KR200254537Y1 - 유기 및 무기질 부영양원의 흡수분해기능을 갖는천연부식성의호안부재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수질정화작용을 갖는 천연부식성의 수변경계, 인공부도(人工浮島), 식생기반(植生基盤)등에 사용가능한 호안부재에 관한 것이다.

도시의 발달로 인구밀집화, 산업화가 진행되면서 하천, 해안, 호수가 심각하게 오염되고있다. 이같은 오염하천에 대하여 콘크리트, 석재, 합성수지와 같은 재질로 해안, 하천경사부나 수변지역을 포장처리하던 것을 좀더 자연친화적이고 자정작용을 높인 자연친화적 재질을 이용한 다양한 부재들이 개발되고 있으나 목적한 기능을 충분히 이루지 못하고 있다.

본 고안은 종래 단순한 하천경사면에 대한 침식방지와 천연호안의 형성이라는 차원을 넘어서 내부에 수많은 미세기공을 형성한 활성탄, 세라믹정화재, 이온교환수지등을 코이어섬유사로 구성된 포대와 함께 설치하여 식생활착이 가능한 경사면구조유지라는 차원외에 영양염류, 유기물질등의 신속한 흡수분해를 유도하도록 하여 하천, 호수의 신속한 정화기능까지도 확보가능한 천연부식성의 호안부재를 제공하고자 한다.

Description

유기 및 무기질 부영양원의 흡수분해기능을 갖는 천연부식성의 호안부재{Natural shore protection material capable of abosbing and degrading contaminated nutrients}

본 고안은 하천, 호수, 해안등의 수중에 다량 존재하는 유기질 및 무기질의 부영양원이나 기타 오염물질을 흡착분해할 수 있는 천연부식성의 수변경계용 호안부재에 관한 것이다.

도시의 발달, 공업화등으로 도시주변은 단순한 하천, 호수등의 경사면에 대하여 콘크리트나 합성수지재 혹은 암석으로 구성한 호안부재를 설치하여 주변을 정리하고 있다. 이러한 콘크리트, 합성수지, 암석과 같은 재질로 하천변등을 정리하면 초기에는 상당히 정리된듯 보이나 실제는 각종 습지생태계의 파괴로 인한 철저한 자연파괴로 공업화 도시화된 하천변이나 호수의 오염과 파괴가 가속화되어가게된다. 결국 부영양화와 이같은 철저한 자연순환의 차단으로 심각한 문제가 발생되면서 종래의 수많은 자본을 들여 설치한 하천, 호수등의 경계나 호안부재를 제거하고 다시 각종 습지식물을 복원하도록 노력하고 있다.

하천, 호수의 생태계복원의 목적을 이루기 위해서는 가장 최적의 방법이 자연본래의 모습으로 회복하도록 도와주는 것이 최상의 방법이다. 따라서 이같은 자연회복의 수단으로 제공되는 것이 하천변에 대한 생가지 섶단, 목재말뚝, 천연재질 네트에 의한 피복, 침식방지를 위한 적절한 암석재와 식재토의 혼용등의 다양한 공법들이 제공되고 있다. 본고안자는 특허제 125694호에서 천연 코코넛의 섬유를 이용하여 내부에 코이어섬유사를 이용한 망체를 통형으로 구성한 다음 내부에 코이어섬유사를 충진한 호안부재를 개발제공하였다. 이 호안부재는 코이어 섬유사가 갖는 고유의 다공성에 기인하여 하천이나 호수등의 각종 염류나 영양원을 흡착토록 하면서, 강한 내구성을 갖추고 있어 유수의 침식현상을 방어하도록 하여, 이곳에 식재된 각종 습지식물들이 안정된 성장이 가능하도록 한다. 특히 코이어 섬유사가 적어도 5년정도의 강한 형태유지가능한 내구성을 갖추면서 서서히 부식되고, 이 부식의 기간안에 안정된 식생식물이 성장하여 가면서 식생식물의 활착이 수년안에 안정화되도록 보호하는 기능을 발휘한다. 따라서 수년이 지난다음 호안부재가 부식제거된다하여도 활착안정화된 식생식물이 강한 근부조직으로 더이상의 침식을 방지하는 동시에 어패류의 산란과 휴식장소 그리고 부영양화된 하천, 호수의 영양원분해제거, 초원생태계복원이라는 다목적성을 한꺼번에 완성하게 되었다.

