KR102557918B1 - 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈 - Google Patents

인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR102557918B1
KR102557918B1 KR1020230006231A KR20230006231A KR102557918B1 KR 102557918 B1 KR102557918 B1 KR 102557918B1 KR 1020230006231 A KR1020230006231 A KR 1020230006231A KR 20230006231 A KR20230006231 A KR 20230006231A KR 102557918 B1 KR102557918 B1 KR 102557918B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
soil
greening
module
Prior art date
Application number
KR1020230006231A
Other languages
English (en)
Inventor
태종욱
강한민
한효주
김지한
Original Assignee
안산조경산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 안산조경산업 주식회사 filed Critical 안산조경산업 주식회사
Priority to KR1020230006231A priority Critical patent/KR102557918B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102557918B1 publication Critical patent/KR102557918B1/ko

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/02—Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers
    • A01G9/022—Pots for vertical horticulture
    • A01G9/025—Containers and elements for greening walls
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G24/00—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor
    • A01G24/10—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing inorganic material
    • A01G24/12—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing inorganic material containing soil minerals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G24/00—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor
    • A01G24/20—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing natural organic material
    • A01G24/22—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing natural organic material containing plant material
    • A01G24/23—Wood, e.g. wood chips or sawdust
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G24/00—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor
    • A01G24/20—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing natural organic material
    • A01G24/22—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing natural organic material containing plant material
    • A01G24/25—Dry fruit hulls or husks, e.g. chaff or coir
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G24/00—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor
    • A01G24/20—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing natural organic material
    • A01G24/28—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing natural organic material containing peat, moss or sphagnum
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G24/00—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor
    • A01G24/30—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing synthetic organic compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G24/00—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor
    • A01G24/30—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing synthetic organic compounds
    • A01G24/35—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor based on or containing synthetic organic compounds containing water-absorbing polymers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G24/00—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor
    • A01G24/40—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor characterised by their structure
    • A01G24/44—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor characterised by their structure in block, mat or sheet form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/20—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation using specific microorganisms or substances, e.g. enzymes, for activating or stimulating the treatment
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/20—Securing of slopes or inclines

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

본 발명은 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인공지반 녹화를 위한 초박형 비회수식 모듈을 확보하여 시공성 및 경제성을 개선하고, 토양 유실을 방지하며, 옥상녹화를 통해 생태면적율을 확보하고, 빗물 유출을 지연시키며, 건물 온도를 저감하여 기후변화 및 열섬현상 해소에 기여할 뿐만 아니라, 생분해성 플라스틱을 사용하여 폐기물 발생을 감소시키고, 바이오차 기반의 인공토양을 통해 세덤(Sedum)의 뿌리 활착율을 증가시키면서 탄소 격리 효과도 얻을 수 있도록 개선된 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈에 관한 것이다.

Description

인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈{Non-recovery vegetation module for artificial ground greening}
본 발명은 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인공지반 녹화를 위한 초박형 비회수식 모듈을 확보하여 시공성 및 경제성을 개선하고, 토양 유실을 방지하며, 옥상녹화를 통해 생태면적율을 확보하고, 빗물 유출을 지연시키며, 건물 온도를 저감하여 기후변화 및 열섬현상 해소에 기여할 뿐만 아니라, 생분해성 플라스틱을 사용하여 폐기물 발생을 감소시키고, 바이오차 기반의 인공토양을 통해 세덤(Sedum)의 뿌리 활착율을 증가시키면서 탄소 격리 효과도 얻을 수 있도록 개선된 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈에 관한 것이다.
옥상녹화는 도심 생태공간 창출, 경관향상, 휴식공간 제공, 홍수예방, 대기오염 및 수질오염 경감 등 다양한 공익적인 기능을 가진다.
특히, 최근에 기후변화로 인한 폭염일수가 증가하여 도심 열섬현상이 가중되고 있기 때문에 이로 인한 건축물 냉방에너지 사용량이 급증하여 직접적인 경제적 손실과 함께 폭염으로 인한 다양한 간접적인 사회문제를 발생시키고 있다.
