KR102508216B1 - 친환경 녹생토 조성물 및 그 시공 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건설공사나 토목공사 등의 과정에서 발생된 비탈면에 시공되어 식물이 빠른 토착으로 발아 및 생육하여 비탈면을 친환경적으로 녹화할 수 있는 것으로, 토분과, 토분 100 중량부당 유기물 퇴비 20 내지 40 중량부, 경량 골재 10 내지 30 중량부, 무기 충전재 10 내지 30 중량부, 플라이애시 5 내지 20 중량부, 마사토 5 내지 20 중량부, 폴리메틸메타아크릴레이트 5 내지 20 중량부, 테라코템 1 내지 10 중량부, 볏집 1 내지 10 중량부, 필라이트 1 내지 10 중량부, 황산수소칼륨 또는 황산칼륨 1 내지 10 중량부, 폴리비닐알콜 1 내지 10 중량부, 카복시메틸스타치나트륨 1 내지 5 중량부, 아타풀자이트 1 내지 5 중량부 및 토코페릴 아세테이트 1 내지 5 중량부를 포함하는 친환경 녹생토 조성물 및 그 시공 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 토양 응집력과 비탈면에 대한 부착력을 증대시켜 비탈면에 시공된 녹생토의 갈라짐이나 부스러짐에 따른 탈락 및 유실을 방지하고, 종자의 발아 또는 성장 촉진을 위한 충분한 영양분을 공급하고 통기성, 보습력, 보비력 등을 향상시켜 식물의 양호한 발아 및 생육 조건을 부여하며, 조성물에 포함된 기능성 분말 및 미세입자들을 포획하여 외부로 흩날리는 것을 방지하고, 악취와 병충해를 방지하며, 신속한 초기 녹화가 가능하고 장기간 안정적으로 친환경적 식생 환경을 제공하고, 유기 폐기물과 산업 부산물을 재활용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 토양 응집력과 비탈면에 대한 부착력을 증대시켜 비탈면에 시공된 녹생토의 갈라짐이나 부스러짐에 따른 탈락 및 유실을 방지하고, 종자의 발아 또는 성장 촉진을 위한 충분한 영양분을 공급하고 통기성, 보습력, 보비력 등을 향상시켜 식물의 양호한 발아 및 생육 조건을 부여하며, 조성물에 포함된 기능성 분말 및 미세입자들을 포획하여 외부로 흩날리는 것을 방지하고, 악취와 병충해를 방지하며, 신속한 초기 녹화가 가능하고 장기간 안정적으로 친환경적 식생 환경을 제공하고, 유기 폐기물과 산업 부산물을 재활용할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 녹생토 조성물 및 그 시공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건설공사나 토목공사 등의 과정에서 발생된 비탈면에 시공되어 식물이 빠른 토착으로 발아 및 생육하여 비탈면을 친환경적으로 녹화할 수 있는 친환경 녹생토 조성물 및 그 시공 방법에 관한 것이다.
일반적으로 도로 개설, 단지 조성, 택지 개발, 하천공사 등의 건설공사 또는 토목공사 지역의 비탈면은 경암, 연암, 풍화암 등의 암반층으로 되어 있거나 식물 생육이 어려운 토질로 되어 있다. 이러한 토양 비탈면은 대부분 원상 복구가 불가능하고, 그대로 방치될 경우 우천이나 태풍 발생시 비탈면의 토양이나 암반이 유실되고 지반 붕괴의 위험성이 있으며, 미관을 해치게 된다.
최근에는 친환경적인 공법으로 비탈면에 식물이 자랄 수 있는 환경을 인위적으로 조성하여 주는 녹화 방법이 많이 시공되고 있는데, 잔디나 야생화 등 식물의 발아와 생육을 촉진할 수 있는 녹생토라는 인공 토양을 비탈면에 살포함으로써 식물이 자연스럽게 생육할 수 있는 인위적인 조건을 만들어 주고 있다.
비탈면에 시공되는 녹생토는 잔디나 야생화 등의 식물이 빠르게 발아 및 생육되어 단기간 내에 녹화가 이루어져야 하고 비탈면에 대한 부착력을 가져야 하므로, 양분이 함유되어 있도록 제조되어 식물의 양호한 발아 및 생육 조건을 부여하고, 소정의 부착력을 부여하여 비탈면이 암반으로 되어 있더라도 시공 후 붕괴없이 녹생토나 식물이 암반에 쉽게 토착하여 자랄 수 있도록 하고 있다.
이와 관련된 종래기술로 특허문헌 1에는 토분 100 중량부에 대하여, 지렁이 분변토 50~100 중량부, 직경 1~2mm인 숯 알갱이 5~10 중량부, 톱밥 5~10 중량부, 마사토 30~50 중량부 및 주박 20~30 중량부를 포함하되, 주박은 살균 처리되고, 수분 함량은 10~30 중량%인 것을 특징으로 하는 녹생토 조성물 및 생태 복원 공법이 공개되어 있다.
