KR102589896B1

KR102589896B1 - 인공 토양을 이용한 사면 녹화 공법

Info

Publication number: KR102589896B1
Application number: KR1020230090595A
Authority: KR
Inventors: 김길환
Original assignee: (주)코리원조경
Priority date: 2023-07-12
Filing date: 2023-07-12
Publication date: 2023-10-16

Abstract

본 발명은 인공 토양을 이용한 사면 녹화 공법에 관한 것이다. 본 발명은 플라이 애쉬 40~60 중량%; 무수석고 5~15 중량%; 시멘트 5~20 중량%; 에폭시수지 5~10 중량%; 섬유보강재 5~20 중량%; 아민계 경화제 2~6 중량%; 황산알루미늄 1~10 중량%; 탄산칼륨 1~5 중량%; 및 산화마그네슘(MgO) 1~5 중량%;를 포함하는 제1혼합물 100중량부에 대하여, 마사질토양 10~40중량%; 황토 10~20 중량%; 유기질 비료 10~20중량%; 젤라틴 분해 미생물 5~10중량%; 밀가루 3~10중량%; 조개껍질분말 5~10중량%; 알긴산소다 0.5~1.0중량%; 식물성 셀룰로오스 5~10중량%; 벤토나이트 5~10중량%; 및 팽연볏짚 5~10중량%; 를 포함하는 제2혼합물 500 내지 2000중량부를 포함하는, 사면 녹화용 인공 토양 조성물을 제공한다.

Description

인공 토양을 이용한 사면 녹화 공법{SLOPE GREENING METHOD USING ARTIFICIAL SOIL}

본 발명은 인공 토양을 이용한 사면 녹화 공법에 관한 것이다.

도로의 개설이나 확장시 도로 절개 사면이 발생하는데 있어서, 암반 지역의 경우 절개한 암반의 표면이 상당히 굴곡지고 돌출된 암반이 존재한다. 식생기반재의 부착을 위한 표면 기초 처리 과정인 능형망의 설치시 깊은 동공에 의한 식생기반재의 과다한 포설로 기반재의 탈락이 발생한다.

또한, 천재지변에 따라 발생되는 재해 또는 자연재해 예방을 위한 다양한 시설의 설치로 인해 훼손된 사면은 계속해서 증가하고 있다. 이렇게 발생되는 사면은 자연적으로 재생되기 어렵고, 그대로 방치할 경우 침식 및 붕괴현상이 일어나 다량의 토사가 유실되고 자연 생태적 모습이 사라져 불량한 경관이 연출되는 등의 문제가 발생되고 있어, 훼손된 사면을 자연적 형태로 복원하는 다양한 형태의 녹화 기술이 알려져 있다.

이러한 사면 지역은 초목의 자연생장여건이 불리하기 때문에 공사 후 사면 토사의 유실 방지와 주변의 초목과의 조경을 도모하기 위해 비탈면에 각종 식생재가 혼합된 인공토양을 취부하는 인공녹화공법을 이용해 녹화되고 있다.

근래, 널리 사용되고 있는 사면 녹화공법으로는 토양 유지용 블록을 이용한 공법, 능형망을 설치후 토양을 취부하는 방법 등이 있다.

그러나, 이들 공법은 사면 녹화 조성물질과 그 조성물의 구성비 등에 의해 식생 조건이 불량하고, 급경사면에서는 녹화의 피복율이 떨어지며, 녹화 후 사면의 붕괴 위험이 크고, 급경사면에서는 시공이 어려워서 공기가 지연되므로 가격 상승 요인이 발생하게 되었다. 특히, 강우에 토사가 유실되어 더 큰 위험이 발생하므로 상기 공법은 완만한 경사지에 주로 사용된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 사면 토양의 유실을 막고 생육 기반용 인공 토양을 적정 두께로 부착시킨 후, 그 위에 씨앗을 분무하는 방법 등 다양하게 개발되어 왔다.