이와 같은 문제들의 해결방안으로 공히 건축물의 옥상녹화가 주요한 대안으로 제시되고 있다.
옥상녹화 기술은 토양의 깊이와 식물 종류에 따라 "중량형 옥상녹화", "경량형 옥상녹화", "혼합형 옥상녹화"로 나누어지는데, 주로 공공기관 건축물에 많이 보급된 일명 "옥상정원" 또는 기술상으로는 "중량형 옥상녹화"의 경우 초본과 관목이 어우러지는 다양한 경관형성과 휴식공간 제공 등 많은 장점에도 불구하고 많은 양의 토양 (최소 20cm 이상)이 필요하고 하중(300kg/㎡)을 견딜 수 있는 건축물의 설계와 시공이 필요하다.
그렇기 때문에 향후 시공 하자 발생이나 건축물 옥상에 유지보수가 필요할 때에는 관목과 토양을 걷어내야 하는 등의 어려움을 고려하여야 하고 이로 인한 많은 초기 설치비용과 유지관리비용이 필요하다.
상기와 같은 문제의 해결과 민간 건축물들로 옥상녹화를 확대하기 위하여 상대적으로 경제적인 "경량형 옥상녹화" 기술들이 개발되었는데 이는 모듈형 기술로 "중량형 옥상녹화"의 단점을 상당부분 개선하여 간편한 시공과 유지관리가 가능하게 되었다.
하지만 건축물 옥상 환경이 콘크리트 복사열로 인하여 하절기에는 옥상표면온도가 60℃까지 상승하기 때문에 옥상표면에 인접하여 생육할 수 있는 식물종이 극히 제한되어 국내와 해외의 경우 "저관리 경량형 옥상녹화" 기술들은 대부분 다육식물인 "세덤류(Sedum)"를 적용하고 있다.
선인장과 같은 다육식물의 일종인 "세덤류"는 식물 특성상 건조한 환경에 견딜 수 있으나 각각 단일 식물 개체로 식재 되기 때문에 식물밀도가 낮다.
그리고 "세덤류"는 배수가 용이한 비교적 건조한 토양기반을 필요로 한다.
이러한 식물생육 조건은 역설적으로 옥상녹화 본연의 홍수예방을 위한 수분보유와 건축물 에너지효율 측면에서는 "중량형 옥상녹화" 기술들에 비하여 상대적으로 효과가 떨어질 수밖에 없다.
국내 등록특허 제10-2040175호(2019.10.29.) 옥상녹화용 친환경 초경량블록 모듈 및 이를 이용한 옥상녹화방법 국내 등록특허 제10-0876938호(2008.12.24.) 지붕 녹화용 식생 유니트 국내 등록특허 제10-1996068호(2019.06.27.) 잔디를 이용한 모듈형 옥상녹호 시스템의 판 구조 및 이를 포함하는 모듈형 옥상녹화 시스템
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 인공지반 녹화를 위한 초박형 비회수식 모듈을 확보하여 시공성 및 경제성을 개선하고, 토양 유실을 방지하며, 옥상녹화를 통해 생태면적율을 확보하고, 빗물 유출을 지연시키며, 건물 온도를 저감하여 기후변화 및 열섬현상 해소에 기여할 뿐만 아니라, 생분해성 플라스틱을 사용하여 폐기물 발생을 감소시키고, 바이오차 기반의 인공토양을 통해 세덤(Sedum)의 뿌리 활착율을 증가시키면서 탄소 격리 효과도 얻을 수 있도록 개선된 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 상부가 개방된 사각박스 형상의 모듈본체(10)와, 상기 모듈본체(10)의 내부를 일정공간으로 구획하는 다수의 격벽(20)과, 상기 격벽(20)에 의해 구획된 공간상에 일정간격을 두고 다수 형성된 사각통 형상의 저류조(30)와, 상기 저류조(30)를 제외한 나머지 바닥면에 형성된 메쉬형 통공(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈을 제공한다.