그러나, 상술한 종래기술은 경사진 비탈면에 제대로 흡착되지 못하고 자중에 의하거나 녹생토의 갈라짐이나 부스러짐에 따른 탈락 및 유실 현상이 발생될 수 있고, 식물이 제대로 고착되지 못하거나 식물 생장이 불량하게 되거나 식물이 고사하게 되며, 비탈면의 붕괴로 인해 안전에도 문제가 된다. 또한, 음식물 폐기물이나 하수슬러지 등이 포함된 경우 악취가 발생하거나 종자의 발아 및 생육 과정에서 병충해의 피해를 입어 식생이 원활하게 이루어질 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 토양 응집력과 비탈면에 대한 부착력을 증대시켜 비탈면에 시공된 녹생토의 갈라짐이나 부스러짐에 따른 탈락 및 유실을 방지하고, 종자의 발아 또는 성장 촉진을 위한 충분한 영양분을 공급하고 통기성, 보습력, 보비력 등을 향상시켜 식물의 양호한 발아 및 생육 조건을 부여하며, 조성물에 포함된 기능성 분말 및 미세입자들을 포획하여 외부로 흩날리는 것을 방지하고, 악취와 병충해를 방지하며, 신속한 초기 녹화가 가능하고 장기간 안정적으로 친환경적 식생 환경을 제공하고, 유기 폐기물과 산업 부산물을 재활용할 수 있는 친환경 녹생토 조성물 및 그 시공 방법의 제공에 그 목적이 있다.
본 발명은 토분과, 토분 100 중량부당 유기물 퇴비 20 내지 40 중량부, 경량 골재 10 내지 30 중량부, 무기 충전재 10 내지 30 중량부, 플라이애시 5 내지 20 중량부, 마사토 5 내지 20 중량부, 폴리메틸메타아크릴레이트 5 내지 20 중량부, 테라코템 1 내지 10 중량부, 볏집 1 내지 10 중량부, 필라이트 1 내지 10 중량부, 황산수소칼륨 또는 황산칼륨 1 내지 10 중량부, 폴리비닐알콜 1 내지 10 중량부, 카복시메틸스타치나트륨 1 내지 5 중량부, 아타풀자이트 1 내지 5 중량부 및 토코페릴 아세테이트 1 내지 5 중량부를 포함하는 친환경 녹생토 조성물 및 그 시공 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 토양 응집력과 비탈면에 대한 부착력을 증대시켜 비탈면에 시공된 녹생토의 갈라짐이나 부스러짐에 따른 탈락 및 유실을 방지하고, 종자의 발아 또는 성장 촉진을 위한 충분한 영양분을 공급하고 통기성, 보습력, 보비력 등을 향상시켜 식물의 양호한 발아 및 생육 조건을 부여하며, 조성물에 포함된 기능성 분말 및 미세입자들을 포획하여 외부로 흩날리는 것을 방지하고, 악취와 병충해를 방지하며, 신속한 초기 녹화가 가능하고 장기간 안정적으로 친환경적 식생 환경을 제공하고, 유기 폐기물과 산업 부산물을 재활용할 수 있는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 친환경 녹생토 조성물의 시공 방법을 도시한 플로우차트이다.
이하에서, 본 발명에 따른 친환경 녹생토 조성물 및 그 시공 방법을 실시하기 위한 구제척인 내용에 대하여 실시예를 중심으로 상세하게 설명하도록 하겠다.
본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 제한되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 친환경 녹생토 조성물은 건설공사나 토목공사 등의 과정에서 발생된 비탈면에 시공되어 식물이 빠른 토착으로 발아 및 생육하여 비탈면을 친환경적으로 녹화할 수 있는 것으로, 토분과, 토분 100 중량부당 유기물 퇴비 20 내지 40 중량부, 경량 골재 10 내지 30 중량부, 무기 충전재 10 내지 30 중량부, 플라이애시 5 내지 20 중량부, 마사토 5 내지 20 중량부, 폴리메틸메타아크릴레이트 5 내지 20 중량부, 테라코템 1 내지 10 중량부, 볏집 1 내지 10 중량부, 필라이트 1 내지 10 중량부, 황산수소칼륨 또는 황산칼륨 1 내지 10 중량부, 폴리비닐알콜 1 내지 10 중량부, 카복시메틸스타치나트륨 1 내지 5 중량부, 아타풀자이트 1 내지 5 중량부 및 토코페릴 아세테이트 1 내지 5 중량부를 포함하는 친환경 녹생토 조성물을 제공한다.
본 발명의 녹생토의 기본이 되는 토분은 식물의 발아를 위한 공극을 제공하고, 각종 유기물을 제공하여 식물의 발아 및 생육을 촉진시키며, 비탈면에 시공시 부착력 및 강도를 유지하는 기능을 하고, 경량 골재 사이의 틈새를 채우게 되며, 당업계의 통상적인 토양이라면 어떠한 것을 사용해도 무방하며, 예컨대, 밭흙이나 분변토일 수 있고, 100 중량부가 첨가된다.
상기 유기물 퇴비는 섬유질이 다량 함유되어 토양에 유기물과 영양분을 공급하는 것으로, 유기물 퇴비에 함유된 질소, 인산 및 알칼리 등이 종자의 발아 또는 식재된 식물의 성장 촉진을 위한 중요한 영양분을 공급하게 되며, 이를 위하여 토분 100 중량부당 20 내지 40 중량부가 첨가된다.
상기 유기물 퇴비는 음식물 폐기물과, 음식물 폐기물 100 중량부당 축산물 폐기물 30 내지 50 중량부, 바크 20 내지 40 중량부, 하수슬러지 20 내지 40 중량부, 제지슬러지 20 내지 40 중량부, 코코칩 5 내지 20 중량부, 왕겨 1 내지 10 중량부 및 이스트 분말 0.5 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.
상기 음식물 폐기물은 가정이나 상가에서 배출되는 음식물 쓰레기로서 건조과정을 거치지 않은 수분이 함유된 상태이거나 소정 기간동안 발효 시킨 것일 수 있다.
