KR101580142B1

KR101580142B1 - 인공 식물섬의 식물식재방법

Info

Publication number: KR101580142B1
Application number: KR1020130082678A
Authority: KR
Inventors: 이대희
Original assignee: (주)에코원
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2015-12-28
Also published as: KR20150008570A

Abstract

본 발명은 녹조의발생을 줄이고 수질을 정화하기 위한 목적으로 설치하는 인공 식물섬에 식물을 식재하는 방법에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 하천 또는 해안이나 호소의 수면에 식물이 식재된 구조체를 부유시켜 수면에 그늘을 형성하여 각종 조류의 생육을 억제하고 식물 뿌리에 의해 수질을 정화하는 구조체인 인공 식물섬에 식물을 식재하는 방법에 관한 것이다.

Description

인공 식물섬의 식물식재방법 {Planting method of artificial plant islands}

산업화의 진행에 따라 대기 중의 분진, 이산화탄소, 이산화황 등의 대기오염물질과 농업용 비료나 유기질 비료 등이 토양 중으로 용해되어 홍수나 빗물에 포함되어 하천이나 호소 등으로 유입되면 생태계에 악영향을 끼치게 된다. 뿐만 아니라, 수중의 오염물질이 증가함에 따라 수중생태계 자정능력의 한계를 초과하는 부영양화 현상이 발생하게 된다. 부영양화는 각종 조류들의 생장을 위한 영양분으로 작용하여 많은 양의 조류를 발생시킨다. 따라서, 하천이나 호소 등의 수중생태계에 존재하는 영양염류의 양이 자체 정화능력을 초과하지 않도록 균형을 유지시킬 필요성이 대두되었다.

하천이나 호소 등의 부영양화 방지를 위하여 많은 기술들이 개발되고 있다. 등록특허 제10-0804268호는 수질정화용 인공부도에 관한 것으로서, 식물을 식재할 수 있는 인공부도를 수면에 설치하여 식재된 식물을 통해 수질을 정화시키는 기술이 개시되었고, 등록특허 제10-0714673호는 다기능성 생태복원 인공섬에 관한 것으로서, 파랑에 의해 녹조가 식물섬 안으로 들어오면 녹조류를 영양분으로 식물이 자라게 하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래기술에서는 인공섬에 식물을 식재하기 위해 부유체에 식재공을 만들고 식재공에 포트묘의 뿌리부분을 식재한 후 설치한다. 인공섬 설치 후 시간이 경과함에 따라 식물체의 뿌리가 수면 위에서부터 자라서 수면 아래로 내려가게 되는데, 수면 아래로 1m 정도 뿌리가 자라려면 최소 수 개월이 걸리고, 뿌리의 수질 정화효율도 뿌리가 1m 이상 자라야 제대로 발휘 가능하게 된다. 그러나, 식재공에 식재된 식물체는 파랑이나 물의 흐름에 의해 식재공에서 이탈하기도 하며, 뿌리가 있는 상태로 식재하므로 설치에 많은 비용과 시간이 소요된다. 또한, 제작시에도 많은 비용이 발생하며 대단위 수면에 설치시 식재가 용이하지 않다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 설치가 간편하고, 빠른 시간 내에 수질정화효과, 조류성장 억제효과 및 어류 서식지 제공 효과를 볼 수 있으며, 세찬 물결에도 쉽게 이탈되지 않아 안정적인 설치가 가능한 인공 식물섬을 제공하려는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명자들은 수면에 부유시키는 부유체 내의 식재공에 식물체의 뿌리가 위치하도록 하는 것이 아니라, 식물체로서 관목의 가지를 선택하여 가지 길이가 50 ㎝에서 2 m 정도 되도록 자르고, 이 가지를 부유체의 식재공에 꽂아주어 잎을 포함한 지상부는 일정부분 부유체 위로 올라오고 나머지는 수면 아래로 내려가게 해주어 수면 아래 부분의 가지에서 뿌리가 형성되어 빠른 시간 내에 수질정화와 녹조억제효과를 볼수 있으며 식재도 간편하여 식재비용을 줄일 수 있는, 경제적이고 수질정화효과도 뛰어난 인공 식물섬의 식물 식재방법을 발명하였다.

본 발명의 일 실시예에 따른 녹조발생 억제와 수질정화용 인공식물섬의 식물식재방법은 갯버들을 포함하는 버드나무과를 비롯한 삽목 가능한 관목 가지를 50 ㎝ 내지 2.5 m 정도, 바람직하게는 70 ㎝ 내지 2 m 길이로 자른 후 지상부 쪽에만 잎과 잔가지를 남기고 수중에 위치하게 되는 아래쪽 가지에서는 잎과 잔가지를 전부 제거한 다음, 식재공에 넣어서 지상부 쪽의 잎과 잔가지부를 남기고 잎과 잔가지가 제거된 아래쪽 가지는 부유체를 통과하여 수면 아래로 내려가게 설치해 주었다. 수면 아래로 잠긴 관목 가지에서는 빠른 시간 내에 사방으로 뿌리가 내리게 되고, 이 뿌리는 수질을 정화하고, 녹조 등 조류의 발생을 억제할 뿐만 아니라, 물고기나 수생곤충들의 산란처, 피난처 역할을 하게 된다.

