KR101929016B1 - 무봉제 식생매트의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 무봉제 식생매트 - Google Patents

무봉제 식생매트의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 무봉제 식생매트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무봉제 식생매트의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 무봉제 식생매트에 관한 것이다.
본 발명의 무봉제 식생매트의 제조방법은, 소정의 공극을 가지는 망체층을 준비하는 제1단계; 상기 제1단계를 통해 준비된 망체층의 상부에 펠트형 섬유사로 이루어진 섬유층을 적층시키는 제2단계; 상기 제2단계를 통해 적층된 섬유층의 상부에 식물종자와 인공토양을 혼합시킨 종자층을 적층시키는 제3단계; 상기 제3단계를 통해 적층된 종자층의 이탈을 방지할 수 있도록 상기 종자층의 상부에 펄프층을 적층시키는 제4단계; 및 상기 제4단계를 통해 순차적으로 적층된 망체층, 섬유층, 종자층 및 펄프층에 롤링공정을 수행하는 제5단계;를 포함한다.

Description

무봉제 식생매트의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 무봉제 식생매트{Manufacturing method of seamless vegetation-mat and seamless vegetation-mat by same method}
본 발명은 무봉제 식생매트의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 무봉제 식생매트에 관한 것이다.
일반적으로 강이나 호수, 해안 등의 수변 및 기타 저류지와 절개지 등의 사면은 각종 동식물의 서식처로 다양하고 복잡한 생태계를 이루고 있었지만, 현대화된 삶에 의해 도심지 내에서는 오염물질이 대량으로 배출되었고 그에 따른 각종 공사가 진행됨에 따라 콘크리트 블록 등이 설치되어 녹지면적이 점점 감소하여 생태계의 파괴는 극에 달하고 있는 실정이다.
따라서, 최근에는 환경에 대한 관심이 높아지고 있어 상기와 같은 문제점을 극복하고자 다양한 노력이 이루어지고 있는 것이고 녹지면적의 확대를 위해 호안이나 법면 등에는 식생매트를 이용한 녹화사업이 활발하게 이루어지고 있는 것이다.
또한, 자연형 하천은 단순히 시멘트콘크리트로 정비해온 하천의 저수호안을 다공성의 자연소재로 대체함으로써 어류가 서식할 수 있는 공간을 보다 많이 제공하고 평탄하게 조성해온 고수부지와 일부 콘크리트 제방에 자연식생 군락을 조성하여 조류와 곤충의 서식처를 제공하는 등 생활환경에 종 다양성을 높이려는 목적으로 추진되고 있다.
이러한 생물 다양성에 대한 증진노력은 도시의 환경문제에 대한 심각성이 크게 부각됨에 따라 도시환경의 생태적 복원이 생존을 위한 최소한의 노력이라는 인식이 팽배해지면서 식생매트에 대한 필요성이 널리 인정받게 되었다.
하지만, 종래의 식생매트는 제조공정 중 섬유층, 종자층 등의 각 층간의 접합을 위한 봉제(니들펀칭) 공정이 이루어짐으로써 형태 변형에 따른 굴곡이 발생할 수 있기 때문에 현장 시공시 지반에 대한 밀착력이 떨어져 식물종자의 발아조건이 좋지 못한 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-1296383호(공고일자 2013.08.20.)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 롤링공정을 통해 발생하는 마찰력을 이용하여 식생매트의 각 층간의 접합을 유도하면서, 식생매트의 현장 시공시 지반에 대한 밀착력을 높일 수 있는 무봉제 식생매트의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 무봉제 식생매트를 제공하는데 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 무봉제 식생매트의 제조방법은, 소정의 공극을 가지는 망체층을 준비하는 제1단계; 상기 제1단계를 통해 준비된 망체층의 상부에 원재료의 섬유사로 이루어진 섬유층을 적층시키는 제2단계; 상기 제2단계를 통해 적층된 섬유층의 상부에 식물종자와 인공토양을 혼합시킨 종자층을 적층시키는 제3단계; 상기 제3단계를 통해 적층된 종자층의 이탈을 방지할 수 있도록 상기 종자층의 상부에 펄프층을 적층시키는 제4단계; 및 상기 제4단계를 통해 순차적으로 적층된 망체층, 섬유층, 종자층 및 펄프층에 롤링공정을 수행하는 제5단계;를 포함한다.