상기 축산물 폐기물은 축산 분뇨, 가축의 사체 또는 가축의 뼈를 분쇄한 것으로 토양, 종자 및 식물에 영양분을 공급하고, 이를 위하여 음식물 폐기물 100 중량부당 30 내지 50 중량부가 첨가될 수 있다.
상기 바크는 원목 생산 처리시 발생되는 폐기물인 수피와 소나무 및 기타 활엽수를 회수하여 이를 퇴비화한 것으로, 수분보유능력과 통기성이 우수하고, 염기치환용량이 크며, 보비력이 우수하여 토양이 경화되지 않고, 토양미생물의 번식을 촉진하며, 탄틴산이 포함되어 유해한 식물병원균을 제거할 수 있고, 이를 위하여 음식물 폐기물 100 중량부당 20 내지 40 중량부가 첨가되며, 다만 40 중량부를 초과하면 식물의 활착성이 감소되고 토양의 유실 위험이 증가할 수 있다.
상기 하수슬러지는 생물학적 정화의 생성물로 미생물균체 외에 유기물, 질소 또는 인 등의 비료 성분을 풍부하게 함유하고 있어 식물 성장에 기여하고, 토양의 투수성 및 보수력을 증가시켜 토양의 완충능력이 증대되어 토양 안전화에 기여하며, 이를 위하여 음식물 폐기물 100 중량부당 20 내지 40 중량부가 첨가된다.
상기 제지슬러지는 제지 공장 등에서 발생되는 슬러지를 수거하여 농축, 안정화, 탈수 및 건조시킨 것으로 보온 및 보습 효과가 우수하고, 질소, 인산, 마그네슘 및 무기질 등을 함유하고 있어 종자의 발아 및 초기 생육을 촉진시키는 기능을 하며, 비탈면에 대한 부착력이 우수하여 녹생토가 탈락되는 현상을 방지할 수 있고, 이를 위하여 음식물 폐기물 100 중량부당 20 내지 40 중량부가 첨가되며, 다만 40 중량부를 초과하면 통기성이 나빠질 수 있다.
상기 코코칩은 천연 코코넛 열매 중 허스크에서 섬유질을 제외하고 난 부위에서 추출한 유기질 성분으로, 상당한 유기양분과 미량원소들을 함유하고 있고, 통기성, 흡수성, 수분보유성이 우수하며, 토양의 산성화를 방지할 수 있고, 이를 위하여 음식물 폐기물 100 중량부당 5 내지 20 중량부가 첨가되며, 다만 20 중량부를 초과하면 영양과다로 식물의 생육에 악영향을 미칠 수 있다.
상기 왕겨는 공극성이 좋고 적당한 함수량을 갖고 있어 양분이나 수분 보유 능력을 갖고, 토양의 안정화에 기여할 수 있으며, 이를 위하여 음식물 폐기물 100 중량부당 1 내지 10 중량부가 첨가된다.
상기 이스트 분말은 발효기질로서 효소 작용을 통해 음식물 폐기물, 축산물 폐기물, 하수슬러지 등에 함유되어 있는 탄수화물, 지방 및 단백질을 단당류, 지방산, 글리세롤 및 아미노산 등으로 분해하여 토양으로 공급하여 식물이 용이하게 흡수할 수 있도록 하고, 비타민을 생성하며, 이를 위하여 음식물 폐기물 100 중량부당 0.5 내지 5 중량부가 첨가된다.
상기 경량 골재는 콘크리트나 모르타르의 골재 중 보통 골재보다 비중이 가벼운 경량 자갈이나 모래를 지칭하는 것으로, 천연산 경량골재에는 화산력, 경석, 용암 등이 있고, 인공 경량골재에는 팽창점토, 팽창혈암 등이 있고, 입도가 토분에 비해 커서 경량 골재 사이에 공극을 제공하여 통기성, 흡수율 및 보습력이 양호해지고, 자중 감소 및 산성 토양 개선 등의 효과가 있으며, 이를 위해 토분 100 중량부당 10 내지 30 중량부가 첨가되나, 과도하게 포함되는 경우 토질이 불량하거나 부착력이 약화될 수 있다.
상기 무기 충전재는 녹생토의 충전성, 충격강도, 토양 유동에 대한 안정성을 향상시키기 위한 것으로, 토분 100 중량부당 10 내지 30 중량부가 첨가된다.
본 발명의 친환경 녹생토 조성물은 무기 충전재로, 제올라이트와, 제올라이트 100 중량부당 펄라이트 60 내지 90 중량부, 제강슬래그 20 내지 40 중량부 및 탈황석고 10 내지 30 중량부를 포함할 수 있다.
상기 제올라이트는 다공성 무기재로서 알칼리 금속 및 알칼리토 금속이 알루미늄 산화물과 규산 산화물의 결합으로 생성된 음이온과 결합되어 있는 것이고, 상기 펄라이트는 진주암을 분쇄하여 발포 및 팽창시킨 미립자로 미세 공극이 많고 표면적이 큰 다공질체로 이루어지며, 이들은 미립자이기 때문에 토분이나 경량 골재 사이의 틈새를 채워 응집성을 증가시키고, 미세 공극을 통하여 수분이 저장되거나 이동될 수 있도록 하며, 알칼리로 작용하여 토양의 알칼리성이 상실되는 것을 억제하여 중성화를 지연시킬 수 있다. 이를 위하여 펄라이트는 제올라이트 100 중량부당 60 내지 90 중량부가 첨가될 수 있다.