본 발명에 따르면, 인공지반 녹화를 위한 초박형 비회수식 모듈을 확보하여 시공성 및 경제성을 개선하고, 토양 유실을 방지하며, 옥상녹화를 통해 생태면적율을 확보하고, 빗물 유출을 지연시키며, 건물 온도를 저감하여 기후변화 및 열섬현상 해소에 기여할 뿐만 아니라, 생분해성 플라스틱을 사용하여 폐기물 발생을 감소시키고, 바이오차 기반의 인공토양을 통해 세덤(Sedum)의 뿌리 활착율을 증가시키면서 탄소 격리 효과도 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 식생모듈에 세덤류를 식생하여 녹화를 구현한 예를 보인 모델링 도면이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
도 1에 예시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈은 상부가 개방된 사각박스 형상의 모듈본체(10)와, 상기 모듈본체(10)의 내부를 일정공간으로 구획하는 다수의 격벽(20)과, 상기 격벽(20)에 의해 구획된 공간상에 일정간격을 두고 다수 형성된 사각통 형상의 저류조(30)와, 상기 저류조(30)를 제외한 나머지 바닥면에 형성된 메쉬형 통공(40)을 포함한다.
이때, 상기 모듈본체(10)는 612mm×412mm×25mm의 크기로 제조됨이 바람직하다.
특히, 상기 모듈본체(10)에는 토양이 채워지는데, 토양의 쏠림 현상을 방지하고 유실을 억제하기 위해 격벽(20)이 마련된다.
상기 격벽(20)은 모듈본체(10)와 동일한 높이를 갖는 메인격벽과 그 보다 낮은 서브격벽으로 구분되어 토양의 유실을 억제하는데 기여하며, 메인격벽은 두께 4mm, 높이 15mm를 예시할 수 있고, 서브격벽은 두께 2mm, 높이 8mm를 예시할 수 으며, 각 격벽들은 각각 격자 형태로 배열될 수 있다.
또한, 상기 저류조(30)는 30mm×30mm×10mm 크기를 가질 수 있고, 1개의 모듈본체(10)당 32개소에 형성됨이 바람직하며, 1㎡ 당 1.2ℓ의 물을 저장할 수 있다.
때문에, 비가 많이 오더라도 빗물 유출을 지연시키며, 건물 온도를 저감하여 기후변화 및 열섬현상 해소에 기여한다.
그리고, 상기 통공(40)은 모듈본체(10)에 식생된 세덤류의 뿌리가 토양에 용이하게 활착할 수 있도록 안내하게 된다.
예컨대, 세덤류를 식생하여 모듈본체(10)를 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈로 활용한 예는 이를 모델링하여 도시한 도 2를 참고할 수 있다.
한편, 이러한 구성들을 포함하는 모듈본체(10)는 생분해성 플라스틱을 사용하여 폐기물 발생을 감소시킬 수 있다.
상기 모듈본체(10)를 성형하기 위한 재료로는 폴리락트산(PLA:Poly Lactic Acid) 100중량부에 대해, 폴리소르베이트 80: 15중량부, 히알루론산 5중량부, 폴리히드록시부티레이트 15중량부, 탄산칼슘 5중량부를 혼합한 조성물로 이루어진다.
이때, 폴리락트산은 대표적인 생분해성 폴리머이며, 폴리소르베이트 80(Polysorbate 80)는 소르비톨에서 파생된 비이온성 계면 활성제 및 유화제로서 가교 기능도 포함한다.
아울러, 히알루론산은 성형성을 좋게 하기 위해 첨가된다.
그리고, 폴리히드록시부티레이트(Polyhydroxybutyrate)는 생물 분해 및 분해성 플라스틱으로 관심 있는 폴리머 등급에 속하는 폴리머로서 강도 보강, 결합 강화를 위해 첨가된다.
또한, 탄산칼슘은 수치안정화와 표면 광택성을 좋게 하기 위해 첨가된다.
덧붙여, 본 발명에서는 상기 모듈본체(10)의 특성을 더욱 강화시키기 위해 상기 폴리락트산 100중량부에 대해, 과황산 암모늄 5중량부, 비닐다이메티콘 10중량부, 트리클로산 5중량부를 추가로 첨가하여 조성할 수 있다.
