KR102545384B1 - Man-made soil profiles system with complex functions - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복합 인공 토양 구조 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 복합 인공 토양 구조 시스템은 식물의 뿌리가 위치하는 상부 생장층, 상기 상부 생장층 아래에 위치하며 미세입자층으로 하층의 물을 모세관력에 의해 상승시켜 상기 상부 생장층에 공급하는 모세관층, 상기 모세관층 아래에 위치하며 상층에서 이송된 물을 저장하는 투수층 및 상기 투수층 아래에 위치하며 아래로 물이 침투하는 것을 막는 불투수층을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a composite artificial soil structure system, and the composite artificial soil structure system according to the present invention is located under the upper growth layer where the roots of plants are located and the upper growth layer, and the water in the lower layer is transferred to the fine particle layer by capillary force It is characterized by including a capillary layer raised by and supplied to the upper growth layer, a water permeable layer located below the capillary layer and storing water transported from the upper layer, and an impervious layer located below the water permeable layer and preventing water from penetrating downward. to be

Description

복합 인공 토양 구조 시스템{MAN-MADE SOIL PROFILES SYSTEM WITH COMPLEX FUNCTIONS}Complex artificial soil structure system {MAN-MADE SOIL PROFILES SYSTEM WITH COMPLEX FUNCTIONS}

본 발명은 복합 인공 토양 구조 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 농업 용지, 도심 내 조경 시설 등에 활용되어 홍수기 또는 갈수기에 수자원을 효율적으로 관리할 수 있는 복합 기능의 인공 토양 구조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a composite artificial soil structure system, and more particularly, to an artificial soil structure system with multiple functions that can efficiently manage water resources in a flood or dry season by being utilized for agricultural land, urban landscaping facilities, and the like.

토양은 암석의 풍화산물과 유기물이 주위 환경의 영향을 받아 토양단면의 형태를 이루는 자연체로서, 지구표면을 덮고 있으며 식물체를 지지하고 양분과 수분을 공급하여 식물체를 길러주는 곳을 의미한다. 일반적으로 토양은 유기물층으로부터 자갈이 주를 이루는 심토층까지 단계적으로 나뉘어져 있으나, 모암의 종류, 기후 등의 조건에 따라서 지역에 따라 다른 형태로 형성된다. Soil is a natural body formed by the weathering products of rocks and organic matter that forms the shape of a soil cross section under the influence of the surrounding environment. In general, soil is divided in stages from the organic material layer to the subsoil layer mainly composed of gravel.

한편, 우리나라의 경우 하계에 강우가 집중되는 특징이 있다. 따라서, 연중 토양 수분을 효율적으로 활용하는 것이 중요하다. 하지만, 토양 수분을 효율적으로 관리하지 못하여 여름에는 홍수가 나거나 봄, 가을, 겨울에는 극심한 가뭄이 일어나는 것이 다반사다. On the other hand, in the case of Korea, there is a characteristic that rainfall is concentrated in the summer season. Therefore, it is important to efficiently utilize soil moisture throughout the year. However, flooding in summer or extreme drought in spring, fall, and winter are common because soil moisture is not efficiently managed.

이는 농작물의 경작이나 도시 관리 사업에 막대한 사회적 비용을 초래한다. 예를 들어, 홍수기에는 농작물이 침수되어 작황에 악영향을 미치고, 갈수기에는 농작물 또는 나무에 인위적으로 물을 공급해야 하는 문제가 발생한다. This incurs enormous social costs for crop cultivation and urban management projects. For example, during a flood season, crops are submerged, adversely affecting crop yields, and during a dry season, water must be artificially supplied to crops or trees.