상기 제강슬래그는 제올라이트 100 중량부당 20 내지 40 중량부가 첨가될 수 있는데, 제강 공정에서 발생하는 슬래그로, 선철을 전로에서 정련하여 불순물인 탄소, 인, 유황을 제거하는 과정에서 발생하고, CaO, SiO2 등 유용한 성분들을 함유하고 있으며, 본 발명에서 입도는 0.5 내지 2mm인 것을 사용하여 경량 골재 사이의 공극을 메우는 충전재로 사용되고, 더불어 미끄럼 저항을 증가시켜 토분의 흘러내림이나 유실을 방지할 수 있다.
상기 탈황석고는 제올라이트 100 중량부당 10 내지 30 중량부가 첨가될 수 있는데, 정유 산업부산물로 높은 수산화칼슘 함량을 갖고 있고, 비탈면과의 접합성을 유지하고, 토분 사이의 공극을 어느 정도 메워 녹생토의 갈라짐을 방지하며, 알칼리로 작용하여 토양의 산성화를 방지할 수 있다.
상기 플라이애시는 석탄이나 중유를 연소하는 화력발전소의 산업부산물로 굴뚝으로부터 집진되는 미세한 입자상으로 주성분은 SiO2, Al2O3, 유리질이고, 구형에 가까운 입자이며, 다량의 미네랄 성분이 함유되어 토양, 종자 및 식물 생육에 이로운 역할을 하고, 녹생토의 비탈면과의 부착력을 증가시키며, 유기물 퇴비로부터 발생되는 악취를 제거하고, 녹생토의 미세 공극에 충진되어 녹생토의 갈라짐이나 부스러짐에 따른 탈락 및 유실 현상을 방지할 수 있고, 이를 위하여 토분 100 중량부당 5 내지 20 중량부가 첨가된다.
상기 마사토는 땅속에서 채취되는 붉은 색을 띠는 단립 구조의 자연 토양을 말하는데 이물질 및 병원균이 없고 배수력이 뛰어나며, 오염도가 낮고, 종자 발아시 기반층이 되며, 지반의 토양과 흡착력을 증대시키는 역할을 할 뿐만 아니라 함수율과 통기성을 조절하는 기능을 하고, 이를 위하여 토분 100 중량부당 5 내지 20 중량부가 첨가된다.
상기 폴리메틸메타아크릴레이트는 우수한 점성과 접착력으로 입자간 결합력을 증대시키고, 녹생토를 비탈면에 정착시켜 안정화하며, 이를 위하여 토분 100 중량부당 5 내지 20 중량부가 첨가되고, 다만 20 중량부를 초과하면 토양의 통기성이 나빠질 수 있다.
상기 테라코템은 대표적인 토양보습제로서 수분흡수중합제, 양분요소, 성장촉진제, 전해질 등의 물질이 혼합된 혼합물이고, 자체 무게의 몇 배에 이르는 수분을 저장할 수 있으며, 저장된 수분은 식물이 필요로 할 때 서서히 식물의 뿌리로 공급될 수 있다. 이때 테라코템은 토분 100 중량부당 1 내지 10 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직한데 과도하게 포함될 경우 토양이 부풀어 오르거나 흘러내릴 수 있다.
상기 볏집은 유기물, 인산, 규산, 질소 등이 풍부하여 시공후 토양의 산성화 성분을 유기화합물로 변화시키고, 토양의 지지력, 결집력 및 응집력을 향상시키며, 종자 및 식물의 성장과 발육을 촉진시킬 수 있고, 이를 위하여 토분 100 중량부당 1 내지 10 중량부가 첨가된다.
상기 필라이트는 유황이 많이 함유되어 있고, 그 밖에 망간, 구리, 아연, 철 및 몰리브덴 등의 미량원소가 함유되어 있으므로 별도의 수용성 광물질을 보충할 필요가 없으며, 토분 100 중량부당 1 내지 10 중량부가 첨가되어 식물과 토양에 각종 무기염류를 제공할 수 있다.
상기 황산수소칼륨 또는 황산칼륨은 토분 100 중량부당 1 내지 10 중량부가 첨가되어 유기물 퇴비 등 사용에 따른 녹생토에 잔존해 있는 염분을 분해하고, 염분과의 반응에서 생성된 염화칼륨이나 황산칼륨이 식물의 생장에 도움을 주는 비료의 역할을 할 수 있다.
상기 폴리비닐알콜은 토분 100 중량부당 1 내지 10 중량부가 첨가되고, 수용성 고분자로서, 친환경 녹생토 조성물을 물과 혼합하여 시공시 물에 녹으면서 소정의 점도를 발현하고, 물과 함께 고르게 분산되어 친환경 녹생토 조성물에 포함된 기능성 분말이나 미세입자들을 포획하여 외부로 흩날리지 않도록 하여 기능성 물질이 낭비되지 않도록 하고 인체에 나쁜 영향을 주는 것을 방지한다.
상기 카복시메틸스타치나트륨은 전분을 구성하고 있는 포도당의 하이드록시기에 카복시메틸기가 에테르 결합한 것으로, 토분 100 중량부당 1 내지 5 중량부가 포함되어 녹생토의 입자간 응집력을 증대시키고, 다만 5 중량부를 초과하면 토양의 통기성이 나빠질 수 있다.