그러나 도시화, 공업화가 가속화되면서 보다 신속하고 안정된 부영양화된 오염의 제거가능한 하천경계용 부재의 제공이 요구되어가고 있다.

본 고안은 하천, 호수 혹은 해안의 경사면이나 수변경계부(水邊境界部)에 설치하여 습지식물이 활착가능한 기간동안 침식의 방지기능을 완수하는 동시에 부영양화된 영양성분의 흡수제거와 분해가 가능한 호안부재를 제공하고자 한다.

본 고안은 또한 하천등의 오염형태에 따라서 내부에 다양한 이온흡착성 물질을 내포하도록 하여 심각한 생태계 파괴물질을 흡수제거할 수 있는 호안부재를 제공하고자 한다.

도 1 은 본 고안의 호안부재의 실제 설치상태의 단면 구성도,

도 2 는 본 고안의 호안부재의 부분절개된 사시도,

도 3 은 본 고안의 대표적 실시예의 단면도,

도 4 는 본 고안의 또다른 실시예의 단면도,

도 5 는 본 고안의 또다른 실시예의 단면도임.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1:기본로프 2:통공 10:통형구조체 11:흡착층 12:포 15:흡착롤층 17:접착층

본 고안은 코코넛 섬유사를 이용하여 망체를 구성하고 이 망체를 통형으로 구성한 다음 통형구조체 내부에 부직상태 혹은 포상태의 코코넛 섬유사를 충진하되 유기무기질의 오염물질을 흡착가능하도록 하는 이온교환성 흡착층을 구성하여 수질자정작용을 촉진하는 동시에 식생대의 형성도 가능하게 하는 호안부재를 제공하고자한다.

이하 본 고안의 대표적 실시예를 첨부한 도면에 의하여 설명한다.

본 고안의 대표적설치예가 도 1에 도시되며, 도 2는 본 고안의 통형구조체의 구조를 부분절개된 사시도로 도시한 것이며, 도 3 은 대표적 실시예에 대한 단면구조도이며, 도 4는 롤형적층이 아닌 충진구조된 호안부재의 단면도이고, 도 5 는 접착층을 형성한 구조의 단면구조도이다.

본 고안은 본 고안은 야자나무의 과일인 코코넛 열매의 껍질을 분리하여 얻은 코이어사(coir yarn)를 가연(twisting)처리하여 기본로프(1)를 종횡배치하여 위(緯)사와 경(經)사를 형성하여 4각형태의 통공(2)들이 좌우 연속배치토록 형성하도록 구성한 망체를 형성한 통형구조체(10)와,

상기한 통형구조체내부에 부영양오염물 흡착층(11)과 코이어사로 형성한 직조하지아니한 포(12)를 연속적층처리한 다음 통형구조체내로 삽입가능한 정도로 권취한 오염물 흡착롤층(15)으로 구성된 부영양원의 흡수분해기능을 갖는 천연부식성의 수변경계용 호안부재를 제공하고자 한다.

본 고안에서 통형구조체의 경사와 위사의 겹침부분은 체결형태를 유지하도록 하는 매듭을 지은 것과 그대로 겹침상태를 유지하도록 하는 것을 모두 포함하며, 통공의 형태는 사각형태의 구조라면 어떠한 형태라도 채택가능하다.

본 고안에서 흡착층(11)이란 천연적으로 존재하는 부석(浮石)이나 맥반석과 같은 다공성 석재, 양이온 혹은 음이온 교환기능을 갖는 합성수지재, 코코넛쉘(shell)이나 목재와같은 목질을 탄화처리하여 얻어지는 활성탄계, 각종 무기질 성분을 입상으로 성형하여 고온소성처리하여 얻어지는 세라믹계가 사용가능하다. 특히 적합하게는 코코넛섬유사를 얻은 다음 버리게 되는 코코넛열매로 부터 나온 쉘을 이용하여 얻어지는 활성탄이 생산성의 면에서 가장 효율적이다.

이같은 흡착층은 설치될 호소주변의 화학적 특성상 광산이나 강한 염류가 많이 포함되는 공업지구의 경우에는 이온교환기능을 갖춘 합성수지재를 활성탄과 함께 혼합하여 사용가능하다.

본 고안의 또다른 예로서 도 4에 도시하듯이 통형구조체(10)의 내부에 흡착롤층(15)을 권취한 롤형태가 아니라 포(12)를 통형구조체(10)내부에 삽입가능한 통형구조로 성형하고 그 내부에 흡착층(11)재질을 충진한 형태이다. 하안, 호수등의 주변이 부영양화의 정도가 자연적인 정화를 기대하기 어려울 정도로 심각하게 오염된 경우에는 이같은 형태의 것을 설치토록 한다.