예를 들어, 한국등록특허공보 제10-2263835호에는 황토, 볏짚, 왕겨, 부엽토 등에 지지력을 높이기 위해 야자섬유를 혼합한 사면 녹화용 식생토에 관한 기술이 개시되어 있고, 한국 등록특허공보 제10-1780349호에는 사면과의 접착력 및 지지력을 높이기 위해 경화제 및 섬유 보강재를 혼합한 사면 녹화용 조성물에 관한 기술이 개시되어 있다.

그러나, 이러한 기술들은 모두 사면의 경사와 무관하게 경화제, 섬유 등을 혼합하기 때문에 사면의 경사에 따라 과도하게 혼합되거나, 부족하게 혼합될 수 있는 단점이 있다.

한국등록특허공보 제10-2018687호 한국등록특허공보 제10-2263835호

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사면의 경사도에 따라 섬유의 배합비가 다른 인공 토양 및 이를 이용한 사면 녹화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 개시의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 개시의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 개시의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명은 플라이 애쉬 40~60 중량%; 무수석고 5~15 중량%; 시멘트 5~20 중량%; 에폭시수지 5~10 중량%; 섬유보강재 5~20 중량%; 아민계 경화제 2~6 중량%; 황산알루미늄 1~10 중량%; 탄산칼륨 1~5 중량%; 및 산화마그네슘(MgO) 1~5 중량%;를 포함하는 제1혼합물 100중량부에 대하여, 마사질토양 10~40중량%; 황토 10~20 중량%; 유기질 비료 10~20중량%; 젤라틴 분해 미생물 5~10중량%; 밀가루 3~10중량%; 조개껍질분말 5~10중량%; 알긴산소다 0.5~1.0중량%; 식물성 셀룰로오스 5~10중량%; 벤토나이트 5~10중량%; 및 팽연볏짚 5~10중량%; 를 포함하는 제2혼합물 500 내지 2000중량부를 포함하는, 사면 녹화용 인공 토양 조성물을 제공한다.

상기 섬유 보강재는 폴리프로필렌(PP) 섬유, 폴리비닐알코올(PVA) 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 나일론 섬유, 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP), 아라미드 섬유, 유리섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 보강섬유 70~90 중량% 및 옥수수 섬유 10~30 중량%로 이루어지는 것일 수 있다.

상기 옥수수 섬유는 옥수수 줄기를 알칼리 조건에서 펄프화시키는 단계; 상기 펄프화된 옥수수 섬유를 옥토시놀 0.1~10 중량%, 아이소소바이드 1~5 중량% 및 메탄올 85~98 중량%를 포함하는 분산액에 혼합 및 숙성하는 단계; 및 상기 숙성이 완료된 옥수수 섬유를 건조 및 분쇄하는 단계;에 의해 제조되는 것일 수 있다.

본 발명은 또한, (1) 플라이 애쉬 40~60 중량%; 무수석고 5~15 중량%; 시멘트 5~20 중량%; 에폭시수지 5~10 중량%; 섬유보강재 5~10 중량%; 아민계 경화제 2~6 중량%; 황산알루미늄 1~10 중량%; 탄산칼륨 1~5 중량%; 및 산화마그네슘(MgO) 1~5 중량%;를 혼합하여 제1혼합물을 제조하는 단계; (2) 마사질토양 10~40중량%; 황토 10~20 중량%; 유기질 비료 10~20중량%; 젤라틴 분해 미생물 5~10중량%; 밀가루 3~10중량%; 조개껍질분말 5~10중량%; 알긴산소다 0.5~1.0중량%; 식물성 셀룰로오스 5~10중량%; 벤토나이트 5~10중량%; 및 팽연볏짚 5~10중량%; 를 포함하는 제2혼합물을 제조하는 단계; 및 (3) 제1혼합물 100중량부에 대해 제2혼합물 500 내지 2000중량부를 혼합하는 단계;를 포함하는, 사면 녹화용 인공 토양 조성물의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 또한, (1) 사면의 지반을 고르게 면정리하는 단계 (2) 상기 사면에 능형망을 설치하는 단계; 및 (3) 상기 사면에 사면 녹화용 인공 토양 조성물을 취부하는 단계를 포함하며, 상기 사면 녹화용 인공 토양 조성물은 플라이 애쉬 40~60 중량%; 무수석고 5~15 중량%; 시멘트 5~20 중량%; 에폭시수지 5~10 중량%; 섬유보강재 5~10 중량%; 아민계 경화제 2~6 중량%; 황산알루미늄 1~10 중량%; 탄산칼륨 1~5 중량%; 및 산화마그네슘(MgO) 1~5 중량%;를 포함하는 제1혼합물 100중량부에 대하여, 마사질토양 10~40중량%; 황토 10~20 중량%; 유기질 비료 10~20중량%; 젤라틴 분해 미생물 5~10중량%; 밀가루 3~10중량%; 조개껍질분말 5~10중량%; 알긴산소다 0.5~1.0중량%; 식물성 셀룰로오스 5~10중량%; 벤토나이트 5~10중량%; 및 팽연볏짚 5~10중량%; 를 포함하는 제2혼합물 500 내지 2000중량부를 포함하는 것인, 사면 녹화방법을 제공한다.