본 발명에 의한 무봉제 식생매트의 제조방법에 있어서, 상기 제1단계에서의 상기 망체층은 코이어네트(Coir-net), PP(Polypropylene)네트, PLA(Poly Lactic Acid)네트, 입체네트 중 어느 하나로 마련된다.
본 발명에 의한 무봉제 식생매트의 제조방법에 있어서, 상기 제2단계에서의 상기 펠트형 섬유사는 야자섬유사, 황마섬유사 및 목화섬유사 중 어느 하나로 마련된다.
본 발명에 의한 무봉제 식생매트의 제조방법에 있어서, 상기 제5단계는, 상기 제4단계를 통해 순차적으로 적층이 이루어진 망체층, 섬유층, 종자층 및 펄프층에 다수의 롤러를 이용하여 제1롤링공정을 수행하는 제5-1단계; 및 상기 제5-1단계를 통해 롤링되어진 망체층, 섬유층, 종자층 및 펄프층에 엠보싱롤러를 이용하여 제2롤링공정을 수행하는 제5-2단계;를 포함한다.
상기 제4단계에서의 펄프층은 표면거칠기가 표면거칠기(Ra)가 100 내지 400(um)로 마련된다.
본 발명은 또한, 본 발명의 제조 방법에 의하여 제조된 무봉제 식생매트를 포함한다.
본 발명에 의한 무봉제 식생매트의 제조방법은 롤링공정을 통해 발생하는 마찰력을 이용하여 식생매트의 각 층간의 접합을 유도하면서, 식생매트의 현장 시공시 지반에 대한 밀착력을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 무봉제 식생매트의 제조방법에 의하여 제조된 무봉제 식생매트는 현장 시공시 지반에 대한 밀착력을 높일 수 있기 때문에 종자층 내 식물종자가 발아되고 식생하기까지 최적의 조건을 제공할 수 있어 식물종자의 발아율을 높일 수 있는 것이다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 무봉제 식생매트의 제조방법을 도시한 흐름도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 무봉제 식생매트의 제조방법을 도시한 공정도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 무봉제 식생매트를 도시한 단면도이다.
도4는 종래의 봉제식 식생매트를 도시한 단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 무봉제 식생매트의 제조방법을 도시한 흐름도이며, 도2는 본 발명의 실시예에 따른 무봉제 식생매트의 제조방법을 도시한 공정도이고, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 무봉제 식생매트를 도시한 단면도이며, 도4는 종래의 봉제식 식생매트를 도시한 단면도이다.
도1 내지 도4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무봉제 식생매트의 제조방법에 대해 설명하면, 무봉제 식생매트의 제조방법은 망체층 준비단계(제1단계, S1), 섬유층 적층단계(제2단계, S2), 종자층 적층단계(제3단계, S3), 펄프층 적층단계(제4단계, S4) 및 롤링단계(제5단계, S5)를 따라 순차적으로 진행된다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 무봉제 식생매트의 제조방법에 있어서 망체층 준비단계(제1단계, S1)에서는 소정의 공극을 가지는 망체층(110)을 준비하는 과정이 이루어진다.
망체층 준비단계(제1단계, S1)는 도2에 도시된 바와 같이, 망체층 공급부(10)를 통해 망체층(110)이 컨베이어에 공급되는 단계인 것이다. 여기서, 망체층(110)은 소정의 강도, 신도 및 공극을 가지는 망체 형태로 이루어지며, 공극률에 따라 단층 또는 다층으로 마련될 수 있다.
즉, 망체층(110)은 최종적으로 제조되는 식생매트의 접합성을 극대화시키고, 식생매트의 현장 시공시 식물종자의 발아조건(빛, 온도 및 습도)에 적합하도록 차광율이 20 내지 40%인 망체 형태로 마련될 수 있으며, 차광율이 10 내지 20%인 망체를 사용할 경우, 2단으로 적층시키는 것이 바람직하다.