이때, 과황산 암모늄(Ammonium Persulfate)은 산도를 조절하여 산화를 방지하고 보존력을 높이며, 비닐다이메티콘은 성형품의 스티키성을 억제하여 표면 개선 효과를 높이기 위해 첨가되고, 트리클로산(trichlosane)는 방균제로서 세균 활성을 억제하여 항균성을 강화시키기 위해 첨가된다.
이러한 모듈본체(10)에는 공장에서 토양까지 채워진 채 녹화 장소로 이동되어 세팅되며, 통상 식생되는 식물은 세덤류가 된다.
다른 한편, 상기 모듈본체(10)는 보통 건물의 옥상인 녹화 장소에 바닥토양이 15-20cm의 높이로 깔린 상태에서 그 위에 설치된다.
따라서, 모듈본체(10)에 있는 자체 토양에서 뿌리가 자란 세덤류는 통공(40)을 통과하여 바닥토양에까지 뿌리를 내릴 수 있어 더욱 더 우수한 활착성을 갖게 된다.
이때, 상기 바닥토양은 바이오차(Biochar)를 이용한 인공토양이 될 수 있다.
이러한 인공토양은 잠재적 탄소 격리 효과를 가질 뿐만 아니라, 천연 재료 활용을 통한 건전한 생태계 육성 및 생물다양성을 증진시키며, 녹지 제공 및 빗물 침투 등의 다양한 혜택을 제공하는 다기능성을 가지면서 무엇보다도 지중 탄소 격리 효과를 증대시킬 수 있도록 바이오차 20중량%; 코코피트:버섯 폐배지:건이끼가 4:3:3의 중량비로 배합된 유기물 25중량%; 피트모스 20중량%; 바텀애쉬:질석:하이드로겔이 3:3:4의 중량비로 혼합된 무기물 25중량% 및 나머지 미생물 혼합재로 이루어질 수 있다.
이때, 바이오차는 식물 잔사 등 바이오매스를 산소가 없는 조건에서 열분해하여 제조한 고형물로서 탄소함량이 높다.
이 경우, 활용되는 바이오매스로는 왕겨, 콩대, 배 전정가지, 옥수수대 등이 될 수 있으며, 이러한 바이오차가 토양과 혼합되면서 토양의 일부를 구성하게 되면 탄소를 반영구적으로 저장해 토양 속에 탄소를 격리할 수 있어 토양내 공기순환 촉진, 식물 뿌리의 생장 촉진, 미생물의 거주지 역할을 수행하는 것으로 보고되어 있다.
이렇게 바이오차가 탄소를 격리 고정할 수 있는 이유는 바이오차에 포함된 탄소는 열분해를 거치면서 안정된 형태의 방향족 구조로 재배열되기 때문에 토양 미생물에 의해 쉽게 분해되지 않기 때문인 것으로 연구 보고된 바 있다.
이러한 바이오차의 탄소 격리 고정능력은 크게 보면 온실가스 감축에도 기여할 수 있고, 특히 토양 개량을 통한 작물수확량 증진에 기여하게 된다.
그리고, 상기 유기물을 구성하는 코코피트는 코코넛 허스크(coconut husk) 부위에서 섬유질인 코코넛 파이버를 추출한 다음에 생기는 코코넛 부산물을 물리화학적 처리과정을 거쳐 생산된 재료로서, 보수력과 보비력이 높고 통기성이 좋으며 밀도가 낮고 양이온 치환능력이 높으며 분해에 저항성이 있다.
때문에, 토양의 물리적, 화학적 및 미생물학적 성질을 개선하는 효과가 비교적 장시간 지속되는 장점이 있으며, 흡수성이 크기 때문에 빗물에 의한 토양의 유실을 감소시키고 보수력에 의한 가뭄 피해를 감소시키는 효과가 있다.
아울러, 버섯 폐배지는 코르크화에 따른 수분 조절기능을 강화시키고, 토양 박테리아의 증진 및 식물 뿌리 분비물 증가에 도움을 주기 위해 첨가된다. 특히, 버섯 폐배지는 암모니아태 질소, 질산태 질소, 유효 인산, 칼슘, 칼륨 등의 유무기 양분이 풍부하여 고흡수성 폴리머와 결합시 수분 보유력이 급증하는 장점이 있다.