상기 옥수수 섬유는 옥수수 줄기를 알칼리 조건에서 펄프화시키는 단계;

상기 펄프화된 옥수수 섬유를 옥토시놀 0.1~10 중량%, 아이소소바이드 1~5 중량% 및 메탄올 85~98 중량%를 포함하는 분산액에 혼합 및 숙성하는 단계; 및 상기 숙성이 완료된 옥수수 섬유를 건조 및 분쇄하는 단계;에 의해 제조되는 것일 수 있다.

상기 사면 녹화 방법은 추가로, 사면의 경사도를 측정하는 단계;를 포함하고, 상기 제1혼합물 100중량%에 대해 상기 섬유보강재는 m중량%로 포함되며, m은 아래 식 1 및 2를 만족하는 것일 수 있다.

[식 1]

n+5sinθ ≤ m ≤ n+15sinθ

[식 2]

45 ≤ θ ≤ 90

(여기서, n은 제1혼합물 100중량%에 대한 에폭시 수지의 중량%, θ는 사면의 경사도)

본 발명에 따르면, 사면의 경사도에 따라 섬유의 배합비가 다른 인공 토양 및 이를 이용한 사면 녹화 방법을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 한 구현예에 따른 인공 토양을 이용한 사면 녹화 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 2는, 본 발명의 한 구현예에 따른 인공 토양을 이용한 사면 녹화 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 3은, 본 발명의 한 구현예에 따른 인공 토양을 이용한 사면 녹화 방법을 시행하기 전 사면을 나타낸다.
도 4는, 능형망을 설치한 사면을 나타낸다.

플라이 애쉬는 발전소 등의 유/무연탄 연료가 연소될 때에 발생되는 집진미분으로 정제과정에 의해 확보되는 무기질 미분으로서, 토양 콜로이드와 각종 무기 염료가 공존하므로 염기포화도와 치환용량을 증대시키며, 입도 0.002~0.012의 입자가 60% 이상을 차지한다.

상기 무수석고(CaSO₄)는 시멘트 성분 중 특히 C3A(3CaO·Al₂O₃)과 반응하여 초기에 에트린자이트(AFt상, C3A·3CaSO₄·32H₂O)를 생성하게 되는데, 생성된 에트린자이트는 수화가 진행됨에 따라 그 양이 감소하거나 또는 그 일부가 모노 설페이트(AFm상, C3A·CaSO₄·12H₂O)로 전이된다.

상기 시멘트는 녹화 및 토양안정화용 조성물을 사면에 뿜어 붙일 때, 녹화 및 토양안정화용 조성물을 단시간에 응결시킴과 동시에 형성된 사면의 강도확보를 위해서 배합된다. 이 시멘트는 각별히 한정된 것은 아니나, 예를 들어 포트랜드시멘트(portland cement)나, 긴급공사용의 건설재료로서 사용되는 조강(早强) 시멘트 등이 사용될 수 있다.