일본 공개특허 제2013-135700호Japanese Laid-open Patent No. 2013-135700

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 토양의 최하단부에 불투수층을 형성하고 불투수층 상부에 투수층을 형성하며 불투수층 상부에는 우수를 투과시키며 증발을 최소화하도록 하는 모세관층을 인공적으로 형성하여 투수층에 우수를 저장하도록 하고, 투수층에 저장된 물을 배출하는 드레인 배관을 통해 배출되는 물의 양을 제어하여 갈수기 및 홍수기에 수자원을 효율적으로 관리할 수 있는 복합 인공 토양 구조 시스템을 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention is to solve such conventional problems, and artificially forms a capillary layer to form an impermeable layer at the bottom of the soil, form a water permeable layer on the upper part of the impermeable layer, transmit rainwater and minimize evaporation on the upper part of the impervious layer. It is to provide a complex artificial soil structure system capable of efficiently managing water resources during the dry season and the flood season by forming a water permeable layer to store rainwater and controlling the amount of water discharged through a drain pipe for discharging the water stored in the permeable layer.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 식물의 뿌리가 위치하는 상부 생장층; 상기 상부 생장층 아래에 위치하며 미세입자층으로 하층의 물을 모세관력에 의해 상승시켜 상기 상부 생장층에 공급하는 모세관층; 상기 모세관층 아래에 위치하며 상층에서 이송된 물을 저장하는 투수층; 및 상기 투수층 아래에 위치하며 아래로 물이 침투하는 것을 막는 불투수층을 포함하는 복합 인공 토양 구조 시스템에 의해 달성될 수 있다. The above object, according to the present invention, the upper growth layer in which the roots of the plant are located; a capillary layer located under the upper growth layer and supplying water from the lower layer to the upper growth layer by raising water in the fine particle layer by capillary force; a water permeable layer located below the capillary layer and storing water transported from the upper layer; And it can be achieved by a composite artificial soil structure system including an impervious layer located below the permeable layer and preventing water from penetrating the bottom.

여기서, 상기 상부 생장층은 최상단의 유기층(organic layer) 및 상기 유기층 아래의 표토층(topsoil layer)을 포함할 수 있다. Here, the upper growth layer may include an uppermost organic layer and a topsoil layer below the organic layer.

여기서, 상기 모세관층은 점토 및 상기 점토보다 적은 양의 입상 토양을 섞어 형성될 수 있다. Here, the capillary layer may be formed by mixing clay and a smaller amount of granular soil than the clay.

여기서, 상기 투수층은 자갈로 형성될 수 있다. Here, the permeable layer may be formed of gravel.

여기서, 상기 불투수층은 토양 다짐(soil compaction)으로 형성될 수 있다. Here, the impermeable layer may be formed by soil compaction.

여기서, 상기 불투수층은 플라스틱 시트(plastic sheet) 또는 지오폼(geofoam) 중 어느 하나로 형성될 수 있다. Here, the impervious layer may be formed of any one of a plastic sheet and a geofoam.

여기서, 상기 불투수층의 투수성은 상기 투수층의 투수성의 1/10 이하인 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the water permeability of the impervious layer is 1/10 or less of the water permeability of the water permeable layer.

여기서, 상기 투수층에 형성되어 상기 투수층의 물을 외부로 배출시키는 드레인 배관을 더 포함할 수 있다. Here, a drain pipe formed on the water permeable layer to discharge water of the water permeable layer to the outside may be further included.

여기서, 상기 드레인 배관을 통해 상기 투수층으로부터 배출되는 물을 저장하는 저장 탱크를 더 포함할 수 있다. Here, a storage tank for storing water discharged from the water permeable layer through the drain pipe may be further included.

여기서, 상기 저장 탱크 내 수위를 조절하여 상기 드레인 배관을 통해 자연 배출되는 물의 양을 제어할 수 있다. Here, the amount of water naturally discharged through the drain pipe may be controlled by adjusting the water level in the storage tank.

여기서, 상기 저장 탱크 내 저장된 물을 외부로 배출시키는 펌프를 더 포함할 수 있다. Here, a pump for discharging the water stored in the storage tank to the outside may be further included.

여기서, 상기 저장 탱크 내 저장된 물의 수위를 높여 상기 투수층의 물이 상기 드레인 배관을 통해 배출되는 것을 막고, 상기 저장 탱크 내 저장된 물의 수위를 낮추어 상기 투수층의 물을 상기 드레인 배관을 통해 배출시킬 수 있다. Here, the water level of the water stored in the storage tank is raised to prevent the water in the water permeable layer from being discharged through the drain pipe, and the water in the water permeable layer is discharged through the drain pipe by lowering the water level of the water stored in the storage tank.

