KR200185860Y1 - 식생기반을 조성하기 위한 다공질 콘크리트블록 - Google Patents

Abstract

본고안은 하천의 호안이나, 도로의 법면 등을 안정시키기 위한 구조물을 구축하는데 사용하는 콘크리트블록에 관한 것으로, 특히 사면안정에 필요한 블록의 구조적인 강성을 유지시키면서 식물이 정착할 자리를 가능한 한 넓게 확보하여 식물의 정착이 및 생육에 유리한 기반을 조성하여 줌으로써, 구조적인 안정성을 더욱 높이는 동시에 생태적인 안정을 도모하여서 환경친화적인 토목구조물을 구현하여 주는 식생기반을 조성하기 위한 다공질 콘크리트블록을 제공하는데 그 목적이 있으며, 이 목적을 달성하기 위한 본고안은 몸통부의 소정 위치마다에 다수개의 식재공이나 식재홈이 형성되는 다공질 콘크리트블록에 있어서; 상기 몸통부의 상면 가장자리부분을 중앙부분 보다 낮게 형성하고, 상기 식재공 및 식재홈의 상측부를 넓게 확개시키거나, 그것들의 상부에 몸통부의 상면을 좌우로 횡단하는 채널형홈을 형성하여서, 그 블록들의 위에 포설되는 복토재의 흘러내림을 방지하는 한편, 식물의 정착자리를 넓게 확보시킨 것을 기술구성상의 특징으로 한다.

Description

식생기반을 조성하기 위한 다공질 콘크리트블록{Concrete Block for Constructing Greening Vegetation Foundation}

본고안은 하천의 호안이나, 도로의 법면 등을 안정시키기 위한 구조물을 구축하는데 사용하는 콘크리트블록에 관한 것으로, 특히 식물이 정착할 자리를 넓게 확보하여 줌으로써, 구조적인 안정성을 더욱 높이는 동시에 생태적인 안정을 도모하여서 환경친화적인 토목구조물을 구현할 수 있도록 한 식생기반을 조성하기 위한 다공질 콘크리트블록에 관한 것이다.

우리나라의 경우 하천의 호안이나, 도로의 법면 등은 토양안정과 경사면보호라는 측면을 최우선으로 중요시하여 콘크리트 옹벽이나 콘크리트 블록을 이용하여 구축한 토목구조물이 주류를 이루고 있다.

이와 같은 콘크리트구조의 사면은 주변의 자연환경과 어울리지 않는 딱딱한 외관을 제공하여 도회경관을 해치고 있다.

오늘날 사람들은 자신들이 생활하고 있는 주변환경에 대한 관심이 높아지면서 환경친화적인 도회경관에 대한 욕구가 높아지고 있다.

이에 따라, 최근에 이르러 하천의 호안이나 도로의 사면 등에 식생을 도입하고자 하는 시도가 활발히 이루어지고 있는 바, 일부에서는 사면의 중간부분을 군데 군데 생략한 채로 블록을 구축하여, 생략된 부분으로 노출되는 토양에 식물이 정착되도록 하는 시도가 이루어지고 있다.

그러나, 이 방법은 토양이 노출된 부분으로 인한 사면의 안정에 문제가 발생할 소지가 다분하며, 사면 전체의 식생과는 거리가 멀다. 따라서 이러한 방법도 자연 생태계를 안정시키기에는 충분한 기능을 제공해 주지 못하는 실정이다.

또 한편으로는, 식생네트를 도입하여 사면의 녹화를 시도하고 있다.

그러나, 식생네트를 이용하여 사면을 녹화시키는 경우에도 구조적으로 견고한 안정성을 확보하기에는 무리가 있어 적용범위가 극히 제한적일 뿐만 아니라, 강우량이 집중될 경우 토양이 유실될 위험성이 상존하며, 시공후 지속적으로 보수해 주어야 하는 등 유지관리적인 측면에서 여러 문제점이 있었다.

한편, 최근에는 다공질 콘크리트블록이 개발되어 그 블록의 공극에 양분과 함께 식물종자를 충진하여 사면녹화를 시도하고 있다.

이러한 다공질 콘크리트블록은 사면안정용 블록이 필요한 구조적인 강성을 고려하여 대략 30%정도의 공극률을 가지도록 제작된다.

그러나, 우리나라의 경우, 기후 특성상 여름에 고온이 계속되거나 건조기가 길어서 30%의 공극만을 통하여 식물의 뿌리가 식생공극을 관통하여 사면의 토양에 정착되기에는 매우 어려운 실정이다. 국내에서는 이러한 다공질 콘크리트블록을 이용한 수행사례들에서 대부분이 실패한 결과로 나타났다.