상기 에폭시수지로는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 노볼락 페놀형 에폭시 수지 및 지환식 에폭시 수지 중 선택된 1종 이상의 것이 사용될 수 있다. 에폭시수지는 사면에 녹화 및 토양안정화용 조성물을 뿜어 붙이는 경우 녹화 및 토양안정화용 조성물이 즉각적인 접착력을 갖게 하는 역할을 한다. 이 밖에 에폭시수지는 녹화 및 토양안정 화용 조성물의 기계적 물성을 향상시키는 기능을 수행한다. 시중에서 구입 가능한 에폭시 수지로는 국도화학의 YD 115, 127, 128, 134, YDPN 631, 636, 637, 638, 쉘케미칼(Shell Chemical Co.)의 Epikote 815, 827, 828, 834, 다우케미칼(Dow Chemical Co.)의 DER 331, 332, 334, 337 등을 들 수 있다.

상기 아민계 경화제는, 사슬구조를 갖고 있는 것으로, 주제의 유기기와 가교결합 밀도를 높이면서 반응하여 표면경도와 부착력을 향상시키며 경화를 촉진하는 역할을 한다.

본 발명의 아민계 경화제는 저점도로서 상기 에폭시 수지와 혼합이 용이하며 가사시간이 길고 독성이 거의 없는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 아민계 경화제는, 변성 지방족 아민, 변성 방향족 아민 또는 이들의 혼합물이고, 상기 변성 지방족 아민은 디에틸렌트리아민(Diethylene Triamine : DETA), 트리에틸렌테트라아민(Triethylene Tetramine: TETA), 디에틸아미노프로필아민(Diethylamino propyl amine: DEAPA), 멘탄디아민(Menthane diamine: MDA), N아미노에틸피페라진(N-aminoethyl piperazine: N-AEP), 엠크실렌디아민( M-xylene diamine: MXDA) 및 이소포론 디아민(Isophorone diamine: IPDA)군에서 선택된 하나 이상이며, 상기 변성 방향족 아민은 메타 페닐렌 디아민 (Meta phenylene diamine: MPD), 디아미노디페닐메탄(Diaminodiphenyl methane: DDM) 및 디아미노디페닐 설폰 (Diaminodipheny sulphone: DDS)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 이때, 상기 아민계 경화제는 아민가가 300 ∼ 400 mg KOH/g이고, 활성수소 당량이 80 ∼ 100이며, 점도가 1,000 ∼ 2,500 cps(25 ℃)인 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 황산 알루미늄은 녹화 및 토양안정화용 조성물을 슬러리상으로 했을 때 물에 용해하여 전해질로서 기능하고 콜로이드상으로 분산되어 있는 플라이애쉬 성분과의 사이에서 에틀린자이트를 생성하고, 그 응집을 촉진한다. 그리하여, 토양이 공존하고 있을 경우는 가수분해를 거쳐서 수산화 알루미늄이 생성하는 과정에서 알 루미늄의 중축합 이온이 고분자체로서 생성하고 이것이 토양입자를 끌어들이면서 응결한다.

상기 산화마그네슘은 물을 흡수하여 조성물을 슬러리 상태로 유도한다. 조성물의 응집에 효과를 발휘하는 것으로, 공기 중에 장시간 노출되면 뭉치는 현상이 발생하기 때문에 혼합 즉시 살포해야 한다.

상기 옥수수 섬유는 상기 보강섬유와 함께 토양이 흘러내리지 않고, 고정될 수 있도록 하는 기능을 한다.

상기 마사질토양은 본 발명의 기본재료로서 우리 국토에서 가장 많이 분포되어 있어 손쉽게 얻을 수 있는 토양이고, 입경 2mm의 조사에서 0.002mm이하의 점토성분까지의 입경이 골고루 함유되어 있으며, 유기성분을 첨가시키면 식물발아 및 생육에 비교적 적합한 특성을 갖게 된다.

상기 황토는 0.02~0.05㎜의 작은 입자로 이루어진 점토질의 흙으로 다량의 탄산칼슘을 함유하여 점력을 지니고 있으며 철분이 산화로 인해 황적색을 띈다. 황토의 투입은 양이온 교환용량(Cation Exchange Cacity; CEC)이 증가되어 토양의 비옥도를 증진하고, 인공토양의 입단화에 기여할 뿐만 아니라, 양분의 보유능력 증대 및 양분의 용탈억제 등에 기여한다. 또한 각각의 재료의 접착에 중요한 역할을 한다.