또한, 망체층(110)은 실시하기에 따라, 코이어네트(Coir-net), PP(Polypropylene)네트, PLA(Poly Lactic Acid)네트 및 입체네트 중 어느 하나로 마련될 수 있다.
섬유층 적층단계(제2단계, S2)에서는 상기 망체층 준비단계(제1단계, S1)를 통해 준비된 망체층(110)의 상부에 펠트형 섬유사로 이루어진 섬유층(120)을 적층시키는 과정이 이루어진다.
즉, 섬유층 적층단계(제2단계, S2)는 섬유층 공급부(20)를 통해 공급되는 섬유층(120)이 상기 망체층(110)의 상부에 균일하게 포설됨으로써 적층이 이루어지는 단계이다.
여기서, 섬유층(120)은 지반에 밀착되기에 적합한 친환경 펠트형 섬유사를 이용할 수 있으며, 이러한 섬유사는 믹싱하여 포설이 가능하면서, 접착력을 높일 수 있도록 5 내지 20cm의 길이로 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 펠트형 섬유사는 망체층(110)의 상부에 적층되어 마찰력을 유도할 수 있도록 실시하기에 따라 야자섬유사, 황마섬유사 및 목화섬유사 중 어느 하나로 마련될 수 있다.
종자층 적층단계(제3단계, S3)에서는 상기 섬유층 적층단계(제2단계, S2)를 통해 적층된 섬유층(120)의 상부에 식물종자와 인공토양을 혼합시킨 종자층(130)을 적층시키는 과정이 이루어진다.
즉, 종자층 적층단계(제3단계, S3)도 역시 섬유층 적층단계(제2단계, S2)와 마찬가지로, 종자층 공급부(30)를 통해 공급되는 종자층(130)이 섬유층(120)의 상부에 고르게 포설됨으로써 적층이 이루어지는 단계이다.
펄프층 적층단계(제4단계, S4)에서는 상기 종자층 적층단계(제3단계, S3)를 통해 적층된 종자층(130)의 이탈을 방지할 수 있도록 종자층(130)의 상부에 펄프층(140)을 적층시키는 과정이 이루어진다.
즉, 펄프층 적층단계(제4단계, S4)는 펄프층 공급부(40)를 통해 공급되는 펄프층이 종자층(130)의 상부에 적층이 이루어지는 단계인 것이다.
이러한 펄프층(140)은 현장 시공후에 가장 빠르게 분해되는 층으로, 분해되기 전까지 종자층(130) 내 식물종자의 이탈을 막아주는 역할을 하게 된다.
또한, 펄프층(140)은 1단 단지로 구성되어 최종적으로 제조되는 식생매트가 알맞은 접합성을 가지도록 표면거칠기가 Ra(100 내지 400um)로 마련되는 것이 바람직하다.
일반적으로, 얇은 형태의 펄프는 1단 또는 2단, 3단 방식으로 여려 겹으로 겹쳐서 제조되는데, 본 발명에서 사용되는 펄프는 1단 방식으로, 가장 얇은 형태의 15g/m2 이하로 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 펄프층(140)은 최소한의 압력으로 적절한 접합성을 가지면서, 현장 시공 이후에 가장 빠르게 분해됨으로써 종자층(130)의 식물종자가 발아되도록 유도하는 것이다.
이와 같이, 본 발명은 전술한 각 과정에 의해 망체층 공급부(10), 섬유층 공급부(20), 종자층 공급부(30) 및 펄프층 공급부(40)를 통해 망체층(110), 섬유층(120), 종자층(130) 및 펄프층(140)이 순차적으로 공급되면서 적층이 이루어지는 것이다.
마지막으로, 롤링단계(제5단계, S5)에서는 상기 펄프층 적층단계(제4단계, S4)를 통해 순차적으로 적층이 이루어진 망체층(110), 섬유층(120), 종자층(130) 및 펄프층(140)에 롤링공정을 수행하는 과정이 이루어진다.
