KR101645894B1 - 법면녹화용 조성물 및 이를 이용한 법면녹화공법 - Google Patents

법면녹화용 조성물 및 이를 이용한 법면녹화공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 옥신 20~30 ppm과 시토키닌 20~30ppm을 포함하는 법면녹화용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 법면녹화시 보비력, 보습력 및 통기성이 우수할 뿐만 아니라, 침출수에 의한 지반침하 내지 유수 등에 의한 종자유실 우려가 없이 종자부착력과 활착력이 우수한 법면녹화용 조성물 및 이를 이용한 녹화방법을 제공한다.

Description

법면녹화용 조성물 및 이를 이용한 법면녹화공법{COMPOSITION FOR SLOPE AFFORESTATION AND METHOD OF SLOPE AFFORESTATION USING THE SAME}
본 발명은 법면녹화용 조성물 및 이를 이용한 법면녹화공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 법면녹화시 보비력, 보습력 및 통기성이 우수할 뿐만 아니라, 침출수에 의한 지반침하 내지 유수 등에 의한 종자유실 우려가 없이 종자부착력과 활착력이 우수한 법면녹화용 조성물 및 이를 이용한 법면녹화공법에 관한 것이다.
식물을 이용하여 훼손지 또는 민둥땅 표면을 식재 피복하는 것을 녹화라고 정의하며, 이는 식생을 도입하는 장소와 대상에 따라 도시녹화, 사막녹화, 절개지녹화 등으로 쓰이고 있다. 따라서 법면 녹화공법은 비탈면에 식물을 도입하고 토목적 수단으로 비탈면을 피복 보호하는 방법의 총칭이다.
녹화공법의 적용은 대상 비탈면의 경사도, 토질, 암질, 주변 경관 등의 여러 요인에 따라 다양하게 적용되고 있다. 일반적으로 토사비탈면에 사용되는 비탈면녹화공법은 기계를 이용한 종자분사파종공법이 주로 사용되고, 코아네트, 쥬트네트 등과 같이 식생의 활착을 돕고 초기침식을 방지하기 위해 자연적으로 분해가 될 수 있는 천연소재의 망을 분사파종공법과 병행하여 시공하기도 하며, 매우 제한적으로 자생초종 및 목본의 활착을 위해 인력을 사용하여 파종한 후에 볏짚거적을 덮는 공법도 사용되고 있다. 또한 고속도로 비탈면 중 암반지역 녹화공사에 가장 많이 사용되는 녹화공법은 식생기반재취부공법으로 조기녹화를 도모하기 위해 초기 성장이 우수한 외래도입초종 위주의 종자배합으로 시공되고 있다.
식생기반재취부공법은 시공 재료의 형상과 장비 구성에 따라 즉 토양 재료로 마사와 각종 유ㆍ무기 폐기물을 이용해 만든 부숙토를 에어건으로 분사하여 시공하는 건식 형태의 공법과 유기물 함량이 높은 토양을 접착제 등의 첨가제와 함께 물과 혼합하여 슬러리 형상으로 만들어 고압펌프를 이용해 분사하여 시공하는 습식 형태의 공법으로 나눌 수 있다.
습식공법은 슬러리 상으로 뿜어 붙여지기 때문에 5cm 이상 두껍게 시공하기 어려운 반면 건식공법은 식생기반재를 10cm 이상 비탈면에 붙일 수 있다. 따라서 습식은 녹화 대상지가 토사 절토 성토 비탈면이나 풍화암 또는 리핑암일 때 효과적이며, 건식은 풍화암 또는 리핑암으로부터 토양층이 거의 남아 있지 않은 암반 비탈면에 적용될 수 있다.
현재까지 국내외에서 알려져 있거나 시공에 적용되고 있는 공법은 대개 법면녹화시 보비력, 보습력 및 통기성이 떨어질 뿐만 아니라, 침출수에 의한 지반침하 내지 유수 등에 의한 종자유실의 문제로 인해 결국 녹화실패로 귀결되는 사례가 종종 보고되고 있어 이에 대한 개선이 요구된다.