본 고안의 또다른 형태로서 도 5에 도시하듯이 상기한 포(12)의 표면에 별도의 접착층(17)을 형성하여 이곳에 흡착층(11)이 고착토록 하는 것이다. 유속이 심하거나 홍수기와 건조기 변화에 따른 수심의 변화가 심한 곳에는 내부에 설치된 상태를 유지하지 못하므로 이같은 직접적인 접착층의 형성으로 안정된 구조를 유지하도록 한다.

본 고안의 실제적인 사용형태는 도 1에 도시하듯이 상시평수위에 해당하는 수변경계부에 설치하고 그 상부의 경사면을 따라 습생식물을 식재처리하므로서 하천이나 호소변의 경계부에 대한 설치가 된다. 설치후에는 하천수나 호소의 수위의 변동에 따라 물이 내부에 충진되면서 각종 오염물질이 흡착제거되고, 이 흡착된 것은 다공성의 코코넛 섬유사의 특성에 따라 각종 미생물의 영양원으로 작용하여 제거된다. 따라서 각종 오염물질의 제거는 물론이고 이들 영양원은 식생식물의 성장영양분으로 작용하게 된다.

본고안의 설치사례는 이같은 경우외에도 인공부도의 부도경계부, 혹은 기반층등에 설치하여 심하게 오염된 인공호소나 하천에 대한 오염제거기능, 식생식물제거, 그리고 각종 어패류에 대한 산란서식장소로 이용된다.

이상 본 고안의 호안부재는 종래의 단순한 코이어섬유사자체적인 공극에 의존하여 주변에 식생된 식물체의 성장을 유도하고 침식을 방지하던 수준을 벗어나서 강한 흡착력을 갖춘 흡착층에 의하여 다양한 오염물질을 흡착제거가능하게 되었다. 또한 설치할 흡착층의 종류에 따라서는 내부에 분해를 촉진할 수 있는 미생물을 함께 성장토록 하여 흡착된 유기물질을 기분으로 미생물의 성장을 유도하도록 한다. 그결과 유기물질의 분해에 따른 영양공급이 주변에 식생처리된 식생식물의 성장을 촉진하며, 수질개선의 효과를 동시에 이루게 된다.

또한 이들 성장미생물은 주변에 서식가능한 각종 어패류에 대한 먹이로 작용하게 되어 보다 활발한 생태계복원의 효과를 거두게 된다.

Claims (4)

1. 야자나무의 과일인 코코넛 열매의 껍질을 분리하여 얻은 코이어사(coir yarn)를 가연(twisting)처리하여 기본로프(1)를 종횡배치하여 위(緯)사와 경(經)사를 형성하여 4각형태의 통공(2)들이 좌우 연속배치토록 형성하여 망체를 형성한 통형구조체(10)와,

   상기한 통형구조체내부에 부영양오염물 흡착층(11)과 코이어사로 형성한 직조하지아니한 포(12)를 연속적층처리한 다음 통형구조체내로 삽입가능한 정도로 권취한 오염물 흡착롤층(15)으로 구성된 부영양원의 흡수분해기능을 갖는 천연부식성의 수변경계용 호안부재.
2. 제 1 항에 있어서,

   흡착층(11)이란 천연적으로 존재하는 부석(浮石)이나 맥반석과 같은 다공성 석재, 양이온 혹은 음이온 교환기능을 갖는 합성수지재, 코코넛이나 목재와같은 목질을 탄화처리하여 얻어지는 활성탄계, 각종 무기질 성분을 입상으로 성형하여 고온소성처리하여 얻어지는 세라믹계중의 어느 하나 혹은 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 부영양원의 흡수분해기능을 갖는 천연부식성의 수변경계용 호안부재.
3. 제 1 항에 있어서,

   통형구조체(10)의 내부에 포(12)를 통형구조체(10)내부에 삽입가능한 통형구조로 성형하고 그 내부에 흡착층(11)재질을 충진하는 것을 특징으로 하는 부영양원의 흡수분해기능을 갖는 천연부식성의 수변경계용 호안부재.
4. 제 1 항에 있어서,

   포(12)의 표면에 접착층(17)을 형성하여 흡착층(11)이 직접 고착토록 하는 것을 특징으로 하는 부영양원의 흡수분해기능을 갖는 천연부식성의 수변경계용 호안부재.