KR101574608B1

KR101574608B1 - 절토사면 녹화 및 안정화를 위한 친환경 토양혼합물을 이용한 녹화공법

Info

Publication number: KR101574608B1
Application number: KR1020150152242A
Authority: KR
Inventors: 이상학
Original assignee: 주식회사 성민건설
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2015-12-04

Abstract

본 발명은 절토사면에 횡방향으로는 다수의 횡시공홈을 파내어 형성하고, 종방향으로 다수의 종시공홈을 파내어 형성하는 시공홈 형성 단계와, 상기 보조혼합물을 상기 횡시공홈에 시공하면서 절토사면으로부터 일정 높이 돌출시켜 경화시키되, 보조혼합물의 돌출 높이와 횡시공홈의 깊이 비율이 1:3 내지 1:5가 되도록 시공하는 보조혼합물 시공 단계와, 상기 유황 복합 비료를 상기 종시공홈에 시공하는 유황 복합 비료 시공 단계와, 상기 메인혼합물을 초본류의 종자와 혼합한 후 절토사면에 도포하여 시공하는 메인혼합물 시공 단계를 포함하는 절토사면 녹화 및 안정화를 위한 친환경 토양혼합물을 이용한 녹화공법을 제공한다.

Description

절토사면 녹화 및 안정화를 위한 친환경 토양혼합물을 이용한 녹화공법{REVEGETATION METHOD USING ECO-FRIENDLY SOIL COMPOSITION FOR PLANTING AND STABILIZING CUT-SLOPE}

본 발명은 절토사면을 녹화 및 안정화하기 위한 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토양을 개량시켜 종자의 발아를 촉진시킬 수 있고, 녹화시공 후 슬라이딩을 억제하여 절토사면 녹화 및 안정화를 구현할 수 있는 친환경 토양혼합물을 이용한 녹화공법에 관한 것이다.

일반적으로, 다양한 건설 또는 개발 현장에서 나타날 수 있는 절토사면을 그대로 방치하면 미관을 해치고, 우기 또는 해빙기에 산사태 또는 유실을 초래하며, 이로 인한 인명사고를 유발할 수 있다.

이에 따라, 해당 절토사면을 안정적으로 보호하고 미관상 우수한 분위기를 제공함은 물론, 자연을 회복시키기 위해 해당부분을 인공적으로 객토하여 녹화시키는 방법이 행해지고 있다.

한편, 녹화시공이 행해지는 도로나 골프장, 토목공사 지역의 절토사면은 그 대부분이 암반층 또는 식물이 생육하기에 좋지 않은 토질로 구성되어 있다. 이들 지역의 토양조건은 토양층이 없거나 있다 해도 깊이가 낮아 보통 식물이 자리 잡기에 매우 불리한 환경에 놓이게 마련이다.

또한, 양분이 많은 표토와 표토 부근의 심토가 제거된 채 토양으로 이행과정을 겪지 않은 모질물, 그리고 모암이 노출된 지역은 양분의 용탈 및 수분 보유기능이 크게 저하되어 있고, 이러한 지역은 경사를 가지고 있어 침식과 붕괴의 위험을 내재하고 있다.

따라서, 상기와 같은 식물이 피복되기 어려운 지역에 식물이 빠르게 자랄 수 있도록 사면 부착력 및 내침식성이 우수한 인공토를 뿌려주는 등의 인위적인 환경을 조성해 주는 녹화시공을 통하여 식물의 성장을 돕게 된다.

종래기술로서, 특허문헌 1에는 10~30 중량%의 피트와, 10~30 중량%의 연탄재와 40~60 중량%의 오니케익과, 10~20 중량%의 펄프슬러지로 이루어진 식생토 조성물이 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 1의 식생토 조성물은 비료와 같은 유기성분이 부족하고, 보습성이 약하여 풀 또는 초목 식생의 원활한 성장에 악영향을 주며, 별도의 응집제가 포함되지 않아 응집력이 약하여 시공 후 슬라이딩 되는 문제가 있다.

또 다른 종래기술로서, 특허문헌 2에는 40~60 중량%의 인공토양용 원자재와, 10~20 중량%의 펄프오니와, 10~30 중량%의 하수오니와, 5~10 중량%의 화강토로 이루어진 녹정토 조성물 및 그 제조방법이 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 2의 녹정토 조성물은 종자 및 초목의 식생에는 효과적이지만, 응집제가 포함되지 않아 시공 후 응집력이 결여됨으로 인해 슬라이딩이 발생될 수 있는 문제가 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-1991-0006193호(1991.04.27. 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-0329382호(2002.03.22. 공고)

본 발명은 상술한 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 친환경적으로 녹화할 수 있도록 하고, 토양을 개량시켜 종자의 발아를 촉진시킬 수 있도록 하며, 종자 및 식물의 생육을 지속적으로 도와줄 수 있도록 하는 절토사면 녹화 및 안정화를 위한 친환경 토양혼합물을 이용한 녹화공법의 제공에 그 목적이 있다.