상기한 바와 같은 본 발명의 복합 인공 토양 구조 시스템에 따르면 토양 하단부에 불투수층을 형성하여 침투로 인한 물의 손실을 방지하며, 불투수층 상부의 투수층에 물을 저장하고, 투수층 상부에 모세관층을 형성하여 증발로 인한 투수층의 물이 손실되는 것을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. According to the composite artificial soil structure system of the present invention as described above, an impervious layer is formed at the lower part of the soil to prevent loss of water due to infiltration, water is stored in the permeable layer above the impervious layer, and a capillary layer is formed on the upper part of the permeable layer to prevent evaporation. It has the advantage of minimizing the loss of water from the permeable layer due to

또한, 갈수기에는 투수층의 물이 모세관층의 모세관력에 의해 상승하여 상부 생장층에 공급되도록 하여, 물 공급 시설 없이도 식물에 물을 공급시킬 수 있다는 장점도 있다. In addition, in the dry season, water in the permeable layer rises by the capillary force of the capillary layer and is supplied to the upper growth layer, so that water can be supplied to plants without a water supply facility.

또한, 투수층에 형성된 드레인 배관을 통해 배출되는 물의 양을 제어하여 갈수기 또는 홍수기에 수자원을 효율적으로 관리할 수 있다는 장점이 있다. In addition, there is an advantage in that water resources can be efficiently managed in a dry season or a flood season by controlling the amount of water discharged through the drain pipe formed in the permeable layer.

또한, 저장 탱크에 저장된 수위를 제어하여 투수층과 저장 탱크 사이의 수압차에 의해 드레인 배관을 통해 자연 배출되는 물의 양을 용이하게 조절할 수 있다는 장점도 있다. In addition, there is an advantage in that the amount of water naturally discharged through the drain pipe can be easily adjusted by the water pressure difference between the water permeable layer and the storage tank by controlling the water level stored in the storage tank.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 인공 토양 구조 시스템을 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 저장 탱크에 저장된 물의 수위를 조절하여 드레인 배관을 통해 투수층으로부터 자연 배출되는 물의 양을 조절하는 것을 설명하는 도면이다. 1 and 2 are diagrams illustrating a composite artificial soil structure system according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are diagrams explaining how to adjust the amount of water naturally discharged from the permeable layer through the drain pipe by adjusting the level of the water stored in the storage tank.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The specific details of the embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 복합 인공 토양 구조 시스템을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to drawings for explaining a composite artificial soil structure system according to embodiments of the present invention.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 인공 토양 구조 시스템을 도시한 도면이고, 도 3 및 도 4는 저장 탱크에 저장된 물의 수위를 조절하여 드레인 배관을 통해 투수층으로부터 자연 배출되는 물의 양을 조절하는 것을 설명하는 도면이다.1 and 2 are diagrams showing a composite artificial soil structure system according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are views of the water naturally discharged from the permeable layer through the drain pipe by adjusting the water level of the water stored in the storage tank. It is a drawing explaining how to adjust the amount.

본 발명의 따른 복합 인공 토양 구조 시스템은 작물 재배를 위한 농지, 도심의 조경지, 산불 방지를 위한 임야 등에 토양 내에 우수를 저장시키고 이를 갈수기 또는 홍수기에 활용할 수 있도록 하는 인공적인 토양 구조 시스템에 관한 것이다. The complex artificial soil structure system according to the present invention relates to an artificial soil structure system that stores rainwater in soil and utilizes it in dry season or flood season, such as farmland for crop cultivation, urban landscaping land, forest field for forest fire prevention, etc. .

본 발명의 일 실시예에 따른 복합 인공 토양 구조 시스템은 불투수층(140), 투수층(130), 모세관층(120) 및 상부 생장층(110)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 드레인 배관(200), 저장 탱크(300), 펌프(310) 등을 더 포함할 수 있다. The composite artificial soil structure system according to an embodiment of the present invention may include a water impervious layer 140, a water permeable layer 130, a capillary layer 120, and an upper growth layer 110. In addition, a drain pipe 200, a storage tank 300, a pump 310, and the like may be further included.

불투수층(140)은 인공 토양 구조의 최하단에 위치하며 아래로 물이 침투하는 것을 막는다. 후술하는 바와 같이 불투수층(140) 상부에는 우수를 저장하는 투수층(130)이 형성될 수 있는데, 불투수층(140)에 의해 투수층(130)의 물이 아래로 침투하는 것을 막아 투수층(130)에 물이 저장될 수 있도록 한다. The impervious layer 140 is located at the bottom of the artificial soil structure and prevents water from penetrating downward. As will be described later, a water permeable layer 130 for storing rainwater may be formed on the upper part of the water impervious layer 140, and water of the water permeable layer 130 is prevented from penetrating downward by the impermeable layer 140, so that water in the water permeable layer 130 allow it to be stored.