상기 아타풀자이트는 미정질이고 규산 4면체의 사슬구조에 의한 터널 구조를 갖고 있으며, 가볍고 기공성이 있는 광물로, 극세 입자로 이루어져 토분, 마사토, 점토, 규조토, 테라코템 및 부엽토 등과 결합력이 우수하고, 흡수성이 뛰어나 수분을 흡수하여 내부에 저장할 수 있으며, 이를 위하여 토분 100 중량부당 1 내지 5 중량부가 포함되어 우수한 결합력과 흡수력 및 흡착력을 갖게 되어 녹생토의 토양 안정화에 기여한다.
상기 토코페릴 아세테이트는 지용성 화합물로 녹생토 내 보유된 수분이 쉽게 증발하거나 유실되는 것을 방지하는 기능을 하고, 이를 위하여 토분 100 중량부당 1 내지 5 중량부가 첨가된다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 녹생토 조성물은 토분 100 중량부당 점토 1 내지 10 중량부, 규조토 1 내지 10 중량부 및 부엽토 1 내지 10 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 점토는 지름이 0.002mm 이하의 미세한 흙입자로 암석이 분해되어 주로 규소·알루미늄과 물이 결합하여 만들어진 것으로 다른 토분에 비하여 단위 무게당 표면적이 매우 크고, 비탈면에 대한 흡착력이 있으며, 수분 및 양분 보유력이 강하므로 본 발명에서 토분 100 중량부당 1 내지 10 중량부를 첨가하지만, 과도하게 포함될 경우 통기성과 배수력이 나빠질 수 있다.
상기 규조토는 단세포 조류인 규조의 규산질 유해가 바다나 호수 바닥에 쌓여서 생성된 퇴적물로, 주로 규산으로 되어 있고, 미세한 다공질이기 때문에 흡수성이 우수하며, 토분 100 중량부당 1 내지 10 중량부가 포함되어 토분 사이의 틈새를 채워 토분간 응집성을 증가시키고, 미세한 공극을 통하여 수분이 이동하여 녹생토 내에 고르게 공급될 수 있다.
상기 부엽토는 나뭇잎이나 작은 가지 등이 미생물에 의해 부패, 분해되어 생긴 흙으로, 매우 다공질이므로 배수가 좋고 수분과 양분의 보축력이 우수하여 본 발명에서 토분 100 중량부당 1 내지 10 중량부가 포함되어 식물과 토양에 수분과 양분을 함께 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 친환경 녹생토 조성물은 기능보조제가 첨가될 수 있고, 기능보조제는 항균 및 탈취 기능을 갖고 있어 종자가 발아하거나 생육하는 과정에서 병충해에 대한 피해를 감소시켜 주고, 유기물 퇴비나 하수슬러지 등에서 발생하는 악취를 제거해 준다. 이를 위하여 본 발명의 친환경 녹생토 조성물은 기능보조제로 토분 100 중량부당 세리사이트 1 내지 5 중량부, 페퍼민트분말 1 내지 5 중량부, 솔잎분말 1 내지 5 중량부, 계피분말 1 내지 5 중량부 및 백탄분말 1 내지 5 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 세리사이트는 매우 치밀하고 미세한 입자들로 이루어진 운모류 광물로 토분이나 경량 골재 사이의 틈새를 채워 응집성을 증가시키고, 작은 비늘 모양이나 엽상 구조로 이루어지며, 항균 및 탈취 기능을 갖고 있고, 이를 위하여 토분 100 중량부당 1 내지 5 중량부가 첨가될 수 있다.
상기 페퍼민트분말은 페퍼민트 잎을 분말화한 것으로 주요성분인 멘톨을 함유하여 그 시원한 향으로 인하여 상쾌함을 유발시키고, 곤충류의 기피물질에 해당하며, 항균 및 탈취에 효과가 있고, 이를 위하여 토분 100 중량부당 1 내지 5 중량부가 첨가될 수 있다.
상기 솔잎분말은 솔잎을 분말화한 것으로 피톤치드라는 성분을 함유하고 있어 곤충의 접근을 막을 수 있고, 탈취, 방부 및 항균 작용이 있으며, 본 발명에서 토분 100 중량부당 1 내지 5 중량부가 첨가될 수 있다.
상기 계피분말은 계피나무의 속껍질을 벗겨서 말린 분말로, 자극적인 특유의 냄새가 나고 시나몬 알데히드, 살리실 알데히드 등 벌레가 싫어하는 성분이 포함되어 있어, 탈취, 방충 및 유해생물 퇴치 효과가 우수하여 토분 100 중량부당 1 내지 5 중량부를 첨가할 수 있다.
상기 백탄분말은 떡갈나무 등의 단단한 나무를 원료로 하여 검탄보다 탄화를 충분히 진행시켜 만든 목탄의 분말로, 제조 과정에서 목탄의 수피는 거의 없어지고 회분 때문에 겉면이 백색을 띠며, 탄소 함유율은 90 내지 95%이고, 회분은 약 2% 정도 포함되며, 수분을 미량 함유하고 있고, 이러한 백탄분말은 많은 미네랄을 함유하고 있고, 냄새와 수분을 흡수하며, 항균 기능을 갖고, 음이온이 발생되어 공기 정화작용을 하고, 원적외선을 발산하며, 이를 위하여 토분 100 중량부당 1 내지 5 중량부가 첨가될 수 있다.