또한, 절토사면에 결집력의 약화로 인한 부분탈락 또는 슬라이딩을 지속적으로 억제하도록 하는 절토사면 녹화 및 안정화를 위한 친환경 토양혼합물을 이용한 녹화공법의 제공에도 그 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 물에 침지시킨 상태에서 고온으로 가열하여 증해된 볏짚 10 내지 15 중량%, 밀가루 5 내지 10 중량%, 입자크기 1㎜이하의 크기로 분쇄되고 18 내지 25%의 함수율을 갖도록 저장 및 건조된 유기질 퇴비 10 내지 15 중량%, 식물성 접착제가 도포되고 물에 적셔진 코코넛껍질 3 내지 7 중량%, 황토 35 내지 60 중량%, 바실러스 3 내지 7 중량%, 액비 3 내지 7 중량% 및 테라코템 5 내지 10 중량%를 혼합한 메인혼합물과, 석탄회와 액비를 중량대비 1:3으로 액비에 석탄회를 침지시켜 석탄회에 액비가 흡착되도록 한 다음, 액비가 흡착된 석탄회 55 내지 75 중량% 및 유기질 퇴비 25 내지 45 중량%를 혼합하여 석탄회에 유기질 퇴비가 코팅되도록 하고 18 내지 25%의 함수율을 갖도록 건조시킨 다음, 상기 건조된 유기질 퇴비가 코팅된 석탄회와, 신문 폐지로부터 불순물을 제거하고 pH를 5.5 내지 7.0의 범위로 조정한 제지섬유소를 중량대비 1:1로 혼합한 보조혼합물과, 유황 복합 비료 100 중량부당 수용성 유황 5 내지 15 중량부, 수용성 칼륨 3 내지 8 중량부, 수용성 질소 1 내지 5 중량부, 인 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 붕소 0.5 내지 1.5 중량부, 규산 0.05 내지 0.5 중량부, 수용성 망간 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 구리 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 아연 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 철 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 몰리브덴 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 칼슘 1 내지 5 중량부, 수용성 게르마늄 0.1 내지 1 중량부 및 나머지 액비를 포함하고 pH가 8 내지 11인 유황 복합 비료를 절토사면에 시공하되, 절토사면에 횡방향으로는 다수의 횡시공홈을 파내어 형성하고, 종방향으로 다수의 종시공홈을 파내어 형성하는 시공홈 형성 단계와, 상기 보조혼합물을 상기 횡시공홈에 시공하면서 절토사면으로부터 일정 높이 돌출시켜 경화시키되, 보조혼합물의 돌출 높이와 횡시공홈의 깊이 비율이 1:3 내지 1:5가 되도록 시공하는 보조혼합물 시공 단계와, 상기 유황 복합 비료를 상기 종시공홈에 시공하는 유황 복합 비료 시공 단계와, 상기 메인혼합물을 초본류의 종자와 혼합한 후 절토사면에 도포하여 시공하는 메인혼합물 시공 단계를 포함하는 절토사면 녹화 및 안정화를 위한 친환경 토양혼합물을 이용한 녹화공법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 다양한 유기질 조성물에 초본류의 종자를 혼합하여 절토사면에 식재함으로써 친환경적으로 녹화할 수 있고, 토양을 개량시켜 종자의 발아를 촉진시킬 수 있으며, 음식물 쓰레기, 슬러지 및 축산 폐기물을 퇴비로 활용함으로써 폐기물 처리에 따른 환경문제를 개선할 수 있음은 물론, 메인혼합물과 보조혼합물의 복합적인 작용으로 종자 및 식물의 생육을 지속적으로 도와줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 식물성 접착제가 도포된 코코넛껍질을 포함하는 메인혼합물과 폐지를 포함하는 보조혼합물에 초본류의 종자를 혼합하여 절토사면에 식재함으로써 우수한 접착성이 유지되어 크랙이나 부분탈락 및 슬라이딩을 지속적으로 방지할 수 있고, 절토사면에 다수의 시공홈을 파내 보조혼합물을 시공한 상태에서 메인혼합물을 시공함으로써 수직에 가까운 급한 경사면에서도 슬라이딩 현상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 녹화공법의 플로우 차트이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 녹화공법의 시공을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 구성에 대하여 실시예를 중심으로 상세히 설명한다.

본 발명은 절토사면 녹화 및 안정화를 위한 친환경 토양혼합물을 이용한 녹화공법에 관한 것으로, 상기 절토사면 녹화 및 안정화를 위한 친환경 토양혼합물로서, 메인혼합물(10), 보조혼합물(20), 유황 복합 비료(30)가 이용된다.

먼저, 상기 메인혼합물은 물에 침지시킨 상태에서 고온으로 가열하여 증해된 볏짚 10 내지 15 중량%, 밀가루 5 내지 10 중량%, 입자크기 1㎜이하의 크기로 분쇄되고 18 내지 25%의 함수율을 갖도록 저장 및 건조된 유기질 퇴비 10 내지 15 중량%, 식물성 접착제가 도포되고 물에 적셔진 코코넛껍질 3 내지 7 중량%, 황토 35 내지 60 중량%, 바실러스 3 내지 7 중량%, 액비 3 내지 7 중량% 및 테라코템 5 내지 10 중량%를 혼합한 메인혼합물을 포함하여 이루어진다.

상기 볏짚은 유기물, 인산, 규산 또는 질소 등이 풍부하여 절토사면에 시공된 후 토양의 산성화 성분을 유기화합물로 변화시키게 되고, 토양의 지지력, 결집력 및 응집력을 향상시키며, 종자 및 식물의 성장과 발육을 촉진시킬 수 있다.

여기서, 상기 볏짚은 1㎝로 절단 후 1 내지 3㎜로 분쇄하되, 열기계에 상기 볏짚과 물을 중량대비 1:30으로 물에 볏짚을 침지하여 고온 및 고압상태에서 가열하여 증해하는데, 이때, 상기 볏짚은 가열온도 130℃에서 60분간 가열하는 것이 바람직하다.

이러한 상기 볏짚은 1㎝로 절단 후 1 내지 3㎜로 분쇄하되, 상기 볏짚과 3%의 수산화나트륨 수용액을 중량대비 1:15로 수산화나트륨 수용액에 볏짚을 침지하여 상온에서 24시간 침전시킨 후 세척하고 탈수한다.

그리고, 상기 볏짚은 10 내지 15 중량% 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 10 중량% 미만으로 포함되면 토양의 결집력 향상, 종자 및 식물의 성장과 발육 촉진의 효과가 미미해지게 되고, 15 중량%를 초과하여 포함되면 토양의 결집력이 과도해져 식물 생육에 악영향을 끼칠 수도 있기 때문이다.