상기 유기질비료는 목재톱밥에 우/돈분 및 기타 유기성 비료성분을 투입하여 호기발효조에서 완전 부숙 및 후숙시켜 생산되는 유기질비료로서 리그닌과 유기물 함량이 높고 장기적 비료(비료효과)제공에 적합한 특성을 갖고 있다.

젤라틴 분해 미생물은 토양 내의 젤라틴 분해 미생물이 선충과 병원성 곰팡이를 사멸시켜 내병성을 강화할 뿐만 아니라 작물의 생장촉진하며 배양과정에서 천연항생물질이 생성되어 균사를 파괴함으로 질병의 예방효과가 있다. 즉, 작물에 유해를 주는 선충의 유충과 난낭은 주성분이 젤라틴으로 이루어져 있고, 젤라틴 분해 미생물은 이러한 젤라틴을 갉아먹으며 증식하는 것인 바, 젤라틴 분해 미생물을 사용할 경우 각종 병해충 원인으로 밝혀진 선충과 병원성 곰팡이를 원천 차단할 수 있어 초기 종자의 발아 및 성장에 효율적으로 대처할 수 있다

상기 밀가루는 황토와 함께 사면에서의 응집력을 향상시켜 사면에 결집력 약화로 발생하기 쉬운 크랙, 부분탈락 또는 슬라이딩이 현상을 억제시킬 수 있도록 한다.

상기 조개껍질 미분은 각종 아미노산을 비롯한 칼슘, 탄산칼슘 등이 서서히 빠져나와 알칼리성으로 유도하여 토양의 산성화를 방지함과 동시에 식물 세포의 재생을 촉진하므로 식물의 초기 발아를 안정적으로 유도하여 효율 적으로 녹화할 수 있도록 한다. 이러한 조개껍질 미분은 세척하여 불순물을 제거한 조개껍질을 자연건조 후 0.4 ㎛ 이하의 입도 이하로 분쇄함과 동시에 1.5 중량%로 이하를 제공하여 결속력의 저하를 방지할 수 할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 알긴산소다는 초기 콩과식물의 번성을 도와주는 기능을 한다.

상기 식물성 셀룰로오스는 식물 세포벽의 주 구성성분으로 지구상에서 가장 흔한 유기화합물이다. 선형구조를 이룬 글루코스 단위체가 번갈아가며 뒤집힌 모습을 띠고 있다. 이러한 구조로 인해 수소결합이 형성되어 선형 사슬로 존재하게 되고, 셀룰로스 미세섬유를 형성한다. 이 미세섬유로 인해 토양의 응집 및 접착의 기능을 갖게 된다. 적정량을 사용할 경우 토양의 응집 및 적정 경도 유지의 기능을 갖는다.

상기 벤토나이트는 물과 반응하면 칼슘계 벤토나이트는 약 3배, 나트륨 벤토나이트는 약 15배까지 팽창하며 무 게의 5배까지 물을 흡수한다. 이렇게 팽창한 벤토나이트는 겔화가 되며 이 겔은 물을 배척하는 성질을 지닌다.

상기 팽연볏짚은 볏짚을 열처리 등으로 팽연화하여 자연 건조한 것을 사용한다. 이러한 팽연볏짚은 토양의 상호 지지력과 결집력 및 응집력을 증가시킬 뿐 아니라 이를 장기간에 걸쳐 지속적으로 유지시킬 수 있는 것으로, 유기물, 인산, 규산 또는 질소 등이 풍부하여 사면에 시공된 후 토양의 산성화 성분을 유기화합물로 유도하므로 토양의 지지력, 결집력 및 응집력 등을 증대시킴과 동시에 종자 및 식물의 성장과 발육을 촉진한다. 이러한 볏짚은 껍질을 제거하여 절단하되 75~80%를 2~3.5cm 길이로 형성하고 20~25%를 5~6cm 길이로 형성하여 충분히 자연 건조시켜 볏짚의 표면이 마른 상태로 공급함이 이상적이다.