[선행기술문헌]
[특허문헌]
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0008171호(2010.01.25. 공개)
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0009495호(2013.01.23. 공개)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 법면녹화시 보비력, 보습력 및 통기성이 우수할 뿐만 아니라, 침출수에 의한 지반침하 내지 유수 등에 의한 종자유실 우려가 없이 종자부착력과 활착력이 우수한 법면녹화용 조성물을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.
(1) 옥신 20~30 ppm과 시토키닌 20~30ppm을 포함하는 법면녹화용 조성물.
(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물은,
코코피트와 피트모스가 중량비로 1:3~3:1로 조성된 제1성분 40~60 중량%;
장석 0.5~1.0 중량%, 석영 1.0~2.0 중량%, 휘석 0.5~2.0 중량%, 흑운모 0.5~2.0 중량%, 형석 1.0~2.0 중량%, 펄라이트 0.5~2.0 중량%, 부석 0.5~1.0 중량%, 및 세피오라이트, 사포나이트, 카올리나이트, 및 벤토나이트가 각각 중량비로 1:1:2:1로 구성되는 혼합광물 5.0~10.0 중량%로 이루어진 제2성분 10~22 중량%;
미강, 볏짚, 및 맥반석이 중량비로 1:2:3~3:2:1의 비로 조성된 제3성분 10~30 중량%; 및
바인더 5~15 중량%를 포함하는 법면녹화용 조성물.
(3) 상기 (2)에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물 100중량부에 대하여 접착력과 슬러리 유동성을 강화하기 위한 제지화이바 1~10 중량부가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 법면녹화용 조성물.
(4) 상기 (3)에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물 100중량부에 대하여 해충방제 및 영양성분 추가공급을 위한 커피박 1~10 중량부가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 법면녹화용 조성물.
(5) 상기 (4)에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물 100중량부에 대하여 무기물 공급을 위한 패각분말 1~10 중량부가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 법면녹화용 조성물.
(6) 상기 (1)의 법면녹화용 조성물을 법면에 건식 또는 습식으로 도포하여 법면을 녹화하는 방법.
(7) 상기 (6)에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물은,
코코피트와 피트모스가 중량비로 1:3~3:1로 조성된 제1성분 40~60 중량%;
장석 0.5~1.0 중량%, 석영 1.0~2.0 중량%, 휘석 0.5~2.0 중량%, 흑운모 0.5~2.0 중량%, 형석 1.0~2.0 중량%, 펄라이트 0.5~2.0 중량%, 부석 0.5~1.0 중량%, 및 세피오라이트, 사포나이트, 카올리나이트, 및 벤토나이트가 각각 중량비로 1:1:2:1로 구성되는 혼합광물 5.0~10.0 중량%로 이루어진 제2성분 10~22 중량%;
미강, 볏짚, 및 맥반석이 중량비로 1:2:3~3:2:1의 비로 조성된 제3성분 10~30 중량%; 및
바인더 5~15 중량%를 포함하는 법면녹화방법.
(8) 상기 (7)에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물 100중량부에 대하여 접착력과 슬러리 유동성을 강화하기 위한 제지화이바 1~10 중량부가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 법면녹화방법.
(9) 상기 (8)에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물 100중량부에 대하여 해충방제 및 영양성분 추가공급을 위한 커피박 1~10 중량부가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 법면녹화방법.