상기 밀가루는 절토사면에서의 응집력을 크게 향상시켜 절토사면에 결집력 약화로 발생하기 쉬운 크랙, 부분탈락 또는 슬라이딩이 발생하는 것을 억제하는 것으로서, 5 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

상기 유기질 퇴비는 섬유질이 다량 함유되어 토양에 유기물 및 작물의 영양분을 공급하는 것으로서, 상기 유기질 퇴비에 함유된 유기물, 질소, 인산 및 알칼리 등이 종자의 발아 또는 식재된 식물의 성장 촉진을 위한 중요한 영양분을 공급하게 된다.

이때, 상기 유기질 퇴비는 10 내지 15 중량% 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 10 중량% 미만으로 포함되면 식물 생육에 필요한 영양분이 충분히 공급되지 않을 수 있고, 15 중량%를 초과하여 포함되면 재발생률이 저하될 수 있기 때문이다.

아울러, 상기 유기질 퇴비는 수분이 함유된 음식물 쓰레기 40 내지 50 중량%, 슬러지 15 내지 25 중량%, 축산 폐기물 15 내지 25 중량%, 누룩분 10 내지 15 중량% 및 왕겨 10 내지 15 중량%를 혼합한 다음, 입자크기 1㎜이하의 크기로 분쇄한 후, 10일 동안 저장한 다음, 18 내지 25%의 함수율을 갖도록 48시간 동안 건조시킨 것이 사용된다.

상기 음식물 쓰레기는 수거 후에 별도의 건조과정을 거치지 않은 수분이 함유된 상태의 음식물 쓰레기인 것이 바람직한데, 이로 인해, 토양 및 종자에 영양분을 공급함과 더불어 별도의 접착제를 첨가하지 않아도 수분이 함유된 음식물 쓰레기의 점착성을 이용하여 토양의 결속력 및 응집력을 유지시킬 수 있게 되고, 상기 음식물 쓰레기는 40 내지 50 중량% 범위로 사용되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 음식물 쓰레기는, 음식물 쓰레기 100 중량부당 삼중염 용액 10 내지 30 중량부를 첨가하여 반응시키되, 상기 삼중염 용액은 KHSO₅, KHSO₄ 및 K₂SO₄를 포함하는 삼중염 제제를 용매에 용해시킨 것을 사용한다.

이에 따라, 상기 음식물 쓰레기에 잔존해 있는 염분을 분해할 수 있게 됨은 물론, 상기 삼중염 용액과 음식물 쓰레기의 염분과의 반응에서 생성되는 KCl 또는 K₂SO₄ 등과 같은 칼륨비료의 원료물질을 통해 상기 유기질 퇴비가 비료의 역할을 이상적으로 할 수 있게 된다.

상기 슬러지는 생물학적 정화의 생성물로 미생물균체 외에 유기물, 질소 또는 인 등의 비료 성분을 풍부하게 함유하고 있어 식물 성장에 기여하고 토양의 투수성 및 보수력을 증가시켜 토양 완충능력이 증대되도록 하여 토양 안정화를 도와주는 것으로서, 상기 슬러지는 15 내지 25 중량% 범위로 사용되는 것이 바람직하다.

상기 축산 폐기물은 축산 분뇨, 가축의 사체 또는 가축의 뼈를 분쇄한 것으로, 상기 축산 폐기물이 사용됨으로써 토양, 종자 및 식물에 영양분을 공급함은 물론, 폐기물의 활용 범위를 넓혀주게 되어 환경문제 개선에 기여하게 되는데, 여기서, 상기 축산 폐기물은 15 내지 25 중량% 범위로 사용되는 것이 바람직하다.

상기 누룩분은 발효기질로서 효소작용을 통해 상기 음식물 쓰레기, 슬러지 및 축산 폐기물에 함유되어 있는 탄수화물, 지방 및 단백질 등을 단당류, 지방산, 글리세롤 및 아미노산 등으로 분해하고, 비타민 B₁과 B₂ 등을 생성함과 더불어 상기 음식물 쓰레기, 슬러지 및 축산 폐기물과 혼합되어 저장기간 동안 발효가 효과적으로 진행되도록 하며, 발효의 진행으로 인해 발생되는 악취는 건조기간 동안 상온건조를 통해 자연스럽게 제거될 수 있도록 하는 것이 바람직한데, 여기서 상기 누룩분은 10 내지 15 중량% 범위로 사용되는 것이 이상적이다.

상기 왕겨는 1 내지 3㎜로 분쇄하되, 열기계에 상기 왕겨와 물을 중량대비 1:20으로 물에 왕겨를 침지하여 고온 및 고압상태에서 가열하여 증해하는데, 상기 왕겨는 가열온도 150℃에서 15분간 가열하는 것이 바람직하다.

이러한 상기 왕겨는 태우거나 볶아 25 내지 30% 정도 탄화되도록 한 상태에서 사용하는 것이 이상적인데, 상기 왕겨를 고온 및 고압상태로 가열하고 태워 사용함으로써, 상기 왕겨의 조직이 연해질 뿐만 아니라 공극성이 좋고 적당한 함수량을 갖게 되어 양분이나 수분 관리가 용이하며 연작장애 요인을 제거하고 토양의 안정화에 기여할 수 있기 때문이고, 상기 왕겨는 10 내지 15 중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다.

특히, 고온 및 고압으로 팽창 연화시킨 탄화 왕겨는 조직이 부드럽고, 흡수성이 크게 향상되며, 고온 및 고압의 가공으로 인해 기생충 및 각종 병원균이 완전 박멸될 뿐만 아니라, 팽창 연화시킨 탄화 왕겨는 보온력이 우수함은 물론 지온상승효과가 있고, 보수성과 투수성이 크며, 규산을 많이 함유하고 있어 종자 및 식물의 성장을 촉진시킬 수 있다.

이와 같이, 상기 음식물 쓰레기, 슬러지, 축산 폐기물, 누룩분 및 왕겨를 혼합시킨 상기 유기질 퇴비를 입자크기 1㎜이하의 크기로 분쇄한 후, 10일 동안 저장한 다음, 18 내지 25%의 함수율을 갖도록 48시간 동안 건조시켜 사용함으로써, 토양, 종자 및 식물에 이로운 작용을 하게 되고, 나아가, 상기 음식물 쓰레기, 슬러지 및 축산 폐기물을 퇴비로 활용함에 따라, 폐기물 처리에 따른 환경문제를 개선할 수 있게 되는 것이다.