또한, 본 발명의 친환경 녹생토 조성물은 토양안정제로, 토분 100 중량부당 카복시메틸셀룰로오스 5 내지 20 중량부, 수세미칩 5 내지 20 중량부, 2-메르캅토아데닌 1 내지 5 중량부, 나일론 섬유 1 내지 5 중량부, 마그네슘 위스커 1 내지 5 중량부, 하이드록시탄산구리 1 내지 5 중량부 및 EVA 수지 1 내지5 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 카복시메틸셀룰로오스는 알칼리셀룰로오스에 클로로아세트산염을 반응시켜 제조된 흰색 분말로, 토분 100 중량부당 5 내지 20 중량부가 첨가되어 입자간 응집력을 증대시켜 토양 안정화에 기여하고, 세균이나 곰팡이 및 곤충의 번식을 방지할 수 있다.
상기 수세미칩은 토분 100 중량부당 5 내지 20 중량부가 포함될 수 있는데, 수세미는 수세미오이의 열매에서 마른 해면조직 부분을 지칭하고, 그물 형태의 섬유를 갖고 있어 통기성이 우수하고 수분을 흡수하여 보유할 수 있으며, 천연수세미의 망상조직은 표면이 거칠게 형성되어 마찰력을 증가시켜 토분의 흘러내림을 방지하고, 5 내지 15 mm 크기의 칩으로 이루어지며, 녹생토 내에서 고루 분산되어 칩의 망상조직과 그 거칠기를 통하여 표면의 비표면적을 증대시켜 다른 입자들과의 접착력이 증가되어 토양 안정화에 기여할 수 있다.
상기 2-메르캅토아데닌은 푸린 유도체의 일종으로 토분 100 중량부당 1 내지 5 중량부가 첨가되고, 바늘 모양의 미세 결정을 갖고 있어 장기적으로 안정적이고 치밀한 도막을 형성하게 하여 수밀성을 향상시키고 녹생토의 균열, 부스러짐을 억제하며, 녹생토의 안정적인 강도 증진에 기여할 수 있다.
상기 나일론 섬유는 폴리아미드계 합성섬유로 가볍고 가늘며 마찰에 강하고 인장강도가 다른 섬유에 비해 매우 크며, 물에 젖어도 강도에 변함이 없고, 탄력성이 있어서 잘 끊어지지 않으며, 잘 부식되지 않아서 면 섬유나 레이온 섬유 등 천연섬유나 재생섬유에 비하여 장기간 보강섬유로서의 기능을 발휘할 수 있다. 게다가, 가볍고 길이와 직경이 작아서 녹생토 내에서 고르게 분산되며 돌기로 작용하여 녹생토와 폴리메틸메타아크릴레이트와의 응집력을 보강하여 녹생토가 비탈면에 잘 정착되어 흘러 내리지 않도록 하고, 이를 위하여 토분 100 중량부당 1 내지 5 중량부가 첨가될 수 있다.
상기 마그네슘 위스커는 침상의 섬유체로서 토분 100 중량부당 1 내지 5 중량부가 포함된다. 상기 마그네슘 위스커는 가볍고 강도가 높은 마그네슘이 포함되어 잘 끊어지거나 부식되지 않은 채 지속적으로 효과를 발현하고, 평균 길이는 20 ~ 50㎛이고, 평균 직경은 1.0 ㎛ 이하를 가지는 것이 바람직하며, 충전재 사이의 미세 공극을 메우면서 입자 간의 응집력을 더욱 강화시켜 토양이 갈라지거나 부서져서 붕괴되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 하이드록시탄산구리는 염기성염으로, 단사 결정계의 구조를 갖고 있고, 바늘 모양의 미세한 결정으로 이루어져 충전재 사이의 미세 공극을 메울 수 있고, 본 발명에서 토분 100 중량부당 1 내지 5 중량부가 첨가되어 녹생토 내의 미세 공극을 메우면서 녹생토의 응집력을 더욱 보강하여 장기적으로 토양을 안정시키는 역할을 한다.
상기 EVA 수지는 에틸렌과 초산비닐모노머를 공중합시켜 얻어지는 중합체로 탄성과 신축성이 있고, 내구성이 우수하여 쉽게 갈라지지 않으며, 충전재에 대한 피복력이 우수하여 충전재가 분리되어 녹생토의 갈라짐이나 부스러짐에 따른 탈락 및 유실 현상을 방지하고, 이와 같은 특성으로 인해 본 발명에서는 토분 100 중량부당 1 내지 5 중량부를 첨가한다.
이하에서, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 친환경 녹생토 조성물의 시공 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1a를 참고하면, 본 발명에 따른 친환경 녹생토 조성물의 시공 방법은 먼저 비탈면을 정리하는 비탈면 정리 단계(S10)를 수행한다.
그리고, 본 발명의 친환경 녹생토 조성물을 물과 혼합하는 혼합 단계(S20)를 수행한다. 상기 친환경 녹생토 조성물을 비탈면에 분사하여 정착시키기 위해서는 물과 소정의 비율로 혼합하여 사용한다. 이때, 도 1b와 같이 혼합 단계(S20)에서 종자를 함께 혼합할 수 있고, 그리하면 후술할 파종 단계(S40)는 별도로 수행하지 않는다.
다음으로, 비탈면에 친환경 녹생토 조성물과 물의 혼합물을 스프레이 장비를 이용하여 살포하는 살포 단계(S30)를 수행한다. 시공 두께는 대략 1 내지 20 cm의 범위로 이루어질 수 있다.