본 발명은 또한, (1) 플라이 애쉬 40~60 중량%; 무수석고 5~15 중량%; 시멘트 5~20 중량%; 에폭시수지 5~10 중량%; 섬유보강재 5~10 중량%; 아민계 경화제 2~6 중량%; 황산알루미늄 1~10 중량%; 탄산칼륨 1~5 중량%; 및 산화마그네슘(MgO) 1~5 중량%;를 혼합하여 제1혼합물을 제조하는 단계; (2) 마사질토양 10~40중량%; 황토 10~20 중량%; 유기질 비료 10~20중량%; 젤라틴 분해 미생물 5~10중량%; 밀가루 3~10중량%; 조개껍질분말 5~10중량%; 알긴산소다 0.5~1.0중량%; 식물성 셀룰로오스 5~10중량%; 벤토나이트 5~10중량%; 및 팽연볏짚 5~10중량%;를 포함하는 제2혼합물을 제조하는 단계; 및 (3) 제1혼합물 100중량부에 대해 제2혼합물 500 내지 2000중량부를 혼합하는 단계;를 포함하는, 사면 녹화용 인공 토양 조성물의 제조 방법을 제공한다.

상기 사면 녹화방법은, 인공 토양 조성물을 취부한 이후 종자가 포함된 조성물을 분사하는 단계를 포함한다. 상기 종자는 식물의 씨앗을 의미한다. 상기 종자는 사면의 녹화에 사용되는 식물의 씨앗이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 개미취 씨앗, 구절초 씨앗, 잔디 씨앗, 매발톱 씨앗, 비비추 씨앗, 벌개미취 씨앗, 해국 씨앗, 은쑥 씨앗, 무늬 사초 씨앗, 섬기린초 씨앗 또는 이들 중 선택된 적어도 하나 이상의 씨앗을 포함한다.

[식 1]

n+5sinθ ≤ m ≤ n+15sinθ

[식 2]

45 ≤ θ ≤ 90

상기 섬유보강재는 에폭시 수지와 함께 사면에 대한 접착력을 증가시켜 흘러내리지 않게 한다. 섬유보강재는 경사가 낮은 사면에서는 경제적 측면 및 환경적 측면에서 넣을 필요가 없으나, 경사가 급한 사면에서는 섬유보강재를 혼합하여 사면에 대한 접착력을 증가시킬 수 있다. 상기 상한값 초과로 포함하는 경우 식생 형성에 방해가 될 수 있다.

이하 본원을 실시예 및 실험예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예 및 시험예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본원의 범위가 이들 실시예 및 시험예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3

아래 표에 기재된 바와 같이 비율을 조정하여 제조한 제1혼합물에 100중량부에 대해 마사질토양 30중량%; 황토 15 중량%; 유기질 비료 15중량%; 젤라틴 분해 미생물 5중량%; 밀가루 5중량%; 조개껍질분말 5중량%; 알긴산소다 1.0중량%; 식물성 셀룰로오스 10중량%; 벤토나이트 7중량%; 및 팽연볏짚 7중량%;를 포함하는 제2혼합물 1000중량부를 혼합하여 사면 녹화용 인공 토양 조성물을 제조하였다. 여기서, 섬유보강재는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 75중량%와 옥수수 섬유 25%를 혼합한 것을 사용하였으며, 상기 옥수수 섬유는 옥수수 줄기를 알칼리 조건에서 펄프화시키고, 상기 펄프화된 옥수수 섬유를 옥토시놀 5 중량%, 아이소소바이드 5 중량% 및 메탄올 90 중량%를 포함하는 분산액에 혼합 및 숙성하고, 상기 숙성이 완료된 옥수수 섬유를 건조 및 분쇄하여 제조하였다.

조성비 (중량%)	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	비교예 1	비교예 2	비교예 3
플라이애쉬	48	52	50	42	40	52	553	47
무수석고	10	10	10	10	10	10	10	10
시멘트	10	10	10	10	10	10	10	10
에폭시수지	7	5	5	10	10	10	5	5
섬유보강재	12	10	12	15	17	5	9	15
아민계 경화제	3	3	3	3	3	3	3	3
황산알루미늄	5	5	5	5	5	5	5	5
탄산칼륨	3	3	3	3	3	3	3	3
산화마그네슘	2	2	2	2	2	2	2	2
합계	100	100	100	100	100	100	100	100

실험예 1 : 조성물 취부 후 흘러내림 평가

상기 표 1의 조성물에 개미취 종자 약 1000개를 혼합하여 경사도 30°, 45°, 60°, 80°의 사면에 취부기를 이용하여 시공하고, 인공적으로 강우 효과를 나타내어 사면의 흘러 내림을 관찰하였다.