구체적으로, 롤링단계(제5단계, S5)는 상기 펄프층 적층단계(제4단계, S4)를 통해 순차적으로 적층이 이루어진 망체층(110), 섬유층(120), 종자층(130) 및 펄프층(140)에 다수의 롤러를 이용하여 제1롤링공정을 수행하는 제5-1단계; 및 상기 제5-1단계를 통해 롤링되어진 망체층(110), 섬유층(120), 종자층(130) 및 펄프층(140)에 엠보싱롤러를 이용하여 제2롤링공정을 수행하는 제5-2단계;를 포함할 수 있다.
즉, 롤링단계(제5단계, S5)에서는 4 내지 5 구간의 굴절 구간을 두어 롤링 공정을 통해 발생되는 마찰력을 조절하고, 각 층들 간의 압축이 접합점을 통해 이루어지도록 20포인트/m2 이상의 톱니 모양 돌기가 엠보싱롤러에 마련됨으로써 최적의 접합이 이루어질 수 있다.
이에 따라, 무봉제 식생매트(100)는 롤링단계(제5단계, S5)를 통해 망체층(110), 섬유층(120), 종자층(130) 및 펄프층(140)의 접합이 이루어져 제조되는 것이다.
이러한 무봉제 식생매트(100)는 도3에 도시된 바와 같이, 현장 시공이 이루어질 경우, 상부에 망체층(110)이 위치하고, 순차적으로 섬유층(120), 종자층(130) 및 펄프층(140)이 위치하게 되어 펄프층(140)이 지반과 밀착되는 것이다.
반면에, 종래의 봉제식 식생매트(200)는 도4에 도시된 바와 같이, 망체층(210), 섬유층(220), 종자층(230) 및 펄프층(240)에 봉제선(250)을 통한 접합이 이루어진다.
즉, 종래의 봉제식 식생매트(200)는 각 층간의 접합을 위한 봉제공정이 이루어짐에 따라 망체층(210) 및 펄프층(240)에 형태 변형에 따른 굴곡이 발생할 수 있기 때문에 현장 시공시 지반에 대한 밀착력이 떨어지게 된다.
하지만, 본 발명에 따른 무봉제 식생매트의 제조방법에 의해 제조된 무봉제 식생매트(100)는 그 제조공정 중 봉제 공정이 제외되면서, 롤링단계(제5단계, S5)를 통해 발생하는 마찰력에 의해 각 층간의 응집력이 축척됨에 따라 접합이 이루어지는 것이다.
즉, 본 발명의 무봉제 식생매트(100)는 각층 간의 접착이 용이하면서도, 현장 시공시 지반과의 밀착력을 높일 수 있는 것이다.
(실시예)
<펄프 표면거칠기에 따른 접합률 실험>
NO 시료명 표면거칠기 구부림 마찰횟수 압축시간 접합률
A 목재펄프 Ra(15~30um) 40 2 >5-15%
B 목재펄프 Ra(40~70um) 40 2 >15-25%
C 목재펄프 Ra(100~400um) 40 2 >25-40%
상기 표1을 참조하면, 본 발명의 무봉제 식생매트의 제조 방법에 따라 제조된 무봉제 식생매트(100)는 펄프층(140)이 현장 시공 전에 식물종자의 이탈을 방지하는 역할을 수행하고, 현장 시공 이후에는 가장 빠르게 분해되기 때문에 펄프층(140)의 접합률이 25 내지 40%로 마련되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 무봉제 식생매트(100)의 펄프층(140)은 접합률이 25% 미만일 경우, 너무 접합률이 낮아 현장 시공 중 운반 설치 과정에서, 식물종자가 유실되거나 어느 한측면으로 쏠리는 현상이 발생할 수 있기 때문에 식물종자의 발아율이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 펄프층(140)은 접합률이 40% 초과할 경우, 각 층간에 접합이 이루어지는 롤링단계(제5단계, S5)에서 필요이상의 마찰력과 물리적 외부 압력이 발생할 수 있으며, 분해되는 시간이 지연될 수 있기 때문에 식물종자의 발아율이 오히려 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명에 따른 무봉제 식생매트(100)의 펄프층(140)은 표면거칠기(Ra)가 100 내지 400(um)로 마련됨으로써 현장 시공후 식물종자의 발아율을 높일 수 있는 최적의 접합률(25 내지 40%)을 가질 수 있기 때문에 현장 시공후 식물종자의 발아율을 높일 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 무봉제 식생매트의 제조방법은 종자층(130)에 해당하는 식물종자에 자극(외부압력) 및 이물질의 유입을 최소화시킬 수 있기 때문에 이를 통해 제조된 무봉제 식생매트(100)의 현장 시공시 각 층간의 분리가 용이하고 탄성 회복과 지면에 대한 밀착력을 높임으로써 식물종자가 발아되고 식생하기까지 최적의 발아조건을 제공할 수 있어 식물종자의 발아율을 높일 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 무봉제 식생매트