(10) 상기 (9)에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물 100중량부에 대하여 무기물 공급을 위한 패각분말 1~10 중량부가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 법면녹화방법.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 법면녹화시 보비력, 보습력 및 통기성이 우수할 뿐만 아니라, 침출수에 의한 지반침하 내지 유수 등에 의한 종자유실 우려가 없이 종자부착력과 활착력이 우수한 법면녹화용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 법면녹화용 조성물은 옥신 20~30 ppm과 시토키닌 20~30ppm을 포함하되, 바람직하게는 코코피트와 피트모스가 중량비로 1:3~3:1로 조성된 제1성분 40~60 중량%; 장석 0.5~1.0 중량%, 석영 1.0~2.0 중량%, 휘석 0.5~2.0 중량%, 흑운모 0.5~2.0 중량%, 형석 1.0~2.0 중량%, 펄라이트 0.5~2.0 중량%, 부석 0.5~1.0 중량%, 및 세피오라이트, 사포나이트, 카올리나이트, 및 벤토나이트가 각각 중량비로 1:1:2:1로 구성되는 혼합광물 5.0~10.0 중량%로 이루어진 제2성분 10~22 중량%; 미강, 볏짚, 및 맥반석이 중량비로 1:2:3~3:2:1의 비로 조성된 제3성분 10~30 중량%; 및 바인더 5~15 중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 법면녹화용 조성물은 옥신 20~30 ppm과 시토키닌 20~30ppm을 포함한다. 이들 옥신 및 시토키닌은 생리활성물질로써, 종자의 발아 내지 발근을 촉진시켜 활착율을 높이고 조기에 녹화가 가능하게 한다. 상기 옥신 및 시토키닌의 함량을 미달하여 첨가할 경우 종자의 발아 내지 발근촉진효과를 기대하기 곤란하고, 상기 범위를 초과할 경우에는 오히려 종자의 활착율 및 생존율을 떨어트려 녹화가 실패하게 되는 원인이 될 수도 있어 바람직하지 않다.
상기 본 발명에 따른 법면녹화용 조성물은 바람직하게는 코코피트와 피트모스가 중량비로 1:3~3:1로 조성된 제1성분을 포함하며, 이 성분은 토양내 유기물 공급원으로써 뿐만 아니라, 보습성이 우수하여 흙 대용으로 사용되어진다.
본 발명에서는 또한 바람직하게는 제2성분으로 세피오라이트, 사포나이트, 카올리나이트, 및 벤토나이트가 각각 중량비로 1:1:2:1로 구성되는 혼합광물이 사용된다. 이러한 혼합광물은 보습성이 우수할 뿐만 아니라 특히 절개지와 같은 비탈면에 우수한 부착력을 제공할 뿐만 아니라 침출수에 의한 지반침하 내지 유수에 의한 종자유실을 방지한다.
본 발명은 또한, 바람직하게는 제2성분의 추가적 성분으로 장석, 석영, 휘석, 흑운모, 형석, 펄라이트, 및 부석을 더 포함하며, 이들 성분은 보습성이 큰 위 혼합광물과의 조합을 통해 법면녹화시 요구되어지는 통기성을 조절할 수 있다.
본 발명은 제3성분으로 바람직하게는 미강, 볏짚, 및 맥반석이 중량비로 1:2:3~3:2:1의 비로 조성된 것을 사용한다. 이들 성분들은 수분유지 및 보온효과를 제공할 뿐만 아니라, 종자에 충분한 영양공급원으로써 제공되어지며, 특히 뿌리 발육을 촉진하여 활착력을 증진시켜 녹화시기를 앞당기는 효과를 제공한다.
본 발명에 사용가능한 바인더로는 CMC(카르목시메틸셀룰로오스)를 사용할 수 있으며, CMC는 부착력을 강화하면서 비탈면의 침식방지를 위한 토양결착제로써 본 발명의 조성물에 첨가되어 지반침하 내지 종자유실을 보다 효과적으로 방지한다.