따라서, 우리나라의 기후 여건상 이러한 다공질 콘크리트블록을 이용하여 사면을 녹화시키는 목적을 달성하기에는 불가능한 것으로 판단되고 있다.

이에 따라, 본고안은 하천의 호안, 도로의 법면 등을 안정시키기 위한 구조물을 구축하는데 있어 상기한 종래기술들이 가지는 제반 문제점을 해결하고자 안출한 것으로, 사면안정에 필요한 블록의 구조적인 강성을 유지시키면서 식물이 정착할 자리를 가능한 한 넓게 확보하여 식물의 정착이 및 생육에 유리한 기반을 조성하여 줌으로써, 구조적인 안정성을 더욱 높이는 동시에 생태적인 안정을 도모하여서 환경친화적인 토목구조물을 구현시켜 주는 식생기반을 조성하기 위한 다공질 콘크리트블록을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본고안의 식생기반을 조성하기 위한 다공질 콘크리트블록은 몸통부의 소정 위치마다에 다수개의 식재공이나 식재홈이 형성되는 다공질 콘크리트블록에 있어서; 상기 몸통부의 상면 가장자리부분을 중앙부분보다 낮게 형성하고, 상기 식재공 및 식재홈의 상측부를 넓게 확개시키거나, 그것들의 상부에 몸통부의 상면을 좌우로 횡단하는 채널형홈을 형성하여서, 그 블록들의 위에 포설되는 복토재의 흘러내림을 방지하는 동시에, 식물의 정착자리를 넓게 확보한 것을 기술구성상의 특징으로 한다.

도1은 본고안의 실시예1, 2에 따른 다공질 콘크리트 블록의 사시도

도2는 본고안의 실시예1에 의한 다공질 콘크리트 블록의 일측단면도

도3은 본고안의 실시예2에 의한 다공질 콘크리트 블록의 일측단면도

도4는 본고안의 실시예3, 4에 따른 다공질 콘크리트 블록의 사시도

도5는 본고안의 실시예3에 의한 다공질 콘크리트 블록의 일측단면도

도6은 본고안의 실시예4에 의한 다공질 콘크리트 블록의 일측단면도

도7은 비교예1에 따른 다공질 콘크리트 블록의 사시도

도8은 비교예1에 의한 다공질 콘크리트 블록의 일측단면도

도9는 비교예2,3에 따른 다공질 콘크리트 블록의 사시도

도10은 비교예2에 의한 다공질 콘크리트 블록의 일측단면도

도11은 비교예3에 의한 다공질 콘크리트 블록의 일측단면도

도12는 본고안의 실시예1에 의한 블록을 이용한 시공예 단면도

도13은 본고안의 실시예4에 의한 블록을 이용한 시공예 단면도

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1:매트 2:복토층

10,20,30,40,50,60,70:몸통부 11,31,61:식재공

21,41,71:식재홈 12,22,32,42:빗면부

33,43:채널형홈

이하, 본고안의 기술구성을 첨부도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본고안의 블록은 13-19㎜정도의 크기를 갖는 골재와 시멘트류의 결합재, 물, 혼화제등을 혼합하여서 만들며, 기본적으로 공극률 25%이상을 유지하고, 사면안정에 필요한 구조적 강도를 가지도록 제작한다.

기본적인 형태는 양측가장자리의 중간부에 내측으로 들어간 결합홈을 가지며 그 양측의 상,하부가 아래위로 맞대어지면 상기 결합홈에 정합되는 평면형상의 몸통부로 이루어지며, 그 몸통부의 소정 위치마다에 수직관통하는 식재공 또는 식재홈이 다수개 형성되는 구조로 된다.

본고안은 상기 식재공 및 식재홈의 상측부에 식물의 정착이 쉽도록 유도하기 위한 확개부를 구비시킨 구성을 특징으로 하며, 이와 같은 구조를 형성함에 있어서는 다양한 형태로 실시된다.

[실시예 1]

도1 및 도2에는 본고안에 의한 다공질 콘크리트블록의 실시예1이 도시되어 있다.

이 실시예1에 의한 블록은 상기한 기본적인 형태를 유지하면서 식재공(11)이 형성된 것으로서, 그 몸통부(10)는 그 상면의 상,하측 변부에 가장자리로 갈수록 경사지게 얕아지는 형상으로 깎인 빗면부(12)를 구비하며, 상기 식재공(11)은 상부측이 더 넓게 확개되는 깔대기 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 블록의 두께는 100㎜정도를 유지하며, 좌우변의 길이는 각각 500㎜정도를 가진다.