상기 코코넛껍질은 야자수 나무의 섬유질을 빼고난 부위에서 추출한 완전 무공해 입자성 유기질 성분으로 보수력이 뛰어나고, 질소, 인산, 규산, 석회, 유황 등 이외에도 거름성분을 보유하는데, 이들 성분은 부식의 분해로 인하여 거름화되어 식물양분의 저장고와 같은 역할을 한다.

*여기서, 상기 코코넛껍질은 3 내지 7 중량% 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 3 중량% 미만으로 포함되면 식물 성장에 필요한 유기질을 충분히 공급할 수 없게 되고, 7 중량%를 초과하여 포함되면 토양의 통풍성이 높아져 식물의 뿌리 마름 현상이 발생될 수 있기 때문이다.

한편, 본 발명에 따른 절토사면 녹화 및 안정화를 위한 친환경 토양혼합물의 구성 시, 상기 코코넛껍질의 표면에 식물성 접착제가 도포되도록 상기 식물성 접착제에 12시간 동안 함침시키고 건져낸 다음, 건조시킨 후, 사용시 물에 적셔 구성되도록 한다.

이때, 표면에 상기 식물성 접착제가 도포된 코코넛껍질을 건조시킬 때, 그 함수율이 18 내지 25%가 되도록 건조시키는 것이 바람직한데, 함수율이 18% 미만으로 건조되면 토양에서 분해되기가 어려워질 수 있고, 함수율이 25%를 초과하여 건조되면 빠른시간에 분해됨에 따른 종자 및 초목의 과성숙을 초래함으로써 재발생률이 저하될 수 있기 때문이고, 상기 코코넛껍질의 함수율은 20%가 유지되도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

이와 같이, 상기 식물성 접착제가 도포된 코코넛껍질을 그늘에서 건조시켜 경화되도록 한 다음, 사용 시에는 물에 적셔 혼합하게 됨으로써, 살포된 토양에서 서서히 분해 및 적용되어 토양의 결속력이 유지되고, 종자 및 식물에 지속적으로 영양소를 공급할 수 있게 된다.

게다가, 넓은 면적을 가지는 절토사면에도 용이하게 적용하여 우수한 접착력을 유발 및 유지시킴으로써 결집력 약화로 발생하기 쉬운 크랙, 부분탈락 또는 슬라이딩이 발생하는 것을 지속적으로 억제하여 안정된 토양을 유지할 수 있게 된다.

아울러, 상기 식물성 접착제는 쌀가루, 찹쌀가루, 밀가루 또는 옥수수가루 등 곡물의 분말을 물과 가열 및 교반하여 제조된 곡물 풀인데, 이러한 곡물로 이루어진 식물성 접착제가 도포됨에 따라, 토양, 종자 및 식물에 풍부한 영양분을 공급할 수 있게 된다.

이때, 상기한 쌀가루, 찹쌀가루, 밀가루 또는 옥수수가루 등의 곡물 분말을 물과 9:1의 부피비로 가열 및 교반하는 것이 바람직하다.

상기 황토는 주로 실트 크기의 직경이 0.002 내지 0.005㎜인 입자로 이루어진 퇴적물로, 수분 증발 억제와 토양의 점성을 좋게 하고, 토양의 산성화를 방지하는 것으로서, 35 내지 60 중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다.

상기 바실러스는 토양미생물로서, 토양의 산성화를 예방하여 종자의 발육을 촉진시키는 역할을 수행하는데, 이때, 상기 바실러스는 3 내지 7 중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다.

상기 액비는 분말 또는 입자 형태의 비료를 희석하여 액상으로 제조한 것으로서, 토양에 충분한 미생물 영양원으로 토양 자체를 개량해주고, 토양의 산성화를 방지하며, 지력을 증진시키는 역할을 하는 것으로, 3 내지 7 중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다.

상기 테라코템은 토양보습제로서, 수분흡수중합제, 양분요소, 성장촉진제, 전해질 등의 물질이 혼합된 혼합물이고, 자체 무게의 200배의 수분을 저장할 수 있으며, 저장된 수분은 식물이 필요로 할 때 서서히 식물의 뿌리에 공급해주게 된다.

이때, 상기 테라코템은 5 내지 10 중량% 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 상술한 효과가 미미해 지거나, 과도해 질 수 있기 때문이다.

상기 보조혼합물은 석탄회와 액비를 중량대비 1:3으로 액비에 석탄회를 침지시켜 석탄회에 액비가 흡착되도록 한 다음, 액비가 흡착된 석탄회 55 내지 75 중량% 및 유기질 퇴비 25 내지 45 중량%를 혼합하여 석탄회에 유기질 퇴비가 코팅되도록 하고 18 내지 25%의 함수율을 갖도록 건조시킨 다음, 유기질 퇴비가 코팅된 석탄회와 폐지를 중량대비 1:1로 혼합하여 이루어진다.

상기 석탄회는 석탄의 연소 후 부산물로서 발생하는 것으로, 플라이애쉬(fly ash), 바텀애쉬(bottom ash), 신더애쉬(cinder ash)로 구성되고, 상기 석탄회와 함께 혼합되는 상기 유기질 퇴비로부터 발생될 수 있는 악취를 제거하는 역할을 함과 동시에 다량의 미네랄 성분 등의 자체 비료성분을 통해 토양, 종자 및 식물의 생육에 이로운 역할을 하게 된다.

상기 액비는 상기 메인혼합물에 혼합되는 액비와 동일한 것으로, 상기 보조혼합물에서는 상기 석탄회와 액비를 중량대비 1:3으로 상기 액비에 상기 석탄회를 침지시켜 상기 석탄회에 상기 액비가 흡착되도록 하여 토양의 개량, 토양의 산성화 방지 및 지력을 증진에 기여할 수 있도록 한다.

상기 유기질 퇴비는 상기 메인혼합물에 혼합되는 유기질 퇴비와 동일한 것으로, 상기 보조혼합물에서는 액비가 흡착된 상기 석탄회 55 내지 75 중량%와 유기질 퇴비 25 내지 45 중량%를 혼합하여 상기 석탄회에 상기 유기질 퇴비가 코팅되도록 하고, 18 내지 25%의 함수율을 갖도록 건조시킨다.

이때, 상기 음식물 퇴비가 코팅된 상기 석탄회를 건조시킬 때, 그 함수율이 18 내지 25%가 되도록 건조시키는 것이 바람직한데, 함수율이 18% 미만으로 건조되면 토양에서 분해되기가 어려워질 수 있고, 함수율이 25%를 초과하여 건조되면 빠른 시간에 분해됨에 따른 재발생률이 저하될 수 있기 때문이며, 함수율은 22%가 유지되도록 하는 것이 가장 이상적이다.

상기 폐지는 신문 폐지에서 얻어지는 제지섬유소를 사용하되, 신문폐지는 잉크 등의 불순물을 제거 처리하고, pH 조정을 통해 상기 제지 섬유소의 pH를 평균 5.5 내지 7.0으로 조정함으로써, 자연토양과 유사한 pH를 갖게 되어 토양개량에 유리하게 작용하며, 상기 보조혼합물의 자연 접착력을 향상시킬 수 있게 하는데, 이러한 상기 폐지는 신문폐지로 한정하는 것은 아니며 폐휴지 또는 폐 골판지 등을 사용할 수 있다.

이와 같이, 상기 액비가 흡착되고, 상기 유기질 퇴비가 코팅된 상기 석탄회를 상기 폐지와 중량대비 1:1로 혼합함으로써, 살포된 토양의 높은 결속력이 유지되어 토양의 안정화를 촉진시키고, 종자 및 식물에 지속적으로 영양소를 공급하며, 종자의 발아 및 식물의 성장을 촉진하여 원하는 단계까지의 녹화를 얻을 수 있게 된다.

상기 유황 복합 비료는 전체 유황 복합 비료 100 중량부당 수용성 유황 5 내지 15 중량부, 수용성 칼륨 3 내지 8 중량부, 수용성 질소 1 내지 5 중량부, 인 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 붕소 0.5 내지 1.5 중량부, 규산 0.05 내지 0.5 중량부, 수용성 망간 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 구리 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 아연 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 철 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 몰리브덴 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 칼슘 1 내지 5 중량부, 수용성 게르마늄 0.1 내지 1 중량부 및 나머지 액비를 포함하고 pH가 8 내지 11의 범위이다.

여기서, 상기 수용성 유황(water-soluble sulfur)은 작물의 생육에 꼭 필요한 성분이고 또한 많이 소요되는 성분으로서, 대표적인 3대 아미노산인 시스틴(Cystin), 시스테인(Cysteine) 및 메티오닌(Methionine)을 생성하여 작물의 맛을 좋게 하고, 생산 수량을 높이며, 품질을 증대시킨다.

과거에 토양 산성화 방지를 위하여 유황이 함유되지 않은 비료로 대체되었고, 환경오염 개선으로 인하여 논과 밭의 토양에 포함된 유황의 양이 감소하였으나, 유황은 작물에 꼭 필요한 유용 성분이므로 비료에 적량 포함시켜 토양에 공급할 필요가 있다.

이때, 유황 복합 비료 100 중량부당, 수용성 유황이 5 중량부 미만 포함되면, 토양에 포함된 유황 함유량이 부족하게 되어 작물의 생육이 크게 개선되지 못하여 생산 수량 및 품질에 부족함이 있는 문제가 있고, 수용성 유황이 15 중량부를 초과하여 포함되면, 유황의 과다 함유로 토양의 산성화가 가속화되어 석회로 중화시켜야 하는 번거로운 문제가 있으므로, 복합 리퀴드 유황 조성물 전체 100 중량부당 수용성 유황은 5 내지 15 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

상기 수용성 칼륨(water-soluble potassium)은 작물의 광합성이나 아미노산으로부터의 단백질 합성에 필요하고, 부족하게 되면 작물의 생육이 저하되거나 잎의 색이 짙어진다.

여기서, 유황 복합 비료 100 중량부당 수용성 칼륨이 3 중량부 미만 포함되면, 잎에 갈색 반점이 생기거나 잎끝이 붉게 변하게 되며, 과실의 경우 착색이 불량하고 크기가 작아지는 문제가 있고, 수용성 칼륨이 8 중량부를 초과하여 포함되면 칼슘이나 마그네슘 등의 흡수를 저해하여 잎의 황화 현상을 초래하거나, 과즙산 함량이 높아지고 대과 발생이 많게 되는 문제가 있으므로, 유황 복합 리뵤 100 중량부당 수용성 칼륨은 3 내지 8 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

상기 수용성 질소(water-soluble nitrogen)는 단백질, 핵산, 엽록소 등 식물체를 구성하는 기본 원소로서, 유기산과 결합하여 아미노산을 생성하며, 물에 녹아 암모늄(NH4+)이나 질산이온(NO3-)의 형태로 작물에 흡수되고, 광합성 능력을 증대시키고, 줄기와 잎의 생육을 촉진하는 기능을 한다.

이때, 유황 복합 비료 전체 100 중량부당 수용성 질소가 1 중량부 미만 포함되면, 줄기와 잎의 생육이 저해되고, 엽색이 점차 녹색에서 연한 녹색으로 변하다가 황색을 나타내는 문제가 있고, 수용성 질소가 5 중량부를 초과하여 포함되면 세포벽이 약하여 조직이 연하게 되고, 질산 이온이 축적되어 작물의 품질이 저하되며, 토양 산성화에 기여하게 되는 문제가 있으므로, 유황 복합 비료 100 중량부당 수용성 질소는 1 내지 5 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

수용성 인(water-soluble phosphorus)은 핵 염색체, 엽록체 및 미토콘드리아 내의 핵산과 핵단백질, 원형질막을 이루는 인지질 등 식물 세포를 구성하는 필수 물질로서, 체내에서 에너지 대사의 주체를 이루고, 꽃을 많이 피우고 열매를 풍성하게 한다.

유황 복합 비료 100 중량부당 수용성 인이 0.01 중량부 미만 포함되면 작물 전체의 생육이 빈약해지고, 잎의 발달이 좋지 못하는 문제가 있고, 수용성 인이 0.1 중량부 초과하여 포함되면, 망간, 구리, 아연 및 철 등의 무기염류의 흡수를 저해하는 문제가 있으므로, 유황 복합 비료 100 중량부당 수용성 인은 0.01 내지 0.1 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

수용성 붕소(water-soluble boron)는 세포벽에서 펙틴질 다당체에 가교 역할을 하여 작물의 조직 형성에 중요한 원소로서, 작물의 성장 촉진에 효과가 있고, 유황 복합 비료 100 중량부당 수용성 붕소가 0.5 중량부 미만 포함되면, 새순의 조직이 파괴되어 꺾이고, 통도조직이 불완전하게 되어 물이나 양분의 흡수가 악화되며, 과실에 콜크층이 생겨 딱딱해지는 문제가 있고, 수용성 붕소가 1.5 중량부를 초과하여 포함되면, 과잉장해가 나타나 생육이 정지될 수 있는 문제가 있으므로, 유황 복합 비료 100 중량부당 수용성 붕소는 0.5 내지 1.5 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

규산(silicic acid)은 산성 토양을 개량하고, 병충해 발생을 억제하는 효과를 갖는 원소로서, 유황 복합 비료 100 중량부당 규산이 0.05 중량부 미만 포함되면 잎과 줄기가 약해지고, 꽃과 열매의 품질이 떨어지는 문제가 있고, 규산이 0.5 중량부를 초과하여 포함되면, 인산 흡수가 저하되고, 전기전도도와 pH를 과도하게 증가시켜 부작용을 유발할 가능성이 높으므로, 복합 리퀴드 유황 조성물 전체 100 중량부당 규산은 0.05 내지 0.5 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유황 복합 비료는 0.01 내지 0.1 중량부를 갖는 각 망간, 구리, 아연, 철 및 몰리브덴을 더 포함한다.

이러한 무기염류는 미량원소들이지만 작물의 생장에 필요한 원소들로서, 작물에 흡수된 후 각 부분으로 수송되어 여러 가지 중요한 생물학적 기능을 수행하는 데 이용되고, 작물의 성장촉진 및 면역력을 증가시켜 생산성 및 품질을 증대시킨다.

먼저, 수용성 망간(water-soluble manganese)은 광합성에서 물의 광분해 및 질산동화작용에 관여하고, 식물체 내에서 발생하는 유해 활성산소를 제거하는 SOD 효소의 보조인자이며, 망간이 결핍되면 세포벽이 두꺼워지고 표피 조직이 오그라들며, 엽맥 사이에 황화 현상이 나타나며, 망간이 과다하면 망간이 불용화되는 과잉 증상이 발생하는 문제가 있으므로, 유황 복합 비료 100 중량부당 망간은 0.01 내지 0.1 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

수용성 구리(water-soluble copper)는 식물의 엽록체 내에 대부분 함유되어 있는 원소로서, 특히 잎에 전체 구리의 약 70%가 함유되어 있으며, 엽록체의 단백질인 플라스토시아닌(plastocyanin)의 성분이고, 산화환원효소의 주성분이며, 구리가 결핍되면 잎의 끝이 백색으로 변하거나 입 전체가 좁아져 뒤틀리는 증상이 발생하고, 구리가 과다하면 잎 전체의 갈변 및 괴사 증상이 발생하여 생장이 빈약하게 되는 문제가 있으므로, 유황 복합 비료 100 중량부당 구리는 0.01 내지 0.1 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

수용성 아연(water-soluble zinc)은 망간, 마그네슘과 함께 효소를 활성화시키고, 특히 탄산무수화효소(carbonic anhydrase)를 활성화시키며, 작물의 체내 대사 결과 발생되는 유해한 활성산소를 제거하는 SOD 효소의 구성 성분이고, 아연이 결핍되면, 엽신과 절간의 신장이 악화되어 잎이 옆으로 퍼져서 로젯트형이 되거나, 갈색의 작은 반점이 엽맥간에 나타나는 증상이 발생하며, 아연이 과다하면, 작물의 생육을 억제하는 문제가 있으므로, 유황 복합 비료 100 중량부당 아연은 0.01 내지 0.1 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

수용성 철(water-soluble iron)은 엽록소 합성의 중요한 필수 원소이고, 환원상태의 헴과 산화상태의 헤민이 보결 분자단의 역할을 하며, 훼레독신의 형태로 전자를 전달하는 작용을 하고, 산화환원 과정에 관여하며, 철이 결핍되면 엽록소가 형성되지 않고 엽맥 사이에 황백화 증상이 발생하며, 철이 과다하면 과잉증상으로 작물의 신장이 억제되는 문제가 있으므로, 유황 복합 비료 100 중량부당 철은 0.01 내지 0.1 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

수용성 몰리브덴(water-soluble molybdenum)은 작물의 질소고정효소 및 질산환원효소의 조효소로서 질소동화작용에 필수 성분이고, 작물의 단백질 합성에도 관여하며, 몰리브덴이 결핍되면 잎이 황색이나 황록색으로 변하여 괴사반점이 나타나거나 위쪽으로 말려 올라가며, 엽맥과 엽맥 사이에 황백화된 반점이 나타나 잎이 전체적으로 녹회색으로 변해 시들어 버리는 문제가 있고, 몰리브덴이 과다하면 잎의 가장자리가 황화되면서 말라죽는 현상이 발생할 수 있는 문제가 있으므로, 유황 복합 비료 100 중량부당 몰리브덴은 0.01 내지 0.1 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

이 밖에도, 유황 복합 비료는 게르마늄 0.1 내지 1 중량부와 수용성 칼슘 1 내지 5 중량부를 더 포함한다.

상기 수용성 게르마늄(water-soluble germanium)은 원적외선 방사율이 높아 작물의 면역력을 강화해 주고, 작물의 물분자를 활성화시켜 작물의 성장을 촉진시켜 주며, 강력한 탈수소작용으로 산소공급을 증대시켜 병원성 미생물의 활동을 억제시키는 기능을 하고, 게르마늄이 결핍되면 이러한 기능이 발현되기 어렵고, 게르마늄이 과다하면 과잉증상에 의하여 작물에 악영향을 줄 수 있는 문제가 있으므로, 유황 복합 비료 100 중량부당 게르마늄은 0.1 내지 1 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.

또한, 수용성 칼슘(water-soluble calciun)은 식물 세포의 바깥 부분과 액포 중에 주로 함유되어 있는데, 식물세포의 신장과 분열에 필요하고, 막의 구조를 유지하며, 세포내 물질을 보존하는 기능을 하며, 수용성 칼슘이 결핍되면 분열조직의 생장이 저해되고, 잎 주변이 백화되어 고사할 수 있으며, 수용성 칼슘이 과다하면 길항작용에 의하여 다른 무기염류의 흡수를 저해하고, 과실 속이 썩는 속썩음 증상이 나타나거나, 과실 표면에 백색 얼룩이 지는 흰색 반점 증상이 발생할 수 있다.

따라서, 상기 수용성 칼슘은 1 내지 5 중량부 포함되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 유황 복합 비료는 수용성 망간, 수용성 구리, 수용성 아연, 수용성 철 및 수용성 몰리브덴 등의 각종 무기염류가 함유됨으로써 전기전도도가 높게 발현되는 것이고, 이러한 유황 복합 비료가 토양에 시비되는 경우 비료 내에 포함된 무기염류가 토양 내에서 물에 녹게 되어 이온 상태의 무기염류로 존재하게 되며, 이때, 전기전도도가 우수하므로 미량원소인 무기염류 등의 이온이 빠르게 작물 내로 확산되어 흡수율이 높기 때문에, 영양분의 결핍 현상이 방지되고 작물의 생산성과 품질이 향상된다.

또한, 상기 유황 복합 비료는 알칼리성인 pH 8 내지 11의 적정 pH로 유지되어, 작물의 영양분 흡수율이 높게 유지될 뿐만 아니라, 기존의 산성 토양을 중화시켜 개량하여 지력 증진 효과가 뛰어나다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 절토사면 녹화 및 안정화를 위한 친환경 토양혼합물을 이용한 녹화공법에 대하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명은 절토사면(C)에 횡방향으로는 다수의 횡시공홈(1)을 파내어 형성하고, 종방향으로 다수의 종시공홈(2)을 파내어 형성하는 시공홈 형성 단계(S10)를 수행한다.

이후, 상기 보조혼합물(20)을 상기 횡시공홈(1)에 시공하면서 절토사면(C)으로부터 일정 높이 돌출시켜 경화시키되, 보조혼합물(20)의 돌출 높이와 횡시공홈(1)의 깊이 비율이 1:3 내지 1:5가 되도록 시공하는 보조혼합물 시공 단계(S20)를 수행한다.

그리고, 상기 유황 복합 비료(30)를 상기 종시공홈(2)에 시공하는 유황 복합 비료 시공 단계(S30)를 수행한다.

마지막으로, 상기 메인혼합물(10)을 초본류의 종자와 혼합한 후 절토사면(C)에 도포하여 시공하는 메인혼합물 시공 단계(S40)를 수행한다.

이와 같이, 절토사면에 상기 보조혼합물과 메인혼합물을 함께 시공함으로써, 상대적으로 상기 메인혼합물의 살포량을 줄여 절토사면에 시공되는 두께를 얇게 하더라도 상기 보조혼합물이 상기 메인혼합물을 지지하는 역할을 하게 되어 토양의 안정화나 토양, 종자 및 식물에 영양분을 공급하는 것에 지장을 주지 않게 된다.

또한, 이러한 메인혼합물, 보조혼합물 및 유황 복합 비료 등의 친환경 토양혼합물을 절토사면에 시공시, 절토사면에 횡방향으로 다수의 횡시공홈을 파낸 다음 보조혼합물을 다수의 상기 시공홈에 시공하고, 이때 다수의 횡시공홈에 시공된 보조혼합물이 절토사면에서 일정 높이로 돌출되도록 시공한 다음, 보조혼합물이 적당히 경화되도록 12시간 정도 기다린 후에 메인혼합물을 절토사면 전체에 시공하는데, 이때, 절토사면으로부터 돌출된 보조혼합물의 돌출 높이와 상기 횡시공홈 깊이의 비율은 1:3 내지 1:5인 것이 바람직하다. 이와 같이 횡시공홈을 횡방향으로 형성하는 것은 다수의 횡시공홈에 시공되어 돌출 경화된 보조혼합물이 서로 이격된 채 다수가 횡방향으로 여러 개소에 각각 길게 형성됨으로써 메인혼합물과 토양의 슬라이딩 방지 효과를 증대시키기 위한 것이다.

또한, 횡시공홈에 돌출되게 시공된 보조혼합물이 경화될 때까지 기다리는 동안에 절토사면에 종방향으로 형성된 다수의 종시공홈에 유황 복합 비료를 시공한다. 이와 같이 종시공홈을 종방향으로 형성하는 것은 종시공홈에 시공된 유황 복합 비료가 메인혼합물과 토양에 빠르게 확산되어 작물에 흡수될 수 있도록 한 것이다.

이에 따라, 절토사면에 구성된 다수의 횡시공홈과 종시공홈에 각각 보조혼합물과 유황 복합 비료를 시공한 상태에서 메인혼합물을 시공함으로써, 메인혼합물과, 보조혼합물 및 유황 복합 비료의 복합적인 작용으로 토양의 개량 및 안정화를 촉진함은 물론, 종자 및 식물의 생육을 지속적으로 도와줄 수 있게 되고, 횡시공홈에 보조혼합물이 횡방향으로 돌출 시공되므로 메인혼합물의 슬라이딩을 방지할 수 있고, 우수한 접착력을 유지시킴으로써 결집력 약화로 발생하기 쉬운 크랙, 부분탈락의 발생을 지속적으로 억제하여 안정화된 토양을 유지할 수 있게 된다.

그리고, 다수의 횡시공홈과 종시공홈에 각각 시공된 보조혼합물 및 유황 복합 비료를 통해 메인혼합물의 시공량을 줄여 절토사면에 시공되는 전체 두께를 얇게 할 수 있고, 횡 방향으로 길게 돌출된 보조혼합물이 메인혼합물을 지지하는 역할을 하게 되어 토양의 안정화나 토양, 종자 및 식물에 영양분을 공급하는 것에 지장을 주지 않게 되어 시공비용을 절감할 수 있다.

또한, 다수의 횡시공홈에 보조혼합물을 시공한 후 경화되기까지 12시간 동안 기다리면서 종시공홈에 유황 복합 비료를 시공하여 시공시간을 단축하고 효율적으로 시공할 수 있고, 12시간이 경화한 후에는 수분을 함유하고 있는 메인혼합물을 절토사면에 시공함으로써 살포된 토양에서 서서히 분해 및 적용되어 시공된 토양이 안정될 때까지 토양의 높은 결속력이 유지되고, 종자 및 식물에 지속적으로 영양소를 공급함은 물론, 종자의 발아 및 식물의 성장을 촉진하여 원하는 단계까지의 녹화를 얻을 수 있게 된다.

특히, 보조혼합물이 절토사면에 다수가 형성된 횡시공홈에 시공되되, 절토사면으로부터 일정 높이 돌출되도록 시공된 상태에서 보조혼합물의 횡방향으로 형성된 돌출부위를 포함하는 절토사면 모두를 덮으며 메인혼합물이 살포됨에 따라, 절토사면에서 다수의 돌출 및 상기 보조혼합물과의 적층부위를 갖게 되어 수직에 가까운 급한 경사면에 적용되더라도 슬라이딩이 발생하는 것을 최소화하여 지속적으로 안정된 토양을 유지할 수 있고, 이후 친환경적인 천연 비료인 유황 복합 비료가 녹화 작물에 부족한 유황 성분과 무기염류 등을 보충하여 작물의 성장촉진 및 면역력을 증가시키고 pH가 높아 산성 토양을 중화시켜 개량하게 되므로 작물의 지속적인 생장에 큰 도움이 되고, 지력 증진 효과가 우수한 것이다.

본 발명에서 상기 실시형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

1. 횡시공홈
2. 종시공홈
10. 메인혼합물
20. 보조혼합물
30. 유황 복합 비료
C. 절토사면

Claims

물에 침지시킨 상태에서 고온으로 가열하여 증해된 볏짚 10 내지 15 중량%, 밀가루 5 내지 10 중량%, 입자크기 1㎜이하의 크기로 분쇄되고 18 내지 25%의 함수율을 갖도록 저장 및 건조된 유기질 퇴비 10 내지 15 중량%, 식물성 접착제가 도포되고 물에 적셔진 코코넛껍질 3 내지 7 중량%, 황토 35 내지 60 중량%, 바실러스 3 내지 7 중량%, 액비 3 내지 7 중량% 및 테라코템 5 내지 10 중량%를 혼합한 메인혼합물과,
석탄회와 액비를 중량대비 1:3으로 액비에 석탄회를 침지시켜 석탄회에 액비가 흡착되도록 한 다음, 액비가 흡착된 석탄회 55 내지 75 중량% 및 유기질 퇴비 25 내지 45 중량%를 혼합하여 석탄회에 유기질 퇴비가 코팅되도록 하고 18 내지 25%의 함수율을 갖도록 건조시킨 다음, 상기 건조된 유기질 퇴비가 코팅된 석탄회와, 신문 폐지로부터 불순물을 제거하고 pH를 5.5 내지 7.0의 범위로 조정한 제지섬유소를 중량대비 1:1로 혼합한 보조혼합물과,
유황 복합 비료 100 중량부당 수용성 유황 5 내지 15 중량부, 수용성 칼륨 3 내지 8 중량부, 수용성 질소 1 내지 5 중량부, 인 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 붕소 0.5 내지 1.5 중량부, 규산 0.05 내지 0.5 중량부, 수용성 망간 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 구리 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 아연 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 철 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 몰리브덴 0.01 내지 0.1 중량부, 수용성 칼슘 1 내지 5 중량부, 수용성 게르마늄 0.1 내지 1 중량부 및 나머지 액비를 포함하고 pH가 8 내지 11인 유황 복합 비료를 절토사면에 시공하되,
절토사면에 횡방향으로는 다수의 횡시공홈을 파내어 형성하고, 종방향으로 다수의 종시공홈을 파내어 형성하는 시공홈 형성 단계와,
상기 보조혼합물을 상기 횡시공홈에 시공하면서 절토사면으로부터 일정 높이 돌출시켜 경화시키되, 보조혼합물의 돌출 높이와 횡시공홈의 깊이 비율이 1:3 내지 1:5가 되도록 시공하는 보조혼합물 시공 단계와,
상기 유황 복합 비료를 상기 종시공홈에 시공하는 유황 복합 비료 시공 단계와,
상기 메인혼합물을 초본류의 종자와 혼합한 후 절토사면에 도포하여 시공하는 메인혼합물 시공 단계를 포함하는 절토사면 녹화 및 안정화를 위한 친환경 토양혼합물을 이용한 녹화공법.