본 발명에서 불투수층(140)은 아래로 물이 침투하는 것을 100% 차단하는 기능을 수행하거나 아래로 물이 침투하는 것을 최소화하는 기능을 수행하는 것으로 이해될 수 있다. In the present invention, the impermeable layer 140 may be understood to perform a function of blocking 100% of water from penetrating downward or minimizing water from penetrating downward.

불투수층(140)의 투수성은 투수층(130)의 투수성의 1/10 이하로 형성되는 것이 바람직하다. It is preferable that the water permeability of the impervious layer 140 is less than 1/10 of that of the water permeable layer 130 .

불투수층(140)은 토양 다짐(soil compaction)에 의해 형성될 수 있다. 토양 다짐은 토양에 외부 압력을 가해 조직을 치밀하게 하여 강도를 증가시키고 투수성을 억제시킨다. The impervious layer 140 may be formed by soil compaction. Soil compaction applies external pressure to the soil to compact the structure, increasing strength and suppressing permeability.

또한, 불투수층(140)은 플라스틱 시트(plastic sheet) 또는 지오폼(geofoam) 등의 물질로 형성되어, 불투수층(140) 아래로 물이 침투하는 것을 완벽하게 차단시킬 수도 있다. In addition, the impermeable layer 140 may be formed of a material such as a plastic sheet or geofoam to completely block water from penetrating under the impermeable layer 140 .

투수층(130)은 불투수층(140)의 상부에 형성하여 토양 상층에서 아래로 이송된 우수를 저장시킬 수 있다. 투수층(130)은 자갈로 형성될 수 있다. 또한, 투수층(130)은 지름이 4.75 mm 이상의 굵은 입자로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 투수층(130)은 굵은 입자로 형성되기 때문에 공극이 커 공극 사이에 다량의 우수를 저장시킬 수가 있다. The water permeable layer 130 may be formed on the upper part of the impermeable layer 140 to store rainwater transported from the upper soil layer down. The permeable layer 130 may be formed of gravel. In addition, the water permeable layer 130 may be formed of coarse particles having a diameter of 4.75 mm or more, but is not necessarily limited thereto. Since the water permeable layer 130 is formed of coarse particles, it has large pores and can store a large amount of rainwater between the pores.

또한, 투수층(130)에는 횡 방향으로 배치되어 외부로 연장되는 드레인 배관(200)이 형성될 수 있다. 이때, 드레인 배관(200)은 투수층(130)의 하단부에 형성되는 것이 바람직하다. In addition, a drain pipe 200 disposed in the transverse direction and extending to the outside may be formed in the water permeable layer 130 . At this time, the drain pipe 200 is preferably formed at the lower end of the water permeable layer 130.

드레인 배관(200)을 통해 투수층(130)의 물을 외부로 배출시킬 수 있다. 따라서, 드레인 배관(200)을 통해 투수층(130) 외부로 배출되는 물의 양을 제어하여 투수층(130)에 저장된 물의 양을 제어할 수 있다. Water in the water permeable layer 130 may be discharged to the outside through the drain pipe 200 . Accordingly, the amount of water stored in the water permeable layer 130 may be controlled by controlling the amount of water discharged to the outside of the water permeable layer 130 through the drain pipe 200 .

예를 들어, 갈수기에는 드레인 배관(200)을 통해 투수층(130) 외부로 배출되는 물의 양을 최소화하여, 후술하는 바와 같이 투수층(130)의 물을 모세관층(120)을 통해 상부의 상부 생장층(110)에 공급할 수 있도록 하여 식물에 물을 공급시킬 수 있다. For example, in the dry season, by minimizing the amount of water discharged to the outside of the water permeable layer 130 through the drain pipe 200, as will be described later, the water in the water permeable layer 130 passes through the capillary layer 120 to the upper growth layer of the upper part. (110) to supply water to plants.

또한, 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 홍수기에는 드레인 배관(200)을 통해 투수층(130)에 저장된 물을 외부로 배출시켜 토양 내 물이 배수되지 않아 홍수가 발생하는 것을 방지할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 2 , in the flood season, water stored in the permeable layer 130 is discharged to the outside through the drain pipe 200 to prevent flooding due to water in the soil not being drained.