그리고, 상기 식재공(11)은 3열로 배치하여 총 8개의 구멍이 내어지며, 깔대기 모양으로 넓혀진 확개부의 최상부 직경은 50∼80㎜의 범위내에 들어가도록 형성되며, 아래부분의 직경은 20∼50㎜의 직경을 가지도록 제작된다.

이 식재공(11)을 형성함에 있어서, 아래부분의 직경을 20㎜보다 작게 형성할 경우에는 식생의 뿌리가 통과하는 통로가 좁아서 식물분포에 분리하며, 50㎜이상이 되면 뿌리가 미처 정착되기 이전 또는 뿌리가 정착되지 않는 경우에 기반의 토양이 구멍을 통하여 유실될 위험이 있다.

[실시예2]

도1 및 도3은 본고안에 의한 다공질 콘크리트블록의 실시예2가 도시되어 있다.

이 실시예2에 의한 블록은 제1실시예의 블록과 같은 구조 조건으로 제작된 것으로서, 그 몸통부(20)에 빗면부(22)를 구비하고 있으며, 제1실시예에서 적용된 식재공 대신 식재홈(21)이 형성된 것이며, 상기 식재홈(21)은 상부측이 더 넓게 확개되는 깔대기 형상으로 형성되며, 그 하부측도 아래로 갈수록 점차 좁아드는 형상으로 형성되어서, 제작시 그 홈의 바닥부에 골재의 채워짐을 원할케 한 것을 된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 식재홈(21)의 직하부에 존재하는 바닥 두께는 20㎜정도를 갖는다. 이때, 식재홈(21)의 아래부분 직경이 50㎜이상일 경우에는 블록의 성형과정에서 그 홈의 바닥부분에 골재가 채워지기 어려워 지기 때문에 제작과정에서 불량이 많이 발생하므로 50㎜이하를 유지하는 것이 바람직하다.

[실시예3]

도4 및 도5에는 본고안에 의한 다공질 콘크리트블록의 실시예3이 도시되어 있다.

이 실시예3에 의한 블록은 상기한 기본적인 형태를 유지하면서 식재공(31)이 형성된 것으로서, 몸통부(30)는 그 상면의 상,하측 변부에 가장자리로 갈수록 경사지게 얕아지는 형상으로 깎인 빗면부(32)를 구비하는 동시에 그 몸통부(30)의 상면을 좌우로 횡단하면서 일정깊이로 파이는 채널형홈(33)들을 구비하며, 상기 식재공(31)들은 상기 채널형홈(33)에 그 상부측 입구가 위치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하며, 그 외 제작조건은 제1실시예 및 제2실시예에 의한 블록과 같다.

그리고, 이 블록에서 상기 채널형홈(33)은 그 상부측의 입구가 넓게 확개되는 마름모꼴 단면형상으로 형성된다.

[실시예4]

도4 및 도6에는 본고안에 의한 다공질 콘크리트블록의 실시예4가 도시되어 있다.

이 제4실시예에 의한 블록은 제3실시예의 블록과 같은 조건으로 제작된 것으로서, 그 몸통부(40)에 빗면부(42)와 채널형홈(43)이 구비되는 구성도 같고, 다만 제3실시예에서 적용된 식재공 대신 식재홈(41)이 형성된 것을 특징으로 한다.

이 블록에서 식재홈은 제2실시예에서 적용된 것과 같이, 그 직하부에 존재하는 바닥 두께가 20㎜정도를 갖도록 제작되며, 상부측으로부터 아래측으로 갈수록 점차 좁아지게 형성되고, 아래부분의 직경을 50㎜이하로 유지한다.

도7내지 도11에는 식생 정착상태를 실험하기 위한 비교예들의 다공질 콘크리트블록들이 도시되어 있다.

이들 비교예들에 의한 콘크리트블록은 본고안과 같은 재료를 사용하여 동일한 조건으로 제작된다. 이들 비교예들에서 본고안의 블록과 다른 점은 상면의 단면형태와 식재공 및 식재홈의 다른 구조에 있다.

[비교예1]

도7 및 도8은 비교예1에 의한 블록을 도시하고 있다.

이 비교예1에 의한 블록은 양측가장자리의 중간부에 내측으로 들어간 결합홈을 가지며 그 양측의 상,하부가 아래위로 맞대어지면 상기 결합홈에 정합되는 평면형상의 몸통부(50)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 블록의 두께는 100㎜정도를 유지하고, 좌우변의 길이는 각각 500㎜정도를 가지도록 제작함으로써, 본고안의 실시예들에 의한 블록들과 동일한 조건을 부여하였다.

[비교예2]

도9 및 도10은 비교예2에 의한 콘크리트 블록의 단면을 도시하고 있다.

이 비교예1에 의한 블록은 그 몸통부(60)에 하부가 막힌 식재홈(61)을 소정의 위치마다 다수개 형성하고 있는 바, 그 직경을 30㎜ 정도로서 상하부 동일하게 형성하고 있는 것에 있다. 식재홈(61)의 바닥두께는 20㎜를 두었다.

[비교예3]

도9 및 도11은 비교예3에 의한 콘크리트 블록을 도시하고 있다.

이 비교예3에 의한 블록은 그 몸통부(70)에 상하부로 맞뚫린 식재공(71)을 소정의 위치마다 형성하고 있는바, 그 직경을 30㎜ 정도로서 상하부 동일하게 형성하고 있는 것에 특징이 있다.

상기 실시예1∼4과 비교예1∼3에 의한 블록을 이용하여 사면을 구축한 시공예를 설명하면 다음과 같다.

도12에는 상기 실시예1에 의한 블록을 이용하여 사면을 구축한 시공예가 도시되어 있으며, 도13에는 실시예4에 의한 블록을 이용한 시공예가 도시되어 있다.

실시예2, 3 및 비교예1∼3들을 이용한 시공예들은 그 시공상태가 본고안에 의한 블록들을 이용한 시공예들에 의하여 충분히 유추 가능하므로 도시하지 않았다.

이들 시공예는 다음과 같은 방법으로 시공하였다.

먼저, 사면위에 황마 매트(1)를 부설하였다. 이 황마 매트는 생분해성으로 3∼5년 사이에 썩어 식물의 비료성분이 되는 자연소재이며, 코코넛매트 또는 부직포를 써도 무방하다. 여기서, 부직포는 식물의 뿌리가 통과할 수 있는 정도의 두께(대략 20㎜이하)를 사용하여야 한다.

다음으로 사면위에 부설되어 있는 매트(1)위에 상기 실시예들과 비교예들에 의한 블록을 설치하였다.

블록의 설치를 완료한 후, 각 블록의 공극에 피트모스와 복합비료, 밭흙을 혼합하여 만든 충진물을 뿌리고, 그 위에 물을 뿌려 충진물이 블록의 공극사이로 흘러 들어가 채워지도록 하였다.

다음으로 충진물이 채워진 블록위에 30㎜정도 두께로 복토하여 복토층(2)을 형성하였다.

그 다음, 복토층(2)에 퍼레니얼라이그라스 종자를 10g/㎡ 밀도로 파종하였다. 그리고, 주1회 관수를 충분히 실시하였다.

상기 시공예들에 의한 구조물들의 식생 정착 결과를 유형별로 정리하여 다음의 표1에 나타내었다.

항목	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	비교예1	비교예2	비교예3
파종1개월후 식생피복도(%)	42	35	48	40	10	30	20
파종2개월후 식생피복도(%)	80	70	90	85	30	40	50
착근 및 식생분포 상황	뿌리가 잘 발달되고, 식생분포 면적도 증가됨.	뿌리의 발달은 조금 미흡하나, 식생홈의 옆으로 분포되는 뿌리가 많음.	뿌리 발달과 식생의 분포면적이 가장 좋은 결과를 보임.	식생 분포가 가장 넓게 존재함.	고사한 경우가 많으며 뿌리는 블록의 2/3정도 깊이까지 뻗어들어감.	뿌리가 기반토양에 정착되었으나, 식물이 식생홈의 근처에만 분포함.	뿌리가 기반 토양에 정착되었으나 식물이 식생공의 근처에만 분포함.

상기 표1에 나타난 바와 같이, 각 실시예의 유형별로는 식물의 정착 및 생육에 큰 차이를 나타내지 않았으며, 고르게 정착하여 양호하게 생장하는 결과가 나왔다.

그러나, 각 비교예들의 경우에 있어서는 각 실시예들에 비하여 정착율이 크게 떨어졌으며, 특히 공극에만 의존하는 비교예1의 경우에는 식물의 정착율이 현저히 떨어지는 결과가 나왔다.

따라서, 식생을 도입하는데 있어 본고안에 의한 블록의 우수성을 확인할 수 있었다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본고안의 식생기반을 조성하기 위한 다공질 콘크리트블록에 의하면, 하천의 호안이나 도로의 법면 안정에 필요한 블록의 구조적인 강성을 유지시키면서, 블록에 형성된 식재공, 식재홈, 채널형홈 및 빗면부들에 의해 그 위에 포설되는 복토재의 흘러내림이 방지되고, 식물의 정착자리가 넓게 확보되어 식물의 정착 및 생육에 유리한 기반이 조성됨으로써, 구조적인 안정성을 더욱 높이는 동시에 생태적인 안정을 도모하여서 환경친화적인 토목구조물을 구현하여 주는 매우 유용한 고안이다.

Claims (5)

1. 양측가장자리의 중간부에 내측으로 들어간 결합홈을 가지며 그 양측의 상,하부가 아래위로 맞대어지면 상기 결합홈에 정합되는 평면형상의 몸통부(10)로 이루어지며, 그 몸통부(10)의 소정 위치마다에 수직관통하는 식재공(11)이 다수개 형성되는 다공질 콘크리트 블록에 있어서;

   상기 식재공(11)은 상부측이 더 넓게 확개되는 깔대기 형상으로 형성되어서, 설치후 그 블록들의 위에 포설되는 복토재의 흘러내림을 방지하는 동시에, 식물의 정착자리를 넓게 확보한 것을 특징으로 하는 식생기반을 조성하기 위한 다공질 콘크리트블록.
2. 양측가장자리의 중간부에 내측으로 들어간 결합홈을 가지며 그 양측의 상,하부가 아래위로 맞대어지면 상기 결합홈에 정합되는 평면형상의 몸통부(20)로 이루어지며, 그 몸통부(20)의 소정 위치마다에 수직하게 파인 식재홈(21)이 다수개 형성되는 다공질 콘크리트 블록에 있어서;

   상기 식재홈(21)은 상부측이 더 넓게 확개되는 깔대기 형상으로 형성되며, 그 하부측도 아래로 갈수록 점차 좁아드는 형상으로 형성되어서, 제작시 그 홈의 바닥부에 골재의 채워짐을 원할케 하는 한편, 설치후 그 블록들의 위에 포설되는 복토재의 흘러내림을 방지하는 동시에, 식물의 정착자리를 넓게 확보한 것을 특징으로 하는 식생기반을 조성하기 위한 다공질 콘크리트블록.
3. 양측가장자리의 중간부에 내측으로 들어간 결합홈을 가지며 그 양측의 상,하부가 아래위로 맞대어지면 상기 결합홈에 정합되는 평면형상의 몸통부(30)로 이루어지며, 그 몸통부(30)의 소정 위치마다에 수직관통하는 식재공(31)이 다수개 형성되는 다공질 콘크리트블록에 있어서;

   상기 몸통부(30)는 그 몸통부(30)의 상면을 좌우로 횡단하면서 일정깊이로 파이는 채널형홈(33)들을 구비하며, 상기 식재공(31)들은 상기 채널형홈(33)에 그 상부측 입구가 위치하도록 배치되어서, 그 블록들의 위에 포설되는 복토재의 흘러내림을 방지하는 동시에, 식물의 정착자리를 넓게 확보한 것을 특징으로 하는 식생기반을 조성하기 위한 다공질 콘크리트블록.
4. 양측가장자리의 중간부에 내측으로 들어간 결합홈을 가지며 그 양측의 상,하부가 아래위로 맞대어지면 상기 결합홈에 정합되는 평면형상의 몸통부(40)로 이루어지며, 그 몸통부(40)의 소정 위치마다에 수직하게 파인 식재홈(41)이 다수개 형성되는 다공질 콘크리트블록에 있어서;

   상기 몸통부(40)는 그 몸통부(40)의 상면을 좌우로 횡단하면서 일정깊이로 파이는 채널형홈(43)들을 구비하며, 상기 식재홈(41)들은 상기 채널형홈(43)에 그 상부측 입구가 위치하도록 배치시키되, 상부측 입구가 더 넓고 하부측으로 갈수록 점차 좁아드는 형상으로 형성되어서, 제작시 그 식재홈(41)의 바닥부에 골재의 채워짐을 원할케 하는 한편, 설치후 그 블록들의 위에 포설되는 복토재의 흘러내림을 방지하는 동시에, 식물의 정착자리를 넓게 확보한 것을 특징으로 하는 식생기반을 조성하기 위한 다공질 콘크리트블록.
5. 제1항 내지 제4항중 어느 한항에 있어서, 상기 몸통부(20)는 그 상면의 상,하측 변부에 가장자리로 갈수록 경사지게 얕아지는 형상으로 깎인 빗면부(22)를 구비하는 것을 특징으로 하는 식생기반을 조성하기 위한 다공질 콘크리트 블록.