아울러, 살포된 녹생토에 종자를 파종하는 파종 단계(S40)를 수행한다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 예일 뿐 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
<발명예 1>
토분과, 토분 100 중량부당 음식물 폐기물 30 중량부, 경량 골재 20 중량부, 제올라이트 12 중량부, 플라이애시 10 중량부, 마사토 10 중량부, 폴리메틸메타아크릴레이트 7 중량부, 테라코템 5 중량부, 볏집 5 중량부, 필라이트 3 중량부, 황산수소칼륨 5 중량부, 폴리비닐알콜 3 중량부, 카복시메틸스타치나트륨 2 중량부, 아타풀자이트 2 중량부 및 토코페릴 아세테이트 2 중량부를 혼합 배합하여 본 발명의 친환경 녹생토 조성물을 제조하였다.
<발명예 2>
토분과, 토분 100 중량부당 유기물 퇴비 30 중량부, 경량 골재 20 중량부, 펄라이트 15 중량부, 플라이애시 10 중량부, 마사토 10 중량부, 폴리메틸메타아크릴레이트 7 중량부, 테라코템 5 중량부, 볏집 3 중량부, 필라이트 4 중량부, 황산칼륨 5 중량부, 폴리비닐알콜 3 중량부, 카복시메틸스타치나트륨 2 중량부, 아타풀자이트 2 중량부 및 토코페릴 아세테이트 2 중량부를 혼합 배합하여 본 발명의 친환경 녹생토 조성물을 제조하였다. 이때, 유기물 퇴비는 음식물 폐기물과, 음식물 폐기물 100 중량부당 축산물 폐기물 40 중량부, 바크 30 중량부, 하수슬러지 30 중량부, 제지슬러지 30 중량부, 코코칩 10 중량부, 왕겨 5 중량부 및 이스트 분말 1 중량부로 이루어진다.
<발명예 3>
토분과, 토분 100 중량부당 음식물 폐기물 30 중량부, 경량 골재 20 중량부, 무기 충전재 20 중량부, 플라이애시 10 중량부, 마사토 10 중량부, 폴리메틸메타아크릴레이트 7 중량부, 테라코템 5 중량부, 볏집 3 중량부, 필라이트 4 중량부, 황산칼륨 5 중량부, 폴리비닐알콜 3 중량부, 카복시메틸스타치나트륨 2 중량부, 아타풀자이트 2 중량부 및 토코페릴 아세테이트 2 중량부를 혼합 배합하여 본 발명의 친환경 녹생토 조성물을 제조하였다. 이때, 무기 충전재는 제올라이트와, 제올라이트 100 중량부당 펄라이트 70 중량부, 제강슬래그 30 중량부 및 탈황석고 20 중량부로 이루어진다.
<발명예 4>
발명예 1의 조성물에 토분 100 중량부당 세리사이트 2 중량부, 페퍼민트분말 2 중량부, 솔잎분말 2 중량부, 계피분말 3 중량부 및 백탄분말 2 중량부를 더 혼합 배합하여 본 발명의 친환경 녹생토 조성물을 제조하였다.
<발명예 5>
발명예 1의 조성물에 토분 100 중량부당 카복시메틸셀룰로오스 10 중량부, 수세미칩 10 중량부, 2-메르캅토아데닌 3 중량부, 나일론 섬유 3 중량부, 마그네슘 위스커 3 중량부, 하이드록시탄산구리 2 중량부 및 EVA 수지 3 중량부를 더 혼합 배합하여 본 발명의 친환경 녹생토 조성물을 제조하였다.
<비교예 1>
토분과, 토분 100 중량부당 지렁이 분변토 70 중량부, 톳밥 50 중량부, 마사토 30 중량부, 피트 30 중량부, 음식물 폐기물 15 중량부 및 목초액 5 중량부를 혼합 배합하여 녹생토 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
토분과, 토분 100 중량부당 지렁이 분변토 40 중량부, 마사토 30 중량부, 톱밥 30 중량부, 축산물 폐기물 20 중량부, 제지슬러지 20 중량부 및 파지 분쇄물 10 중량부를 혼합 배합하여 녹생토 조성물을 제조하였다.
<비교예 3>
토분과, 토분 100 중량부당 마사토 40 중량부, 피트 20 중량부, 음식물 폐기물 20 중량부, 왕겨 10 중량부, 액비 10 중량부 및 면섬유 5 중량부를 혼합 배합하여 녹생토 조성물을 제조하였다.
<실험예 1>
상기 발명예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 녹생토 조성물 90 중량%에 물 10 중량%를 혼합한 혼합물을 제조하였다. 실험은 각 발명예 및 비교예의 혼합물을 지름이 70cm이고 45°로 경사지게 설치된 플라스틱에 약 5cm의 두께로 균일하게 살포하고, 25℃ 내외의 온도를 유지하는 비닐하우스에서 양잔디, 별노랑이, 패랭이, 코스모스 등의 초본류를 식재하여 30일 동안 식물의 발아 및 생육을 확인하여 표 1로 나타내었다.
[표 1]
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 발명예 1 내지 5의 친환경 녹생토 조성물은 비교예 1 내지 3의 녹생토 조성물에 비하여 생존율이 매우 높은 것을 확인할 수 있었다.
<실험예 2>
또한, 상기 실험예 1에서 제조된 발명예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3의 혼합물에 대하여 KS F 2314 및 KS F 4716에 의해 각각 압축강도와 부착강도 시험을 실시하여 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.