110 : 망체층 120 : 섬유층
130 : 종자층 140 : 펄프층
10 : 망체층 공급부 20 : 섬유층 공급부
30 : 종자층 공급부 40 : 펄프층 공급부
50 : 롤러 60 : 엠보싱롤러
S1 : 제1단계 S2 : 제2단계
S3 : 제3단계 S4 : 제4단계
S5 : 제5단계

Claims (7)

  1. 소정의 공극을 가지는 망체층을 준비하는 제1단계;
    상기 제1단계를 통해 준비된 망체층의 상부에 펠트형 섬유사로 이루어진 섬유층을 적층시키는 제2단계;
    상기 제2단계를 통해 적층된 섬유층의 상부에 식물종자와 인공토양을 혼합시킨 종자층을 적층시키는 제3단계;
    상기 제3단계를 통해 적층된 종자층의 이탈을 방지할 수 있도록 상기 종자층의 상부에 펄프층을 적층시키는 제4단계; 및
    상기 제1단계 내지 제4단계를 통해 순차적으로 적층된 망체층, 섬유층, 종자층 및 펄프층에 롤링공정을 수행하는 제5단계;를 포함하고,
    상기 제4단계에서 상기 펄프층의 두께는 15g/m2 이하이고,
    상기 제5단계는 상기 순차적으로 적층이 이루어진 망체층, 섬유층, 종자층 및 펄프층에 다수의 롤러를 이용하여 제1롤링공정을 수행하는 제5-1단계; 및
    상기 제5-1단계를 통해 롤링되어진 망체층, 섬유층, 종자층 및 펄프층에 엠보싱롤러를 이용하여 제2롤링공정을 수행하는 제5-2단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    무봉제 식생매트의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1단계에서의 상기 망체층은 코이어네트(Coir-net), PP(Polypropylene)네트, PLA(Poly Lactic Acid)네트 및 입체네트 중 어느 하나로 마련되는 것을 특징으로 하는 무봉제 식생매트의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2단계에서의 상기 펠트형 섬유사는 야자섬유사, 황마섬유사 및 목화섬유사 중 어느 하나로 마련되는 것을 특징으로 하는 무봉제 식생매트의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제4단계에서의 펄프층은 표면거칠기가 표면거칠기(Ra)가 100 내지 400(um)로 마련되는 것을 특징으로 하는 무봉제 식생매트의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1롤링공정을 수행하는 상기 제5-1단계에서, 상기 다수의 롤러는, 상기 순차적으로 적층이 이루어진 망체층, 섬유층, 종자층 및 펄프층이 상기 제1롤링공정을 수행함에 따라 이동하는 경로가 4개 또는 5개의 굴절 구간을 형성하도록 위치하고,
    상기 제2롤링공정을 수행하는 상기 제5-2단계에서 이용되는 상기 엠보싱롤러는 1 제곱미터당 20 포인트 이상의 톱니모양의 돌기;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    무봉제 식생매트의 제조방법.
  7. 상기 제 1 항 내지 제 3 항 또는 제 5 항 또는 제 6 항 중 어느 하나의 항에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 무봉제 식생매트.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3817964B2 (ja) * 1999-04-16 2006-09-06 東レ株式会社 防草シートを用いた花壇と植生工法

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