	흘러내림 유무
	30°	45°	60°	80°
실시예 1	없음	없음	없음	없음
실시예 2	없음	없음	없음	없음
실시예 3	없음	없음	없음	없음
실시예 4	없음	없음	없음	없음
실시예 5	없음	없음	없음	없음
비교예 1	없음	있음	있음	있음
비교예 2	없음	없음	있음	있음
비교예 3	없음	없음	없음	없음

상기 기재된 바와 같이, 실시예 1 내지 5의 조성물은 모두 경사면에서 흘러내림이 없음을 확인하였다. 실험예 2: 사면 녹화 효과 평가

상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3의 조성물을 경사도 60° 사면에 시공한 뒤, 15일 후 종자의 발아 여부를 확인하여 그 결과를 아래 표에 나타내었다.

	발아율(%)
실시예 1	71
실시예 2	68
실시예 3	58
실시예 4	55
실시예 5	61
비교예 1	24
비교예 2	21
비교예 3	31

상기 표에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 5의 조성물은 경사도 60° 사면에서 종자의 발아율이 높은 것을 확인하였다. 비교예 3의 조성물은 흘러내림은 없으나, 보강재 섬유의 함량이 과다하여 식생 형성에 방해가 된 것으로 판단된다.

Claims

플라이 애쉬 40~60 중량%; 무수석고 5~15 중량%; 시멘트 5~20 중량%; 에폭시수지 5~10 중량%; 섬유보강재 5~20 중량%; 아민계 경화제 2~6 중량%; 황산알루미늄 1~10 중량%; 탄산칼륨 1~5 중량%; 및 산화마그네슘(MgO) 1~5 중량%;를 포함하는 제1혼합물 100중량부에 대하여,
마사질토양 10~40중량%; 황토 10~20 중량%; 유기질 비료 10~20중량%; 젤라틴 분해 미생물 5~10중량%; 밀가루 3~10중량%; 조개껍질분말 5~10중량%; 알긴산소다 0.5~1.0중량%; 식물성 셀룰로오스 5~10중량%; 벤토나이트 5~10중량%; 및 팽연볏짚 5~10중량%; 를 포함하는 제2혼합물 500 내지 2000중량부를 포함하는, 사면 녹화용 인공 토양 조성물.
제1항에 있어서,
상기 섬유 보강재는 폴리프로필렌(PP) 섬유, 폴리비닐알코올(PVA) 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 나일론 섬유, 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP), 아라미드 섬유, 유리섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 보강섬유 70~90 중량% 및 옥수수 섬유 10~30 중량%로 이루어지는 것인, 사면 녹화용 인공 토양 조성물.
제2항에 있어서,
상기 옥수수 섬유는
옥수수 줄기를 알칼리 조건에서 펄프화시키는 단계;
상기 펄프화된 옥수수 섬유를 옥토시놀 0.1~10 중량%, 아이소소바이드 1~5 중량% 및 메탄올 85~98 중량%를 포함하는 분산액에 혼합 및 숙성하는 단계; 및
상기 숙성이 완료된 옥수수 섬유를 건조 및 분쇄하는 단계;에 의해 제조되는 것인, 사면 녹화용 인공 토양 조성물.
(1) 플라이 애쉬 40~60 중량%; 무수석고 5~15 중량%; 시멘트 5~20 중량%; 에폭시수지 5~10 중량%; 섬유보강재 5~10 중량%; 아민계 경화제 2~6 중량%; 황산알루미늄 1~10 중량%; 탄산칼륨 1~5 중량%; 및 산화마그네슘(MgO) 1~5 중량%;를 혼합하여 제1혼합물을 제조하는 단계;
(2) 마사질토양 10~40중량%; 황토 10~20 중량%; 유기질 비료 10~20중량%; 젤라틴 분해 미생물 5~10중량%; 밀가루 3~10중량%; 조개껍질분말 5~10중량%; 알긴산소다 0.5~1.0중량%; 식물성 셀룰로오스 5~10중량%; 벤토나이트 5~10중량%; 및 팽연볏짚 5~10중량%; 를 포함하는 제2혼합물을 제조하는 단계; 및