도 3 및 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 드레인 배관(200)으로부터 배출되는 물은 토양 구조의 일측에 형성되는 저장 탱크(300)에 별도로 저장될 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 4 , water discharged from the drain pipe 200 may be separately stored in the storage tank 300 formed on one side of the soil structure.

또한, 저장 탱크(300)에 저장된 물은 펌프(310)에 의해 다른 곳으로 배출될 수 있어서, 펌프(310)의 동작으로 저장 탱크(300) 내 저장된 물의 수위를 조절할 수가 있다. In addition, since the water stored in the storage tank 300 can be discharged to another place by the pump 310, the water level of the water stored in the storage tank 300 can be adjusted by the operation of the pump 310.

본 발명에서는 저장 탱크(300)에 저장된 물의 수위를 조절하여 투수층(130)과 저장 탱크(300) 사이를 연결하는 드레인 배관(200)을 통해 투수층(130)과 저장 탱크(300) 사이의 수압차에 의해 투수층(130)의 물이 드레인 배관(200)을 통해 자연 배출되는 양을 제어할 수 있다. In the present invention, the water pressure difference between the water permeable layer 130 and the storage tank 300 is controlled through the drain pipe 200 connecting the water permeable layer 130 and the storage tank 300 by adjusting the level of water stored in the storage tank 300. By this, it is possible to control the amount of water in the permeable layer 130 that is naturally discharged through the drain pipe 200.

예를 들어, 홍수기에는 도 3에서와 같이 펌프(310)를 통해 저장 탱크(300) 내에 저장된 물을 외부로 배출시켜 저장 탱크(300)의 수위를 낮출 수가 있다. 따라서, 투수층(130)의 수압에 의해 투수층(130)에 저장된 물은 드레인 배관(200)을 통해 저장 탱크(300)로 배출될 수 있다. 즉, 저장 탱크(300)의 수압을 투수층(130)과 비교하여 상대적으로 낮추어서 수압차에 의해 투수층(130)의 물이 저장 탱크(300)로 자연 배출될 수 있다. 따라서, 펌프(310)를 동작시켜 저장 탱크(300)의 수위를 낮추어 투수층(130)의 물을 즉각적으로 배출시킬 수 있으므로 토양의 물이 배수되지 않아 홍수가 발생하는 것을 방지할 수 있다. For example, in a flood season, as shown in FIG. 3 , the water level in the storage tank 300 may be lowered by discharging the water stored in the storage tank 300 to the outside through the pump 310 . Accordingly, water stored in the water permeable layer 130 due to water pressure of the water permeable layer 130 may be discharged to the storage tank 300 through the drain pipe 200 . That is, since the water pressure of the storage tank 300 is relatively lowered compared to that of the water permeable layer 130 , water in the water permeable layer 130 may be naturally discharged into the storage tank 300 due to a water pressure difference. Therefore, since the water level of the storage tank 300 is lowered by operating the pump 310, the water in the permeable layer 130 can be immediately discharged, thereby preventing flooding due to soil water not being drained.

또한, 갈수기에는 도 4에서와 같이 저장 탱크(300) 내의 물을 외부로 배출시키지 않고 저장 탱크(300) 내 저장된 물의 수위를 높게 유지시켜, 투수층(130)과 저장 탱크(300) 사이의 수압차에 의해 투수층(130)의 물이 저장 탱크(300)로 배출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 저장 탱크(300)의 수압을 투수층(130)과 비교하여 상대적으로 높여서 수압차에 의해 투수층(130)의 물이 저장 탱크(300)로 자연 배출되지 않도록 하거나 자연 배출되는 양을 최소화할 수 있다. In addition, in the dry season, the water level of the water stored in the storage tank 300 is kept high without discharging the water in the storage tank 300 to the outside as shown in FIG. It is preferable to prevent the water of the water permeable layer 130 from being discharged to the storage tank 300 by this. That is, the water pressure of the storage tank 300 is relatively increased compared to that of the water permeable layer 130 so that the water in the water permeable layer 130 is not naturally discharged to the storage tank 300 due to the water pressure difference or the amount of water naturally discharged can be minimized. there is.

이와 같이, 본 발명에서는 펌프(310)를 이용하여 저장 탱크(300) 내 저장된 물의 수위를 조절하여 드레인 배관(200)을 통해 투수층(130)의 물이 저장 탱크(300)로 자연 배출되는 물의 양을 제어할 수 있다. As described above, in the present invention, the water level of the water stored in the storage tank 300 is adjusted using the pump 310 so that the water in the water permeable layer 130 is naturally discharged to the storage tank 300 through the drain pipe 200. can control.