또한, 건이끼는 수분을 조절하고 인공토양에 염기가 있는 경우 이를 고정하며, 토양의 EC(전기전도도) 조절을 위해 첨가된다.
이때, EC의 수치로 알 수 있는 것은 주로 질소의 양이며, EC 수치는 질산태질소의 양과 관계가 깊다. 즉, 토양이 비옥할 수록 EC 수치가 높으며, 보통 채소가 잘 재배되는 EC의 수치는 대략 0.5~1.0정도이고, 0.5 이하는 비료부족, 2.0이 넘으면 비료의 농도가 진해 뿌리화상이 발생할 우려가 있는 것으로 알려져 있다.
덧붙여, 상기 유기물에는 유기물 100중량부에 대해, 풀빅산(Fulvic acid) 10중량부, 질석(Vermiculite) 10중량부, 시트릭산(citric acid) 15중량부, 초산전분(Acetylated Starch) 10중량부를 더 첨가할 수 있다.
여기에서, 풀빅산은 토양에 사용시 방사능을 중화하고, 살충제를 중화하며, 제초제를 해독하는 등 토양내 독성물질을 분해 제거하는 제거능이 매우 우수한 것으로 알려져 있다.
또한, 질석(Vermiculite)은 토양의 입단화(粒團化)를 조장하여 통기성 및 보수성을 좋게 할 뿐만 아니라, 염기치환용량을 증가시켜 보비력을 향상시키기 위한 것이다.
그리고, 시트릭산은 지중 용존산소 증대를 유도하여 토양 개질 효능을 증대시킨다.
아울러, 초산전분은 살균 및 토양의 지력을 증강시키기 위해 첨가된다.
한편, 상기 피트모스(Peatmoss)는 초탄 또는 이탄토라 하며, 한랭한 늪지대에서 이끼나 수초 등의 유체가 퇴적되어 분해(탄화)된 것을 말한다.
이러한 피트모스는 세포구조가 크기 때문에 물 흡수력이 좋아 토양의 함수율을 조절할 수 있는데, 보통 마른 피트모스 무게의 15-20배까지 흡수할 수 있는 능력이 있다고 보고되어 있고, pH가 3.5-4.5로 산성이기 때문에 알카리성인 바이오차와 혼합되면서 이를 중성화시키기 때문에 인공토양의 개질능력이 우수하다.
아울러, 상기 무기물은 바텀애쉬:질석:하이드로겔이 3:3:4의 중량비로 혼합된 혼합물 형태로 첨가된다.
여기에서, 바텀애쉬는 고온 고압 소성과정에서 발생하는 화석발전 폐기물로서 토양의 공극확보를 통한 물빠짐 조절 기능이 탁월하고 토양 경량화를 위해 첨가된다.
또한, 질석은 흑운모가 풍화하여 수분을 함유한 광물로서 보온성과 통기성을 함께 갖춘 특징이 있어 미생물의 성장에 최적환경을 제공하는데, 본 발명에서는 미생물 혼합재의 성장을 유도하기 위해 사용된다. 이에 더하여, 수분 유지력이 있어 토양내 보습력 유지, 양분의 보관창고 역할도 하게 된다.
뿐만 아니라, 하이드로겔은 자체 중량의 수백에서 수천 배의 물을 빠르게 흡수함과 동시에 압력을 가해도 탈수하지 않는 강력한 보수력을 지닌 재료이다.
본 발명에서는 질소고정균을 흡착한 유기질 하이드로겔로서 펄라이트 인공토양보다 평균 13% 이상의 식물생장성이 우수한 것으로 보고된 바 있어 토양수분함량을 장기적으로 지속되게 유지시키는 등 수분조절기능을 위해 첨가된다.
아울러, 미생물 혼합재는 수지상균근균(arbuscular mycorrhizal fungi)이 접종된 지렁이 분변토를 사용하는데, 수지상균근균을 사용하는 이유는 토양내 탄소 포집(고정) 기능을 촉진하고 인과 질소 등의 무기양분 흡수를 증진시키기 위한 것이다.