(3) 제1혼합물 100중량부에 대해 제2혼합물 500 내지 2000중량부를 혼합하는 단계;를 포함하는, 사면 녹화용 인공 토양 조성물의 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 섬유 보강재는 폴리프로필렌(PP) 섬유, 폴리비닐알코올(PVA) 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 나일론 섬유, 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP), 아라미드 섬유, 유리섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 보강섬유 70~90 중량% 및 옥수수 섬유 10~30 중량%로 이루어지는 것인, 사면 녹화용 인공 토양 조성물의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 옥수수 섬유는
옥수수 줄기를 알칼리 조건에서 펄프화시키는 단계;
상기 펄프화된 옥수수 섬유를 옥토시놀 0.1~10 중량%, 아이소소바이드 1~5 중량% 및 메탄올 85~98 중량%를 포함하는 분산액에 혼합 및 숙성하는 단계; 및
상기 숙성이 완료된 옥수수 섬유를 건조 및 분쇄하는 단계;에 의해 제조되는 것인, 사면 녹화용 인공 토양 조성물의 제조 방법.
(1) 사면의 지반을 고르게 면정리하는 단계
(2) 상기 사면에 능형망을 설치하는 단계; 및
(3) 상기 사면에 사면 녹화용 인공 토양 조성물을 취부하는 단계를 포함하며,
상기 사면 녹화용 인공 토양 조성물은 플라이 애쉬 40~60 중량%; 무수석고 5~15 중량%; 시멘트 5~20 중량%; 에폭시수지 5~10 중량%; 섬유보강재 5~10 중량%; 아민계 경화제 2~6 중량%; 황산알루미늄 1~10 중량%; 탄산칼륨 1~5 중량%; 및 산화마그네슘(MgO) 1~5 중량%;를 포함하는 제1혼합물 100중량부에 대하여, 마사질토양 10~40중량%; 황토 10~20 중량%; 유기질 비료 10~20중량%; 젤라틴 분해 미생물 5~10중량%; 밀가루 3~10중량%; 조개껍질분말 5~10중량%; 알긴산소다 0.5~1.0중량%; 식물성 셀룰로오스 5~10중량%; 벤토나이트 5~10중량%; 및 팽연볏짚 5~10중량%; 를 포함하는 제2혼합물 500 내지 2000중량부를 포함하는 것인, 사면 녹화방법.
제7항에 있어서,
상기 섬유 보강재는 폴리프로필렌(PP) 섬유, 폴리비닐알코올(PVA) 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 나일론 섬유, 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP), 아라미드 섬유, 유리섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 보강섬유 70~90 중량% 및 옥수수 섬유 10~30 중량%로 이루어지는 것인, 사면 녹화방법.
제8항에 있어서,
상기 옥수수 섬유는
옥수수 줄기를 알칼리 조건에서 펄프화시키는 단계;
상기 펄프화된 옥수수 섬유를 옥토시놀 0.1~10 중량%, 아이소소바이드 1~5 중량% 및 메탄올 85~98 중량%를 포함하는 분산액에 혼합 및 숙성하는 단계; 및
상기 숙성이 완료된 옥수수 섬유를 건조 및 분쇄하는 단계;에 의해 제조되는 것인, 사면 녹화방법.
제7항에 있어서,
사면의 경사도를 측정하는 단계;를 추가로 포함하며,
상기 제1혼합물 100중량%에 대해 상기 섬유보강재는 m중량%로 포함되며, m은 아래 식 1 및 2를 만족하는 것인, 사면 녹화 방법.
[식 1]
n+5sinθ ≤ m ≤ n+15sinθ
[식 2]
45 ≤ θ ≤ 90
(여기서, n은 제1혼합물 100중량%에 대한 에폭시 수지의 중량%, θ는 사면의 경사도)