또한, 부유체나 식생기반재에 별도로 미리 형성된 직경 3 ㎝ 이상의 식재공이 없는 경우에는 부유체나 식생기반재의 식재할 장소에 삽목하려는 식물의 가지 굵기 정도의 식재공을 형성해 주어 위쪽의 가지가 분기된 곳 또는 잎이 달린 곳이 식재공에 걸리게 하고, 식재공이 뚫려 있는 경우에는 가지의 분기가 시작되는 곳 또는 잎이 달린 곳이 식재공에 걸리도록 고정할 수 있으며, 식재공을 통해 식물체가 밑으로 빠지지 않도록 식재공 또는 식재공의 상부, 하부 중 한 곳 이상에 지지부재를 추가하여 줌으로써 안정적인 식물의 성장을 도모할 수 있다. 지지부재는 특별한 형상의 제한은 없으나, 통상 그물망 형태의 지지부재를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 식물체의 지상부가 수면 위로 올라오게 식재해 주어야 식물체의 광합성을 촉진하여 빠르게 뿌리를 형성할 수 있으므로 부유체 위로 최소한 잎눈이 한 개 이상 올라오게 설치하는 것이 좋다.

또한, 본 발명은 수면 아래로 들어가는 식물체의 길이를 한정짓지는 않으나 햇볕의 투광층에 맞추어 수면 아래로 1 m 내지 2 m 정도의 깊이가 되도록 하는 것이 적당하며, 이 정도의 깊이에서 수온도 뿌리내리기에 적당하다.

또한, 본 발명은 인공 식물섬의 부유체 및/또는 식생기반재가 어떤 재질로 이루어져 있는가를 가리지 않으며, 식재공이 형성되어 있거나 형성되지 않거나를 가리지 않고 설치가 가능한 것이 특징이다.

또한, 본 발명은 갯버들뿐만 아니라 삽목이 가능한 모든 관목의 가지를 이용하여 같은 방식으로 설치가 가능하다.

본 발명의 인공 식물섬 식물 식재방법은 녹조발생 억제와 수질 정화가 가능하고, 식물체의 뿌리가 수면 아래에 있으므로 어류의 산란장이나 피난처로 이용이 가능하며, 인공 식물섬 수면 아래에 어류 산란장 등의 인공 구조물 설치를 줄이는 효과가 있다. 또한, 수면 하에서 뿌리줄기나 관목 가지를 성장시키므로 식물의 뿌리를 토양에서 성장시키는 것보다 성장이 빨라 인공 식물섬 식생대 형성속도가 빠르고, 경제성이 뛰어나다.

도 1은 본 발명의 식물이 식재된 부유체 형성을 단계별로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 식물이 식재된 부유체를 이용한 인공섬의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 관목 가지를 수중에 위치하도록 하는 식물이 식재된 부유체 사진이고,
도 4는 도 3의 식물이 식재된 부유체를 수중에 설치하여 약 30일 경과한 후 잔뿌리가 성장한 모습 사진이다.

본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 이용하여 설명할 것이다.

본 발명의 인공 식물섬을 이루는 부유체는 부유체 몸체(110) 및 부유체 몸체(110)를 감싸는 부유체 망체(130)를 포함하고, 부유체 몸체는 수중구조체에 구조체 연결부재(540)를 이용하여 고정할 수 있다. 필요에 따라 부유체 몸체를 감싸는 부유체 커버(120)를 부유체 망체(130)의 내측, 부유체 몸체(110)의 외측에 부가할 수 있다.

부유체 몸체(110)는 발포 폴리스틸렌을 비롯한 부유성 플라스틱 재질로 이루어지고, 평면 및 단면 형상에 특별한 제한은 없으나, 단면을 타원형이나 원기둥 형상으로 형성하는 것이 바람직하다. 부유체 몸체(110)에는 수면에 대해 수직 방향으로 다수의 식재공이 일정 간격 이격되어 형성되는데 길이 방향으로 한 줄이나 여러 줄의 식재공(110)을 형성할 수 있다.

커버(120)는 부유체 몸체(110)의 전면을 감싸며 설치되는데 합성섬유나 천연 섬유로 제작된 부직포 또는 직포 매트와 같이 수중의 유기물을 흡착할 수 있는 다양한 소재로 이루어지며, 부유체 몸체(110)를 파손으로부터 보호하고 오랜 시간 자외선 노출로 인해 부유체 몸체(110)가 부식되는 것을 지연시켜 준다. 커버(120)는 부유체 몸체(110)에 형성된 식재공(111)의 상측과 각각 연통되도록 커버의 식재공(121)을 뚫어 구성된다.

커버(120) 또는 부유체 몸체(110)를 감싸며 설치되는 부유체 망체(130)의 종류에는 특별한 제한은 없지만, 바람직하게는 합성수지망, 금속 재질의 망 또는 지오그리드망을 선택하면 설치후 인장력과 내구수명을 길게 유지할 수 있다.

이와 같이, 부유체 몸체(110), 부유체 망체(130) 그리고, 경우에 따라 부유체 몸체(110)와 부유체 망체(130) 사이의 커버(120)를 포함하여 이루어지는 부유체에는 위에서 이미 설명한 바와 같이, 갯버들과 같은 버드나무과뿐만 아니라 삽목이 가능한 모든 관목의 가지를 이용하여 식재공 아래 수중으로 소정 깊이로 식물의 가지가 내려가도록 하고 이를 고정한다.

이와 같이 식물이 식재된 부유체는 단독으로 수면에 띄워 인공섬으로 이용할 수 있다. 또한, 식물이 식재된 부유체 여러 개를 연결하여 이를 인공섬으로 이용할 수도 있다. 연결 방식은 식물이 식재된 부유체 두 개 이상을 로프, 체인 등으로 연결하거나, 큰 망체를 이용하여 그 안에 식물이 식재된 부유체 두 개 이상을 넣어 고정시키는 방법이 있고, 연결고리를 이용하여 연결하는 방법, 큰 부유체 프레임(400)에 식물이 식재된 부유체를 두 개 이상 넣어 고정시키는 방법 등 다양한 방법을 채택할 수 있으며, 특별한 제한은 없다.

식물이 식재된 부유체는 그대로 물 위에 띄우기도 하지만, 식물이 식재된 부유체 하나 이상을 부유체 프레임(400)에 연결하여 띄우는 것도 가능하다. 부유체 프레임(400)은 다양한 형태로 형성할 수 있으며, 부유체 프레임(400)의 내측 및 외측에 식물이 식재된 부유체를 연결할 수 있다. 부유체 프레임(400)의 재질에 특별한 제한은 없으며, 물에 뜰 수 있고 강도와 내구성이 있는 플라스틱 수지 등으로 제조하는 것이 바람직하다.

이처럼 식물이 식재된 부유체 한 개 이상 또는 식물이 식재된 부유체와 연결된 부유체 프레임(400)으로 식물섬을 형성하는 것이 가능하지만, 식물이 식재된 부유체나 부유체 프레임(400)에 수중구조체를 부가 연결하여 식물섬을 형성할 수도 있다.

수중구조체는 상기 부유체 몸체(110), 커버(120), 부유체 망체(130)로 이루어진 식물이 식재된 부유체 한 개 이상에 연결하여 인공 식물섬의 하부 즉 수중에서 수질정화를 수행하기 위한 수중구조물이다. 하나의 수중구조체를 식물이 식재된 부유체에 연결하여 하나의 인공 식물섬을 형성할 수 있고, 다수 개의 수중구조체를 식물이 식재된 부유체에 연결하여 하나의 인공 식물섬을 형성할 수도 있다. 수중구조체는 어느 정도 무게가 있어 수중으로 가라앉는 재질인 환봉이나 각관 등으로 제작되는 것이 일반적이며, 환봉 및 각관뿐만 아니라 체인이나 와이어, 합성섬유 로프 등으로 구조체를 형성하는 것도 가능하다.

수중구조체의 형태는 사각이나 세모, 마름모, 원형, 타원 등 여러 가지 모양으로 연속하게 일정 길이로 용접하거나, 연결부재를 이용하여 제작할 수 있다. 일정 길이의 수중구조체 여러 개를 연결고리와 같은 연결부재를 이용하여 연결할 수 있고, 수중구조체에 맞추어 부유체를 설치하는 경우에는 부유체에 고리 등의 연결부재를 형성하여 이를 수중구조체에 고정시킬 수 있다. 또한, 식물이 식재된 부유체를 수중구조체에 연결할 때 부유체 하나에 수중구조체 한 개씩 개별로 연결하기도 하나, 하나의 부유체에 여러 개의 수중구조체를 연결하기도 하고, 여러 개의 식물 식재 부유체에 여러 개의 수중구조체를 연결할 수도 있다.

수중구조체는 수중구조체 외곽을 둘러싸는 구조틀(510)과, 구조틀의 상부 및 하부에 존재하는 구조망체(520), 그리고 구조망체 사이에 존재하는 담체(530)를 포함하여 이루어지며, 구조틀과 식물섬을 연결하는 구조체 연결부재(540)를 포함한다.

구조틀은 도면과 같이 일정 두께가 있는 사각형(정확히는 육면체)으로 형성할 수 있으나, 사각형 모양으로 한정되는 것은 아니며, 원형, 삼각형, 다각형 등 다양한 형태로 형성할 수 있다.

구조망체(520)는 담체(530)가 유실되지 않도록 담체(530)를 보호하며, 수중 오염물이 담체에 흡착되거나 담체와 접촉할 수 있도록 망체로 구성된다. 합성섬유 망체, 금속 망체 등 다양한 재질로 형성할 수 있고, 바람직하게는 내구성과 강도 등을 고려하여 스테인레스 망체로 형성한다.

상,하부 구조망체(520) 사이에는 담체(530)를 채우는데, 담체(530)는 오염물질 등이 잘 흡착할 수 있고, 수질 정화를 위한 미생물이 잘 생장할 수 있도록 다공성 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 수중구조체에는 구조틀(510)과 식물섬을 연결하는 구조체 연결부재(540)가 포함되는데, 체인, 로프, 고리 등 다양한 구조체 연결부재(540)로 식물섬과 수중구조체를 연결한다.

그 외에도 수중구조체는 부유체의 이탈을 방지하고 유속에 떠내려가지 않게 해주는 닻과 같은 고정장치에 연결하여 고정장치의 고정을 용이하게 해주며, 태양광 등의 설치를 위한 기둥을 세울 때도 필요한 것으로 수중구조체의 크기에 맞는 고정용 자재를 모서리나 마주 연결되는 곳에 설치하여 부유체와 상관없이 설치할 수 있게 해주는데 높이는 1미터 이상으로 하여 식물이 성장하였을 때보다 높이 하여야 한다.

대형댐이나 호수에서 파랑이나 배의 운행으로 인한 파랑이 자주 발생하는 곳에서는 수중구조체의 아래쪽에 수중구조체를 한 개 이상 부가 설치할 수 있으며, 또는 여러 개의 넓은 판상 구조물을 매달아주어 파랑에 의해 부유체가 물위로 튀어 올라와 파손되는 것을 방지해주는 역할을 할 수 있다.

110: 부유체 몸체, 111: 식재공,
120: 커버, 121: 커버의 식재공,
130: 부유체 망체,
210: 식물, 220: 관목 가지,
230: 잔뿌리,
400: 프레임, 510: 구조틀,
520: 구조망체, 530: 담체,
540: 구조체 연결부재

Claims

수면에 부유하는 부유체 몸체 및 부유체 몸체를 감싸는 부유체 망체를 포함하는 부유체에 뿌리가 자라지 않은 상태의 삽목 가능한 관목 가지를 관통시켜 관목 가지가 부유체 몸체를 빠져나와 수중으로 30 ㎝ 이상 위치하도록 하고 부유체 몸체 상부로는 잎이 나오도록 하되, 수면 아래로 들어가는 식물체의 말단은 수면으로부터 2m 이내의 햇빛 투광층에 위치하도록 식물을 식재하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 부유체 몸체 및 부유체 망체 사이에 부유체 몸체를 감싸는 부유체 커버가 부가되는 것을 특징으로 하는, 식물을 식재하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 삽목 가능한 관목은 버드나무과 식물임을 특징으로 하는, 식물을 식재하는 방법.
수면에 부유하는 부유체 몸체 및 상기 부유체 몸체를 감싸는 부유체 망체를 포함하는 부유체; 및
상기 부유체 몸체에 수직 방향으로 형성된 식재공 및 부유체 망체를 관통하여 수중으로 30 ㎝ 이상 뻗도록, 수면 아래로 들어가는 식물체의 말단이 수면으로부터 2m 이내의 햇빛 투광층에 위치하도록 식재된 뿌리가 자라지 않은 상태의 삽목 가능한 관목 가지;를 포함하는 식물이 식재된 부유체가 하나 이상 포함되는 인공 식물섬.
청구항 4에 있어서,
상기 부유체 몸체 및 부유체 망체 사이에 부유체 몸체를 감싸는 부유체 커버가 부가되는 것을 특징으로 하는, 인공 식물섬.
청구항 4에 있어서,
상기 삽목 가능한 관목은 버드나무과 식물임을 특징으로 하는, 인공 식물섬.
청구항 4에 있어서,
상기 하나 이상의, 식물이 식재된 부유체는 수면에 뜨는 프레임에 연결되어 수면에 부유하는 것임을 특징으로 하는, 인공 식물섬.
청구항 4에 있어서,
상기 인공 식물섬은 구조틀과, 구조틀의 상부 및 하부에 존재하는 구조망체, 구조망체 사이에 존재하는 담체, 인공식물섬과 연결하는 구조체 연결부재를 포함하는 수중구조체가 더 부가되는 것을 특징으로 하는, 인공 식물섬.