모세관층(120)은 투수층(130)의 상부에 위치한다. 모세관층(120)은 미세입자층으로 형성될 수 있는데, 투수층(130)에 저장된 물을 미세입자층 사이의 공극에서 발생하는 모세관력에 의해 상부인 상부 생장층(110)에 공급할 수 있다. The capillary layer 120 is located on top of the water permeable layer 130 . The capillary layer 120 may be formed of a fine particle layer, and water stored in the water permeable layer 130 may be supplied to the upper growth layer 110 as an upper portion by capillary force generated in the voids between the fine particle layers.

모세관층(120)은 점토(clay)와 점토 보다 적은 양의 입상 토양을 섞어서 형성될 수 있다. 점토 사이에 배치되는 입상 토양에 의해 투수성을 가질 수가 있으며, 미세한 입자에 의한 모세관력으로 하층인 투수층(130)의 물을 상층으로 이송시킬 수도 있다. The capillary layer 120 may be formed by mixing clay and a smaller amount of granular soil than clay. Water permeability can be achieved by granular soil disposed between clays, and water in the lower permeable layer 130 can be transported to the upper layer by capillary force caused by fine particles.

따라서, 본 발명에서 모세관층(120)을 통해 투수층(130)에 이송된 우수는 하층인 불투수층(140)에 의해 아래로 침투되는 것을 막고 상층인 모세관층(120)에 의해 상부로 증발되는 것을 최소화하여 투수층(130)에 효과적으로 물이 저장될 수 있도록 한다. Therefore, in the present invention, rainwater transported to the water permeable layer 130 through the capillary layer 120 is prevented from permeating downward by the impermeable layer 140, which is the lower layer, and evaporated upward by the capillary layer 120, which is the upper layer, is minimized. Thus, water can be effectively stored in the water permeable layer 130.

또한, 갈수기에는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 하층인 투수층(130)에 저장된 물이 모세관층(120)의 모세관력에 의해 상층인 상부 생장층(110)으로 공급될 수 있도록 하여, 물을 공급하는 별도의 설비 없이 갈수기에도 식물에 물을 공급할 수 있다. In addition, in the dry season, as shown in FIG. 1, the water stored in the permeable layer 130, which is the lower layer, can be supplied to the upper growth layer 110, which is the upper layer, by the capillary force of the capillary layer 120, so that water is supplied Water can be supplied to plants even during the dry season without any additional equipment.

물론, 갈수기에 투수층(130)에 저장된 물을 상부 생장층(110)에 공급하기 위해서는 투수층(130)에 물이 저장되어 있어야 한다. 전술한 바와 같이 저장 탱크(300)의 수위를 높게 유지시켜 투수층(130)의 물이 드레인 배관(200)을 통해 외부로 배출되는 것을 막아 투수층(130)에 적정량의 물이 저장되도록 하는 것이 바람직하다. Of course, in order to supply the water stored in the water permeable layer 130 to the upper growth layer 110 during the dry season, water must be stored in the water permeable layer 130. As described above, it is preferable to keep the water level of the storage tank 300 high so that water in the water permeable layer 130 is prevented from being discharged to the outside through the drain pipe 200 so that an appropriate amount of water is stored in the water permeable layer 130. .

상부 생장층(110)은 모세관층(120) 상부에서 식물의 뿌리가 위치하는 층으로 식물의 생장이 이루어지는 층이다. 상부 생장층(110)은 최상단의 유기층(organic layer)(112), 상기 유기층(112) 아래의 표토층(topsoil layer)(114) 및 표토층(114) 아래의 뿌리층(root zone)(116)으로 구분 될 수 있다. The upper growth layer 110 is a layer in which plant roots are located above the capillary layer 120, and is a layer in which the plant grows. The upper growth layer 110 consists of an uppermost organic layer 112, a topsoil layer 114 under the organic layer 112, and a root zone 116 under the topsoil layer 114. can be distinguished.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Anyone with ordinary knowledge in the art to which the invention pertains without departing from the subject matter of the invention claimed in the claims is considered to be within the scope of the claims of the present invention to various extents that can be modified.