[표 2]
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 발명예 1 내지 5의 친환경 녹생토 조성물은 비교예 1 내지 3의 녹생토 조성물에 비하여 압축강도와 부착강도가 매우 큰 것을 확인할 수 있고, 따라서 비교예 1 내지 3의 경우 외부의 충격이나 우천시 토양이 쉽게 갈라지거나 흘러내릴 수 있다.
<실험예 3>
상기 실험예 1에서 제조된 발명예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3의 혼합물을 묘판 1㎡에 살포하고 5cm로 생장한 양잔디를 식재하고 단위면적당 깡충벌레 100 마리를 살포한 후 5일 동안 깡충벌레의 개체수를 측정하여 아래의 표 3에 나타내었다.
[표 3]
상기 표 3에서 나타난 바와 같이, 발명예 1 내지 5의 친환경 녹생토 조성물은 비교예 1 내지 3의 녹생토 조성물에 비하여 시간이 지남에 따라 깡충벌레의 개체수가 급격하게 줄어드는 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 해충 기피 현상이 뚜렷하여 식물의 식생이 원활하게 이루어질 수 있음을 알 수 있다.
결국 본 발명에 따른 친환경 녹생토 조성물 및 그 시공 방법은 토양 응집력과 비탈면에 대한 부착력을 증대시켜 비탈면에 시공된 녹생토의 갈라짐이나 부스러짐에 따른 탈락 및 유실을 방지하고, 종자의 발아 또는 성장 촉진을 위한 충분한 영양분을 공급하고 통기성, 보습력, 보비력 등을 향상시켜 식물의 양호한 발아 및 생육 조건을 부여하며, 조성물에 포함된 기능성 분말 및 미세입자들을 포획하여 외부로 흩날리는 것을 방지하고, 악취와 병충해를 방지하며, 신속한 초기 녹화가 가능하고 장기간 안정적으로 친환경적 식생 환경을 제공하고, 유기 폐기물과 산업 부산물을 재활용할 수 있는 것이다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 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.
Claims (8)
- 토분과, 토분 100 중량부당 유기물 퇴비 20 내지 40 중량부, 경량 골재 10 내지 30 중량부, 무기 충전재 10 내지 30 중량부, 플라이애시 5 내지 20 중량부, 마사토 5 내지 20 중량부, 폴리메틸메타아크릴레이트 5 내지 20 중량부, 테라코템 1 내지 10 중량부, 볏집 1 내지 10 중량부, 필라이트 1 내지 10 중량부, 황산수소칼륨 또는 황산칼륨 1 내지 10 중량부, 폴리비닐알콜 1 내지 10 중량부, 카복시메틸스타치나트륨 1 내지 5 중량부, 아타풀자이트 1 내지 5 중량부 및 토코페릴 아세테이트 1 내지 5 중량부를 포함하는 친환경 녹생토 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 유기물 퇴비는, 음식물 폐기물과, 음식물 폐기물 100 중량부당 축산물 폐기물 30 내지 50 중량부, 바크 20 내지 40 중량부, 하수슬러지 20 내지 40 중량부, 제지슬러지 20 내지 40 중량부, 코코칩 5 내지 20 중량부, 왕겨 1 내지 10 중량부 및 이스트 분말 0.5 내지 5 중량부를 포함하는 친환경 녹생토 조성물.
- 제 1항에 있어서,
상기 무기 충전재는, 제올라이트와, 제올라이트 100 중량부당, 펄라이트 60 내지 90 중량부, 제강슬래그 20 내지 40 중량부 및 탈황석고 10 내지 30 중량부를 포함하는 친환경 녹생토 조성물.
- 제 1항에 있어서,
토분 100 중량부당 점토 1 내지 10 중량부, 규조토 1 내지 10 중량부 및 부엽토 1 내지 10 중량부를 더 포함하는 친환경 녹생토 조성물.
- 제 1항에 있어서,
기능보조제로 토분 100 중량부당 세리사이트 1 내지 5 중량부, 페퍼민트분말 1 내지 5 중량부, 솔잎분말 1 내지 5 중량부, 계피분말 1 내지 5 중량부 및 백탄분말 1 내지 5 중량부를 더 포함하는 친환경 녹생토 조성물.
- 제 1항에 있어서,
토양안정제로, 토분 100 중량부당 카복시메틸셀룰로오스 5 내지 20 중량부, 수세미칩 5 내지 20 중량부, 2-메르캅토아데닌 1 내지 5 중량부, 나일론 섬유 1 내지 5 중량부, 마그네슘 위스커 1 내지 5 중량부, 하이드록시탄산구리 1 내지 5 중량부 및 EVA 수지 1 내지 5 중량부에서 선택된 어느 하나 이상의 성분을 더 포함하는 친환경 녹생토 조성물.
- 비탈면을 정리하는 비탈면 정리 단계;
청구항 1 내지 청구항 6에서 선택된 어느 하나의 항의 친환경 녹생토 조성물을 물과 혼합하여 혼합물을 만드는 혼합 단계;
비탈면에 상기 혼합물을 장비를 이용하여 살포하는 살포 단계; 및
살포된 녹생토에 종자를 파종하는 파종 단계를 포함하는 친환경 녹생토 조성물의 시공 방법.
- 비탈면을 정리하는 비탈면 정리 단계;
청구항 1 내지 청구항 6에서 선택된 어느 하나의 항의 친환경 녹생토 조성물을 물과 종자와 혼합하는 혼합물을 만드는 혼합 단계; 및
비탈면에 상기 혼합물을 장비를 이용하여 살포하는 살포 단계를 포함하는 친환경 녹생토 조성물의 시공 방법.
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