상기 본 발명의 조성물에서 특정하고 있는 성분의 조성비 및 함량은 본 발명에서 의도하는 법면녹화시 요구되는 보비력, 보습력 및 통기성 뿐만 아니라, 침출수에 의한 지반침하 내지 유수 등에 의한 종자유실을 방지하기 위한 효과를 극대화하기 위한 것으로, 상기 특정된 각 조성비 및 함량에 미달하는 경우에는 각 성분에서 기대하는 효과를 달성하기 곤란하고, 이를 초과하여 사용할 경우에는 오히려 하나의 효과가 특히 우세하여 다른 효과 예를 들어, 보습력이 너무 커 통기성을 저해하는 등의 부작용이 발생할 수 있어 상기 각 조성비 및 함량으로 조성하는 것이 요구되어진다.
상기 본 발명에 따른 법면녹화용 조성물은 에어건으로 분사하여 시공하는 건식 형태의 공법과 물과 혼합하여 슬러리 형상으로 만들어 고압펌프를 이용해 분사하여 시공하는 습식 형태의 공법 중 어느 형태의 공법도 적용되어질 수 있음은 물론이다.
또, 본 발명에 따른 법면녹화용 조성물은 기타 법면녹화시 요구되는 특성을 더욱 보강하기 위해. 상기 법면녹화용 조성물 100중량부에 대하여 접착력과 슬러리 유동성을 강화하기 위한 제지화이바 1~10 중량부, 해충방제 및 영양성분 추가공급을 위한 커피박 1~10 중량부, 및 자칫 부족하기 쉬운 무기물 공급을 위한 패각분말 1~10 중량부를 더 첨가하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 비교예로써 더욱 상세히 설명하고자 한다. 하지만 이는 본 발명의 보다 쉬운 이해를 돕기 위한 것이지, 이들을 통하여 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
[실시예 1]
코코피트와 피트모스가 중량비로 1:3으로 조성된 제1성분 40중량%; 장석 1.0 중량%, 석영 2.0 중량%, 휘석 2.0 중량%, 흑운모 2.0 중량%, 형석 2.0 중량%, 펄라이트 2.0 중량%, 부석 1.0 중량%, 및 세피오라이트, 사포나이트, 카올리나이트, 및 벤토나이트가 각각 중량비로 1:1:2:1로 구성되는 제2성분 10.0 중량%; 미강, 볏짚, 및 맥반석이 중량비로 1:2:3의 비로 조성된 제3성분 30.0 중량%, 및 바인더 8 중량%를 배합하여 법면녹화용 조성물을 조제하였다.
상기와 같이 조성된 법면녹화용 조성물에 옥신 20 ppm과 시토키닌 30 ppm이 되도록 생리활성물질을 첨가하였다.
[실시예 2]
코코피트와 피트모스가 중량비로 1:3으로 조성된 제1성분 60중량%; 장석 0.5 중량%, 석영 1.0 중량%, 휘석 0.5 중량%, 흑운모 1.0 중량%, 형석 1.0 중량%, 펄라이트 0.5 중량%, 부석 0.5 중량%, 및 세피오라이트, 사포나이트, 카올리나이트, 벤토나이트가 각각 중량비로 1:1:2:1로 구성되는 제2성분 10.0 중량%; 미강, 볏짚, 및 맥반석이 중량비로 1:2:3의 비로 조성된 제3성분 10.0 중량%, 및 바인더 15 중량%를 배합하여 법면녹화용 조성물을 조제하였다.
상기와 같이 조성된 법면녹화용 조성물에 옥신 30 ppm과 시토키닌 20 ppm이 되도록 생리활성물질을 첨가하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1의 조성 100중량부에 대하여 제지화이버 5중량부를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정에 의해 법면녹화용 조성물을 조제하였다.
[실시예 4]
상기 실시예 3의 조성 100중량부에 대하여 커피박 5중량부를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정에 의해 법면녹화용 조성물을 조제하였다.
[실시예 5]
상기 실시예 4의 조성 100중량부에 대하여 패각분말 5중량부를 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정에 의해 법면녹화용 조성물을 조제하였다.
