할 수 있다. 상기 유실방지 부재로는 예를 들어, 원형 단면, 삼각형 단면, 사각형 단면 등을 가지는 나무 각재를 이용할 수 있는데, 식물이 식재되어 활착될 수 있는 기간 동안 부패되지 않도록 방부처리 된 목재를 사용하는 것도 바람직하다.
1: 다공질 식생골재 블록부
2: 토양충진재부
3: 식생매트부
4: 보호용 네트부재
5: 고정부재
100: 호안 사면 보호구조물

Claims (7)

  1. 식물성 폴리우레탄을 골재의 바인더로서 사용하여 식물성 폴리우레탄에 의해 골재가 서로 결합되도록, 골재의 표면에 식물성 폴리우레탄을 도포한 상태에서 두께를 가지도록 블록(10)이 제작되고, 상기 블록(10)이 호안 사면에 포설됨으로써, 골재 사이에 공극이 존재하는 다공질 구조를 가지게 되어 하천 유수의 흐름을 감세시키고, 골재 사이의 공극을 통해서 토사의 퇴적과 식물의 발근을 유도하며, 생물 서식처를 제공하게 되는 다공질 식생골재 블록부(1);
    상기 다공질 식생골재 블록부(1)의 상부에 두께를 가지고 적층 형성되며 식물의 발아 및 생장을 위한 부식토와 보습재가 섞인 토사로 이루어진 토양충진재부(2);
    상기 토양충진재부(2)의 상면에 포설되고, 식물 종자의 발아와 활착을 유도하도록 천연섬유로 만들어진 섬유매트로 이루어진 식생매트부(3); 및
    상기 식생매트부(3) 위에 포설되어 식생매트부(3)의 이탈 및 토양충진재부(2)의 이탈을 방지하는 보호용 네트부재(4)의 순차적인 적층 구성을 가지도록 호안의 사면에 포설되어 호안 사면을 보호하게 되는 구성을 가지고 있으며;
    상기 다공질 식생골재 블록부(1)는 골재의 크기가 각각 상이한 복수개의 골재층이 두께방향으로 순차적으로 존재하는 구성을 가지고 있되, 각각의 골재층에서의 골재 크기는 아래에서 위로 갈수록 점점 크기가 커지며;
    다공질 식생골재 블록부(1), 토양충진재부(2) 및 식생매트부(3)를 호안 사면에 밀착된 상태로 유지하도록, 핀 형태로 제작된 고정부재(5)가 호안 사면 보호구조물의 상면에서부터 호안 사면을 향하여 관입되어 있으며;
    다공질 식생골재 블록부(1)는, 모서리에 오목함몰부(183)가 각각 형성되어 있으며, 상기 오목함몰부(183)에는 체결고리(184)가 구비되어 있어서, 호안의 사면에 배치되었을 때 서로 이웃하는 다공질 식생골재 블록부(1)의 오목함몰부(183)에 의해 식물이 식재될 수 있는 식재홀(186)이 형성되어 있고;
    상기 식재홀(186)에서 상기 체결고리(184)가 서로 연결됨으로써, 이웃하는 다공질 식생골재 블록부(1)가 서로 체결되며;
    다공질 식생골재 블록부(1)는, 그 가장자리 측면에 각각 오목측면(181)과 볼록측면(182)이 형성되어 있어서, 호안의 사면에 배치되었을 때 서로 이웃하는 다공질 식생골재 블록부(1)의 볼록측면(182)이 오목측면(181)에 끼워져서 기계적으로 서로 맞물리는 구성을 가지며;
    토양충진재부(2)와 식생매트부(3)의 측면이 노출되는 부분에는 목재로 이루어진 유실방지 부재가 밀착 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 호안 사면 보호구조물.
  2. 삭제
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  7. 호안 사면의 보호를 위한 호안 사면 보호구조물의 시공방법으로서,
    식물성 폴리우레탄을 골재의 바인더로서 사용하여 식물성 폴리우레탄에 의해 골재가 서로 결합되도록, 골재의 표면에 식물성 폴리우레탄을 도포한 상태에서 두께를 가지도록 블록(10)이 제작되는데, 골재의 크기가 각각 상이한 복수개의 골재층을 가지고 있되, 각각의 골재층에서의 골재 크기는 아래에서 위로 갈수록 점점 크기가 커지며, 블록(10)의 모서리에 오목함몰부(183)가 각각 형성되어 있으며, 오목함몰부(183)에는 체결고리(184)가 구비되고 가장자리 측면에 각각 오목측면(181)과 볼록측면(182)이 형성되어 있어서, 골재 사이에 공극이 존재하는 다공질 구조를 가지게 되어 하천 유수의 흐름을 감세시키고, 골재 사이의 공극을 통해서 토사의 퇴적과 식물의 발근을 유도하고, 생물의 서식처를 제공하게 되는 다공질 식생골재 블록부(1)를 호안 사면에 포설하고;
    다공질 식생골재 블록부(1)가 호안 사면에 포설되어 배치된 상태에서, 서로 이웃하는 다공질 식생골재 블록부(1)의 오목함몰부(183)에 의해 형성된 식물이 식재될 수 있는 식재홀(186)에서 상기 체결고리(184)를 서로 연결하여 이웃하는 다공질 식생골재 블록부(1)간을 서로 체결하고, 서로 이웃하는 다공질 식생골재 블록부(1)의 볼록측면(182)이 오목측면(181)에 끼워져서 기계적으로 서로 맞물리도록 하며;
    식물의 발아 및 생장을 위한 부식토와 보습재가 섞인 토사로 이루어진 토양충진재부(2)를, 상기 다공질 식생골재 블록부(1)의 상부에 두께를 가지도록 적층 형성하며;
    식물 종자의 발아와 활착을 유도하도록 천연섬유로 만들어진 섬유매트로 구성된 식생매트부(3)를 상기 토양충진재부(2)의 상면에 포설하고, 식생매트부(3)의 이탈 및 토양충진재부(2)의 이탈을 방지하는 보호용 네트부재(4)를 식생매트부(3) 위에 포설한 후, 다공질 식생골재 블록부(1), 토양충진재부(2), 식생매트부(3) 및 보호용 네트부재(4)를 호안 사면에 밀착된 상태로 유지하도록, 핀 형태로 제작된 고정부재(5)를 호안 사면 보호구조물의 상면에서부터 호안 사면을 향하여 관입함으로써;
    다공성 식생골재 블록부(1), 토양충진재부(2) 및 섬유매트(3)가 적층된 구성을 가지게 하며;
    토양충진재부(2)와 식생매트부(3)의 측면이 노출되는 부분에는 목재로 이루어진 유실방지 부재를 밀착 설치하는 것을 특징으로 하는 호안 사면 보호구조물의 시공방법.
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