110: 상부 생장층
112: 유기층
114: 표토층
116: 뿌리층
120: 모세관층
130: 투수층
140: 불투수층
200: 드레인 배관
300: 저장 탱크
310: 펌프110: upper growth layer
112 organic layer
114 topsoil layer
116: root layer
120: capillary layer
130: permeable layer
140: impervious layer
200: drain pipe
300: storage tank
310: pump

Claims (12)

식물의 뿌리가 위치하는 상부 생장층;
상기 상부 생장층 아래에 위치하며 미세입자층으로 하층의 물을 모세관력에 의해 상승시켜 상기 상부 생장층에 공급하는 모세관층;
상기 모세관층 아래에 위치하며 상층에서 이송된 물을 저장하는 투수층;
상기 투수층 아래에 위치하며 아래로 물이 침투하는 것을 막는 불투수층;
상기 투수층에 형성되어 상기 투수층의 물을 외부로 배출시키는 드레인 배관; 및
상기 드레인 배관을 통해 상기 투수층으로부터 배출되는 물을 저장하는 저장 탱크를 포함하고,
상기 저장 탱크 내 수위를 조절하여 압력차에 의해 상기 드레인 배관을 통해 자연 배출되는 물의 양을 제어하여 상기 투수층에 저장되는 물의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 인공 토양 구조 시스템.An upper growth layer in which the roots of plants are located;
a capillary layer positioned below the upper growth layer and supplying water from the lower layer to the fine particle layer by capillary force to the upper growth layer;
a water permeable layer located below the capillary layer and storing water transported from the upper layer;
an impermeable layer located below the permeable layer and preventing water from penetrating down;
a drain pipe formed on the water permeable layer to discharge water from the water permeable layer to the outside; and
And a storage tank for storing water discharged from the water permeable layer through the drain pipe,
The composite artificial soil structure system, characterized in that by adjusting the water level in the storage tank to control the amount of water naturally discharged through the drain pipe by the pressure difference to control the amount of water stored in the permeable layer. 제 1 항에 있어서,
상기 상부 생장층은 최상단의 유기층(organic layer) 및 상기 유기층 아래의 표토층(topsoil layer)을 포함하는 복합 인공 토양 구조 시스템.According to claim 1,
The upper growth layer includes a top organic layer and a topsoil layer below the organic layer. 제 1 항에 있어서,
상기 모세관층은 점토 및 상기 점토보다 적은 양의 입상 토양을 섞어 형성되는 복합 인공 토양 구조 시스템.According to claim 1,
The capillary layer is a composite artificial soil structure system formed by mixing clay and granular soil in an amount smaller than the clay. 제 1 항에 있어서,
상기 투수층은 자갈로 형성되는 복합 인공 토양 구조 시스템.According to claim 1,
The water permeable layer is a composite artificial soil structure system formed of gravel. 제 1 항에 있어서,
상기 불투수층은 토양 다짐(soil compaction)으로 형성되는 복합 인공 토양 구조 시스템.According to claim 1,
The impervious layer is a composite artificial soil structure system formed by soil compaction. 제 1 항에 있어서,
상기 불투수층은 플라스틱 시트(plastic sheet) 또는 지오폼(geofoam) 중 어느 하나로 형성되는 복합 인공 토양 구조 시스템.According to claim 1,
The water-impervious layer is a composite artificial soil structure system formed of any one of a plastic sheet and a geofoam. 제 1 항에 있어서,
상기 불투수층의 투수성은 상기 투수층의 투수성의 1/10 이하인 복합 인공 토양 구조 시스템.According to claim 1,
The water permeability of the impermeable layer is 1/10 or less of the permeability of the water permeable layer. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 저장 탱크 내 저장된 물을 외부로 배출시키는 펌프를 더 포함하는 복합 인공 토양 구조 시스템.According to claim 1,
Complex artificial soil structure system further comprising a pump for discharging the water stored in the storage tank to the outside. 제 1 항에 있어서,
상기 저장 탱크 내 저장된 물의 수위를 높여 상기 투수층의 물이 상기 드레인 배관을 통해 배출되는 것을 막고, 상기 저장 탱크 내 저장된 물의 수위를 낮추어 상기 투수층의 물을 상기 드레인 배관을 통해 배출시키는 복합 인공 토양 구조 시스템.
According to claim 1,
A complex artificial soil structure system for preventing water in the permeable layer from being discharged through the drain pipe by raising the water level of the water stored in the storage tank, and discharging the water in the water permeable layer through the drain pipe by lowering the water level of the water stored in the storage tank. .
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