이때, 균근(mycorrhiza, 菌根)은 식물의 뿌리와 균류가 서로 탄수화물과 무기양분을 주고 받으며 살아가는 상리공생을 의미하며, 수지상균근균은 식물의 피층 세포에서 '나뭇가지'와 같은 형태의 수지상체(arbuscule)를 형성하기 때문에 수지상균근이라고 한다.
본 발명에서는 수지상균근균으로 글로메로균을 접종하여 사용하는데, 수지상균근균은 식물 뿌리에서 포자가 상리공생으로 퍼지는 것이므로 기주 식물없는 배지상에서 배양하는 것은 불가능한 것으로 알려져 있다.
따라서, 본 발명에서는 트랩 배양을 통해 증식된 포자(글로메로균)를 추출한 다음 이를 지렁이 분변토에 접종하여 미생물 혼합재로 인공토양을 제조한다.
이 경우, 지렁이 분변토 100g당 1500㎕를 접종함이 바람직하다.
여기에서, 지렁이 분변토는 지렁이들이 유기물을 먹고 분해한 것으로 다양한 종의 미생물들이 살고 있으며 이는 수지상균근균의 포자 활성화와 생장을 촉진하는 효과가 있어 자연적인 배지 역할을 하게 된다.
특히, 수분과 비료를 보관하는 능력이 우수하여 토양의 물리적 상태를 좋게 하며, 질소, 인, 칼륨 등 다양한 종류의 미량원소를 다량 함유하고 있어 작물의 균형 생장에 도움을 준다.
이와 같이 구성하게 되면, 본 발명에 따른 인공토양은 잠재적 탄소 격리 효과를 가질 뿐만 아니라, 바이오매스 활용을 통해 폐자원의 이용을 극대화하고, 천연 재료 활용을 통한 건전한 생태계 육성 및 생물다양성을 증진시키며, 녹지 제공 및 빗물 침투 등의 다양한 혜택을 제공하는 다기능성을 가지면서 무엇보다도 지중 탄소 격리 효과를 증대시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 상부가 개방된 사각박스 형상의 모듈본체(10)와, 상기 모듈본체(10)의 내부를 일정공간으로 구획하는 다수의 격벽(20)과, 상기 격벽(20)에 의해 구획된 공간상에 일정간격을 두고 다수 형성된 사각통 형상의 저류조(30)와, 상기 저류조(30)를 제외한 나머지 바닥면에 형성된 메쉬형 통공(40)을 포함하며,
    상기 모듈본체(10)는 인공토양 위에 안착되며, 상기 인공토양은 바이오차 20중량%; 코코피트:버섯 폐배지:건이끼가 4:3:3의 중량비로 배합된 유기물 25중량%; 피트모스 20중량%; 바텀애쉬:질석:하이드로겔이 3:3:4의 중량비로 혼합된 무기물 25중량% 및 나머지 미생물 혼합재로 조성되고;
    상기 미생물 혼합재는 지렁이 분변토 100g당 수지상균근균이 1500㎕ 접종된 것을 특징으로 하는 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모듈본체(10)를 성형하기 위한 재료로는 폴리락트산(PLA:Poly Lactic Acid) 100중량부에 대해, 폴리소르베이트 80: 15중량부, 히알루론산 5중량부, 폴리히드록시부티레이트 15중량부, 탄산칼슘 5중량부를 혼합한 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폴리락트산 100중량부에 대해, 과황산 암모늄 5중량부, 비닐다이메티콘 10중량부, 트리클로산 5중량부를 더 첨가한 것을 특징으로 하는 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈.