[실험예 1]
상기 실시예 1 내지 5와 같이 제조한 법면녹화용 조성물을 미리 조성해 둔 마사토 사면에 시험적으로 부착하고 세 번의 자연강우 조건에서의 토양유실량을 측정해 본 결과 표 1에서와 같이 본 발명의 법면녹화용 조성물이 토양의 유실이 매우 적음을 확인할 수 있었다. 대조구로 마사토 노출구인 A와 녹생토 처리구인 B를 두었고, S1(실시예 1), S2(실시예 2), S3(실시예 3), S4(실시예 4), 및 S5(실시예 5)는 마사토 위에 본 발명의 법면녹화용 조성물을 1cm 두께로 취부한 것이다.
구분 1차 강우 2차 강우 3차 강우 토양유실량
a1 b1 a2 b2 a3 b3 a1xb1+
a2xb2+
a3xb3=
입자함량 수분량 입자함량 수분량 입자함량 수분량
mg L-1 L mg L-1 L mg L-1 L mg
A 30 10.2 75 13.1 13 15.7 1,492.6
B 32 15.1 42 15.4 18 12.9 1,362.2
S1 23 2.8 58 2.5 10 1.8 227.4
S2 25 3.6 38 2.3 15 3.5 229.9
S3 22 2.7 35 2.1 8 1.6 145.7
S4 21 2.6 35 2.0 8 1.5 136.6
S5 20 2.6 33 2.0 7 1.4 127.8
[실험예 2]
식생현황을 조사해 본 결과 표 2에서와 같이 녹생토(B) 구간에 비해 본 발명의 법면녹화용 조성물 처리구에서 식생 피복율이 높았고, 출현종과 침입종의 수가 많았다. 따라서 본 발명에 따른 법면녹화용 조성물이 주변 경관에 어울리는 식생경관 조성에 매우 유리한 것으로 판단된다.
B S1 S2 S3 S4 S5
비탈면 평균식생피복율 (%) 48.7 86.7 88.9 89.3 90.2 91.8
출현종의 수 2.6 5.6 5.2 5.8 6.2 6.4
침입종의 수 5 5 6 7 7 8
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 옥신 20~30 ppm과 시토키닌 20~30ppm을 포함하며,
    코코피트와 피트모스가 중량비로 1:3~3:1로 조성된 제1성분 40~60 중량%;
    장석 0.5~1.0 중량%, 석영 1.0~2.0 중량%, 휘석 0.5~2.0 중량%, 흑운모 0.5~2.0 중량%, 형석 1.0~2.0 중량%, 펄라이트 0.5~2.0 중량%, 부석 0.5~1.0 중량%, 및 세피오라이트, 사포나이트, 카올리나이트, 및 벤토나이트가 각각 중량비로 1:1:2:1로 구성되는 혼합광물 5.0~10.0 중량%로 이루어진 제2성분 10~22 중량%;
    미강, 볏짚, 및 맥반석이 중량비로 1:2:3~3:2:1의 비로 조성된 제3성분 10~30 중량%; 및
    바인더 5~15 중량%를 포함하는 법면녹화용 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물 100중량부에 대하여 접착력과 슬러리 유동성을 강화하기 위한 제지화이바 1~10 중량부가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 법면녹화용 조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물 100중량부에 대하여 해충방제 및 영양성분 추가공급을 위한 커피박 1~10 중량부가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 법면녹화용 조성물.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물 100중량부에 대하여 무기물 공급을 위한 패각분말 1~10 중량부가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 법면녹화용 조성물.
  6. 청구항 제1항의 법면녹화용 조성물을 법면에 건식 또는 습식으로 도포하여 법면을 녹화하는 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6항에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물 100중량부에 대하여 접착력과 슬러리 유동성을 강화하기 위한 제지화이바 1~10 중량부가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 법면녹화방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물 100중량부에 대하여 해충방제 및 영양성분 추가공급을 위한 커피박 1~10 중량부가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 법면녹화방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 법면녹화용 조성물 100중량부에 대하여 무기물 공급을 위한 패각분말 1~10 중량부가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 법면녹화방법.
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