  4. 삭제
KR1020230006231A 2023-01-16 2023-01-16 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈 KR102557918B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230006231A KR102557918B1 (ko) 2023-01-16 2023-01-16 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230006231A KR102557918B1 (ko) 2023-01-16 2023-01-16 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102557918B1 true KR102557918B1 (ko) 2023-07-20

Family

ID=87426213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230006231A KR102557918B1 (ko) 2023-01-16 2023-01-16 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102557918B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200348313Y1 (ko) * 2004-02-05 2004-05-03 에코앤바이오 주식회사 인공지반녹화용 모듈
KR100876938B1 (ko) 2007-05-02 2009-01-09 한국건설기술연구원 지붕 녹화용 식생 유니트
KR20120064873A (ko) * 2010-12-10 2012-06-20 이희영 견고한 연결구조를 가지는 토양 유지용 격자판 및 그 연결구조
KR101996068B1 (ko) 2019-01-11 2019-07-03 주식회사 스마트아그로 잔디를 이용한 모듈형 옥상녹화 시스템의 판 구조 및 이를 포함하는 모듈형 옥상녹화 시스템
KR102040175B1 (ko) 2017-12-20 2019-11-04 손희준 옥상녹화용 친환경 초경량블록 모듈 및 이를 이용한 옥상녹화방법
KR20200141121A (ko) * 2019-06-10 2020-12-18 수생태복원(주) 정체수역 수질 개선, 어류산란 및 비오톱 기능을 가지는 단위식생모듈 및 부유습지

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200348313Y1 (ko) * 2004-02-05 2004-05-03 에코앤바이오 주식회사 인공지반녹화용 모듈
KR100876938B1 (ko) 2007-05-02 2009-01-09 한국건설기술연구원 지붕 녹화용 식생 유니트
KR20120064873A (ko) * 2010-12-10 2012-06-20 이희영 견고한 연결구조를 가지는 토양 유지용 격자판 및 그 연결구조
KR102040175B1 (ko) 2017-12-20 2019-11-04 손희준 옥상녹화용 친환경 초경량블록 모듈 및 이를 이용한 옥상녹화방법
KR101996068B1 (ko) 2019-01-11 2019-07-03 주식회사 스마트아그로 잔디를 이용한 모듈형 옥상녹화 시스템의 판 구조 및 이를 포함하는 모듈형 옥상녹화 시스템
KR20200141121A (ko) * 2019-06-10 2020-12-18 수생태복원(주) 정체수역 수질 개선, 어류산란 및 비오톱 기능을 가지는 단위식생모듈 및 부유습지

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108353563B (zh) 一种利用废弃物为土壤改良剂治理沙漠化土壤的方法
CA2695978C (en) Method for the production of humus and nutrient rich and water-storing soils or soil substrates for sustainable land use and development systems
Joosten Peatlands across the globe
CN102875227B (zh) 屋顶绿化用轻质生态营养土及其制备方法
CN103155776B (zh) 通过速生草本植物的种植、收割和填埋实现固碳的方法
CN103058769B (zh) 一种生态复合基质、复合生物生态砌块及复合生物生态挡土墙
CN104291932A (zh) 一种屋顶绿化栽培基质及其制备方法
CN102301943A (zh) 便携式植物藤毯的生产方法
CN101433177A (zh) 冬季温室自热型有机基质栽培系统
CN105000971A (zh) 一种立体绿化生态基质
KR101859616B1 (ko) 양송이 재배용 복토재
CN105409523A (zh) 一种沙漠土壤化方法
KR100634569B1 (ko) 법면 조경용 식생토 및 이의 제조방법
KR102495929B1 (ko) 바이오차를 이용한 탄소격리형 인공토양
KR102557918B1 (ko) 인공지반 녹화를 위한 비회수식 식생모듈
CN2928836Y (zh) 植物床式污水资源化处理系统
CN105830738A (zh) 适用于地下车库顶板绿化种植的种植土层和地基
KR101305475B1 (ko) 죽초액을 포함하는 식생토 및 그 제조방법
KR101614719B1 (ko) 탄소저감형 비탈면 녹화 식생기반재
KR101523558B1 (ko) 무관리 및 경량형 옥상 녹화시스템
Homer et al. Nopal (Opuntia ficus-indica) energetic potential cultivated in arid and semi-arid zones of Chile: An assessment
Sosnowska Changes of vegetation effects in soil properties in the post-agriculture landscapes (south-eastern Poland)
JP2012110249A (ja) 緑化構造物およびその施工方法
KR20120091902A (ko) 자연생태정원 및 자연생태정원의 시공방법
KR102603781B1 (ko) 빗물 재이용형 저면관수 모듈과 이를 활용한 인공지반 녹화 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant