KR200335230Y1 - 구조물 벽면녹화시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 옹벽, 석축, 도심지 공동주택(특히 아파트), 오피스텔 등과 같이 외기에 전면이 노출되는 구조물 벽면에 신속하게 녹화 가능한 수단을 제공함으로써, 한정된 도심의 부지 내에서 주변 녹지환경이 충분히 조성될 수 없어 삭막한 주거 등의 공간의 양산으로 인한 거주자들의 정서적, 심미적인 요소만이 아닌 총체적인 도심지 환경 측면에서 심각한 부정적인 요소들이 나타나고 있는 점을 고려하여 환경생태적 개선, 도시경관의 향상, 거주자의 삶의 질적 개선 및 경제적인 측면에서 가장 적합한 구조물 벽면의 녹화를 가능하게 하는 것을 목적으로 하는 고안으로서, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안에서 제공되는 구성은 구조물 벽면에 설치된 지지대; 상기 지지대에 양중장치에 의해 거치된 조립식 식생블록; 및 상기 조립식 식생블록 위에 덮여 형성된 다양한 식물이 포함되며 탈착이 가능한 식생수단;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

구조물 벽면녹화시스템 {Wall-greening system for building}

본 고안은 구조물 벽면녹화시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 옹벽, 석축, 도심지 공동주택(특히 아파트), 오피스텔 등과 같이 외기에 전면이 노출되는 구조물 벽면에 신속하게 녹화 가능한 수단을 제공함으로써 한정된 도심의 부지 내에서 주변 녹지환경이 충분히 조성될 수 없어 삭막한 주거 등의 공간의 양산으로 인한 거주자들의 정서적, 심미적인 요소만이 아닌 총체적인 도심지 환경 측면에서 심각한 부정적인 요소들이 나타나고 있는 점을 고려하여 환경생태적 개선, 도시경관의 향상, 거주자의 삶의 질적 개선 및 경제적인 측면에서 가장 적합한 구조물 벽면의 녹화를 가능하게 하는 구조물 벽면녹화시스템에 관한 것이다.

최근에 도심 내 입체녹화와 관련하여 구조물 시공 시 친환경적 계획, 시공 및 관리가 요구되고 있으며, 이러한 수단으로서 생태공원, 인공습지, 인공지반녹화, 구조물의 입면 및 발코니녹화 등이 추진되고 있다.

특히 본 고안과 관련된 도심 내의 구조물의 녹화로서 옥상녹화, 아파트와 같은 구조물의 경우 발코니에 화단을 별도로 형성시킨 발코니녹화, 구조물의 벽면에 별도의 식생포트를 설치하여 부분적인 벽면 녹화방법이 개발되어 도심지의 녹지부족에 의한 거주자의 녹지확보 의지를 충족시켜 줄 수 있는 다양한 방법이 여러 법률적인 보완 하에 시행되고 있다.

특히 구조물의 옥상녹화 방법이 가장 활발하게 시행되어, 다수의 도심지 구조물에 적용되고 있으며, 옥상뿐만 아니라 중간층에도 별도의 녹화공간을 위한 공간을 별도로 형성시키는 방법까지 보급되어 있다. 하지만 옥상녹화는 외부에 거의 노출되지 않기 때문에, 거주자의 휴식공간으로서 이용될 수는 있으나 구조물 자체의 녹화기법으로서 이용되기에는 한계가 있으며, 중간층에 별도로 녹화공간을 만드는 경우도 있으나 이는 구조물 자체의 형상을 어떤 식으로든 변형시켜야 하기 때문에 구조물 설계 당시부터 이를 고려하여 시공하여야 하는 바, 기존 구조물에 적용하는 것은 현실적으로 불가능하다는 문제점이 있었다.

또한, 구조물의 벽면을 녹화하는 방법으로서, 도1과 같이 벽면(1)에 일정 간격을 두고 지그재그 형태로, 식생포트(2)가 내부에 형성되도록 다양한 형상의 블록을 형성시키고 상기 식생포트에 주로 관목 형태의 식물을 심어 구조물 벽면을 일부 장식화하는 방법이 이용되고 있으나, 이러한 방법은 블록을 형성시키는데 다소 시공상 번잡하며, 특히 시간이 경과함에 따른 식물의 관수 등 관리 부족으로 고사하는 경우가 많고, 구조물 벽면의 일부 녹화에는 효과가 있을 수 있지만 건물 전체와 주변 빌딩간의 조화된 녹화방법으로 이용되기에는 한계가 있다는 문제점이 있었다.

또한 아파트와 같은 구조물의 경우 발코니에 별도로 간이화단을 형성시켜 상기 화단에 식물을 식재 함으로써 나름대로 구조물을 녹화하는 방법도 있으나, 이는 대부분 개별 세대 내부에 형성되기 때문에 구조물 외부를 녹화하기에는 한계가 있고, 관리부족으로 지속적인 녹화수단으로서 기능하지 못하고, 특히 아파트 측벽과 같이 개구부가 없는 부위는 녹화되지 못한다는 한계가 있다.

이에, 구조물의 외부 벽면에 보다 시공이 간편하고, 지속적인 관리가 가능하며, 신속한 녹화가 가능한 녹화시스템 및 방법, 적절한 수종의 선택방법 및 기준의 개발을 통하여 도시미관 개선, 거주자의 정서적 안정, 건물자체의 내구성 보완, 방음 및 방재효과 등 다양한 기능을 가질 수 있는 구조물 녹화기법의 기술개발이 절실하게 요구되었다.

본 고안의 목적은 특히 고층화되어 가고 있는 아파트 및 일반구조물의 경우 구조물의 입면적이 평면적보다 훨씬 넓으며 경관적 영향도 더 크다 할 수 있음에도 별도의 구조물 벽면녹화기법이 개발되지 않았음에 착안하여, 구조물의 벽면녹화를 통한 입체적인 도심지 구조물의 경관 개선을 얻을 수 있으며, 옹벽, 방음벽, 가설 토류벽, 전시벽 등 인공 구조물에도 적용 가능한 구조물의 녹화 시스템을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 구조물의 벽면녹화를 통해서 구조물 표면의 복사열을 감소시켜 도시 열섬화 현상을 완화시키는 등 도시기후의 조절효과를 얻을 수 있고,더불어 동절기 단열효과 등 에너지 사용 절감에도 도움이 되는 구조물의 녹화 시스템을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 구조물의 벽면녹화에 따라 구조물의 벽면에 작은 새나 곤충이 서식할 수 있는 생육환경이 조성될 수 있고, 벽면에 형성된 식물에 의한 대기오염농도 감소, 소음 감소 등 인간과 동식물을 위한 생태환경을 조성할 수 있는 구조물의 녹화 시스템을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 외기에 노출된 구조물의 산성비 및 자외선 차단으로 벽 표면온도의 일교차, 계절교차, 습도변화가 적게 되어 콘크리트 표면의 균열이 방지되고, 침식, 도료탈색이 방지되는 등 구조물의 내구성을 향상시킬 수 있는 구조물의 녹화 시스템을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 구조물의 벽면녹화를 위해 식물의 식생기간과 관계없이 신속하게 기존 건물 및 새로운 구조물 벽면을 녹화할 수 있고, 필요시 녹화의 면적을 임의로 제한할 수 있으며, 언제든지 교체 및 해제가 가능한 구조물의 녹화 시스템을 제공하는 것이다.

도1은 종래의 구조물 벽면에 식재포트를 이용한 녹화기법의 예이다.

도2a 및 도2b는 본 고안의 구조물 벽면에 형성된 지지대 및 지지수단의 구체예 및 지지수단에 결합된 조립식 식생블록의 연결수단의 부분 결합사시도의 구체예이다.

도3a,도3b,도3c 및 도3d는 본 고안의 조립식 식생블록을 구성하는 격자 틀, 격자 틀의 결합도, 격자 틀에 식물이 덮여진 상태의 정면도와 측면도 및 다수의 격자틀이 결합된 상태의 정면도의 구체예이다.

도4는 본 고안의 구조물 벽면 녹화시스템의 관수시스템의 구체예이다.

도5는 본 고안의 관수시스템에 설치되는 자동관수시스템의 구체예이다.

도6a,도6b 및 도6c는 본 고안의 구조물 벽면녹화시스템의 설치순서도의 구체예이다.

도7은 본 고안이 아파트 구조물에 적용된 구체예이다.

<도면 부호의 간단한 설명>

100:지지대 110:지지수단

200:조립식 식생블록 210:연결수단

300:식생수단 400:관수시스템

500:자동관수시스템

본 고안의 상기 기술적 과제를 달성하기 위해, 구조물이 존재하는 현장과 분리된 장소에서 구조물의 녹화에 맞는 식물이 이미 덮여져 형성된 일종의 격자형상으로 제작된 격자 틀의 조립체인 조립식 식생블록을 제작하여, 현장에서 구조물 벽면의 면적 및 형상을 고려하여 완성한 후, 구조물의 벽면에 미리 설치한 지지대에크레인 등과 같은 양중장치로 상기 조립식 식생블록을 단순 설치하는 방식으로 구조물의 벽면녹화를 가능하게 하여 현장 설치작업을 최소화하고, 언제든지 해체가 가능하며, 조립식 식생블록에 식재되는 식물을 사전에 구조물의 용도, 기능, 온도 및 습도, 장소와 같은 외부환경에 맞도록 미리 선택할 수 있으며, 조립식 식생블록 전체에 미리 식물을 식재하는 경우 신속하게 구조물 벽체 전면의 녹화가 가능하고, 필요시 조립식 식생블록의 일부분에만 식물을 식재함으로써, 점증적인 구조물의 벽면녹화가 가능하다는 것을 핵심적 기술적 특징으로 하며, 이하 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 도2 내지 도5를 기준으로 상세하게 설명한다.

본 고안의 구조물의 벽면녹화시스템은 구조물 외부 벽면에 일정 간격을 두고 앵커 등과 같은 고정구에 의하여 고정되는 판 형상으로서, 지지수단이 형성된 지지대(100); 조립된 상태에서 양중장치를 이용하여 상기 지지대에 설치되는 격자 틀의 조립체로서, 상기 지지대의 지지수단에 대응하는 연결수단이 격자 틀 조립체의 상하단부에 형성된 조립식 식생블록(200); 및 상기 조립식 식생블록의 하부에 탈착이 가능하도록 설치되는 플랜터(planter)로서, 다양한 식물 및 토양을 포함하는 식생수단(300);을 포함한다.

본 고안의 벽면녹화 대상인 구조물은 일반주택, 아파트와 같은 공동주택, 사무용 건물과 같은 도심지 녹화에서 가장 큰 구성비율을 차지하는 것부터 옹벽, 방음벽, 가설 토류벽, 전시벽 등 반영구적 또는 일시적으로 구축되는 구조물을 포함한다.

즉, 다양한 외부환경에 전면이 노출되어 영향 받으면서 주변 녹화에 절대적인 영향을 줄 수 있으며, 평면적보다 입면적이 휠씬 많은 부분을 차지하는 구조물의 벽면(특히 아파트의 측벽부)에 적용됨으로써, 주변 시설물과의 입체녹화가 가능하고(비오톱<Biotope>의 기능을 가질 수 있다), 다양한 녹화효과가 발휘될 수 있는 구조물이 본 고안의 주요 적용대상이 된다. 이로써 도심지에 인위적으로 형성된 기존 녹화시설과 어울리는 도심지 녹화라인의 형성이 가능해진다는 장점이 있다.

특히 아파트, 사무용 건물의 측벽과 같이 단순히 구조물을 구분하거나 미관상의 이유로 다양한 유성페인트로 색상이 입혀진 상태와는 달리 다양한 식물이 형성됨에 따라, 입체적인 경관형성이 가능함은 물론, 벽면녹화를 통해 구조물의 표면의 복사열을 감소시켜 도시 열섬화 현상을 완화시키는 등 도심지 기후조절 효과를 얻을 수 있고, 나아가 동절기 단열효과를 얻을 수 있으며, 도심지에서 거의 찾아볼 수 없는 조류나 곤충이 서식할 수 있는 생육환경이 자연스럽게 조성될 수 있고, 식 재된 식물에 따라 대기 오염의 감소, 소음의 감소 등 생태학적으로 유리한 환경조성이 가능해지고, 산성비 및 자외선의 차단으로 벽면 표면온도의 일교차, 계절교차, 습도변화가 자연스럽게 조절되어 통상적으로 구조물의 벽면을 구성하는 콘크리트 표면의 균열이 방지되어, 상기 균열에 의한 콘크리트의 내구성 저하를 방지할 수 있고, 특히 구조물 외부에 도포된 도료의 탈색 등으로 인한 보수작업이 필요 없다는 장점이 발휘된다. 나아가 옹벽, 가설 토류벽과 같이 단순히 절개지 지지벽으로 기능하는 벽면의 전면녹화가 가능하여 미관이 수려하고, 다양한 생태적 장점을 가지게 할 수 있으며, 방음벽과 같이 일단 설치된 후에 별도의 관리가 없는 경우,심한 오염에 의하여 흉측스러운 상태로 방치되는 경우가 많으며, 이를 청소하기에도 별도의 비용이 소요되는 등 여러 불리한 점이 많으나 자연스러운 식물의 녹화에 의해 방음효과를 증진시킬 수 있고, 차가운 느낌의 알루미늄 판과 같은 재질적 느낌과는 달리 부드럽고 편안한 느낌을 주는 자연 그대로의 색상감을 느낄 수 있다는 장점이 있다. 또한 다양한 전시벽을 구성함에 있어 식물에 의한 녹화가 가능하여 보다 수려한 가시적인 효과를 증진시킬 수 있다는 장점이 있다.

상기 지지대(100)는 도6a와 같이 본 고안이 특히 아파트와 같은 공동주택의 측벽에 적용되는 경우를 기준으로 설명한다.

지지대(100)는 후술되는 조립식 식생블록(200)을 거치할 수 있는 지지수단 (110)이 형성되어 아파트 측벽(130)의 높이 및 폭에 따라 일정 간격을 가지면서 상하로 형성되는 판 형상의 부재로서, 콘크리트와 같은 구조물에 고정될 수 있도록 앵커와 같은 고정구(120)에 의하여 지지수단과 함께 구조물에 고정 설치된다.

도6a에는 아파트의 측벽에 3단으로 조립식 식생블록(200)을 설치하기 위해 총 6개가 형성되어 있으나, 그 간격 및 설치 개수 는 얼마든지 구조물의 높이, 녹화면적의 제한 등에 의하여 조정될 수 있다.

지지대(100)에 일정 간격으로 설치되는 지지수단(110)의 구체예를 측면도로서 도시한 것이 도2a이며, 조립식 식생블록의 연결수단(210)과 함께 결합된 분리사시도가 도2b이다.

상기 지지수단(110)은 도2a와 같이, 후술되는 조립식 식생블록(200)의 연결수단(210)과 대응하여 그 위치 및 갯수가 정해지며, 상기 조립식 식생블록(200)을 지지대(100)에 지지되도록 하면서 고정시키는 역할을 하는 것으로서, 전체적인 단면 형상이 도2b와 같이 U자 형상으로서, 지지대에 접하여 고정된 수직지지부(111); 상기 수직지지부(111) 하부에 접하여 직각으로 형성되며, 지지블록이 돌출단부에 형성된 수평지지부(112); 상기 수평지지부 안쪽에 스프링(113)에 의하여 수직지지부로 이동 가능한 누름판(114); 및 상기 누름판 및 수평지지부의 지지블록 사이에 형성된 이동 제어용 제어핀(115);을 포함한다.

상기 수직지지부(111)는 지지대(100)에 접하여 형성되며 지지대(100)에 앵커와 같은 고정구에 의하여 고정되는 바(bar)형상의 부재로서, 상부는 갈고리 형상으로 형성시켜 삽입되는 대상이 충격에 의하여 쉽게 이탈되지 않도록 함이 바람직하다.

수평지지부(112)는 상기 수직지지부(111) 하부에 직각으로 돌출된 직육면체 형상으로 형성되며, 중간부위에 조립식 식생블록의 연결수단(210)이 걸쳐 고정될 수 있도록 사다리꼴 형상의 수용홈이 형성될 수 있고, 돌출 단부에 수직 상방으로 지지블록이 형성되어 있어 후술되는 누름판(114)이 스프링(113)에 의해 지지될 수 있도록 되어있고, 후술되는 누름판의 이동가이드용 홈이 지지블록 및 상기 수용홈 사이에 형성된다.

누름판(114)은 ㄱ자 형상의 블록으로서, 상기 수평지지부(112)의 지지블록에한쪽 단부가 지지되는 스프링(113)의 탄성력에 의하여 수평지지부를 따라 좌우로 이동 가능하도록, 수평지지부의 이동가이드용 홈에 형성되어 있다. 즉, 수평지지부에 삽입되는 조립식 식생블록의 연결수단이 도2b와 같이 삽입되면서 누름판이 수평지지부의 지지블록쪽으로 밀리게 되고, 이에 접하여 형성된 스프링의 복원력에 의하여 외부의 충격 등으로 연결수단이 이탈되지 않도록 연결수단(210)을 조여주게 된다. 나아가 상기 ㄱ자 블록의 상부에는 반원형 등과 같이 조립식 식생블록이 용이하게 미끄러져 끼워지도록 미끄럼부가 형성되는 것이 바람직하다.

나아가, 누름판(114)이 설치된 상태에서 조립식 식생블록(200)이 더욱 확실하게 이동되지 않도록, 위치제어용 제어핀(115)을 누름판(114) 및 수평지지부의 지지블록 사이에 형성시킬 수 있다. 단지 이러한 제어핀의 작동에는 추가적인 작업이 필요하게 되므로 선택적으로 설치되며, 누름판과 수평지지부의 지지블록 사이에 형성된 스프링의 경우도 상기 위치제어용 제어핀으로 대체하여 설치될 수 있다.

상기 지지대(100) 및 지지대에 형성된 지지수단(110)은 외부에 항상 노출된 상태로 설치되기 때문에 되도록 부식되지 않는 재질의 스테인레스 또는 내구성이 확보된다면 경량 강화 플라스틱으로 제작되는 것이 바람직하다.

조립식 식생블록(200)은 후술되는 식생수단(300)에 의하여 식물이 덮여지는 격자 틀이 다수 조립된 조립체이다.(본 고안에서는 내부에 다양한 식물이 자생하기 위한 토양, 인공양분 등이 포함되지 않고, 단지 덩굴식물과 같은 식물이 감아 올라 가기 위한 유도로 역할을 하는 직육면체 형상의 블록의 기능을 담당한다.) 즉, 기본적인 격자 틀 다수가 조립되어 본 고안의 조립식 식생블록이 완성된다. 상기 기본적인 격자 틀은 도3a와 같이 다양한 크기로 제작될 수 있으며, 도3b와 같이 상하 좌우로 클램프 등과 같은 연결구 또는 용접에 의하여 조립될 수 있으며, 도3c와 같이 식생수단(300)이 하부에 결합되어 식생수단에 식재된 식물이 덮여진 상태로 제작되어 최종적으로 특정 높이로 조립되어 제작된다. 이러한 상태를 도시한 것이 도3d이다.

즉, 조립식 식생블록(200)은 다양한 크기로 부식되지 않고, 경량재료인 스테인레스 또는 강화 플라스틱으로서 제작된 격자 틀의 조립체로서, 다양한 식물이 덮여져 제작된 상태의 격자 틀이 현장에 운반되어, 적용되는 구조물의 벽면 면적 등에 따라 현장에서 도3d와 같이 조립되어, 최종적으로 도6b 및 도6c와 같이 구조물의 벽면에 기 설치된 지지대(100)에 양중장치를 이용하여 설치된다.

도3a는 가장 일반적인 형태로서 제작된 조립식 식생블록의 일부를 구성하는 격자 틀을 도시한 것이다. 일정한 크기(예컨대, W1000*D500 또는 W500*D250 등)로 모듈화되어 이용된다. 단지 조립 시 설치 위치에 따라 부가적인 요소가 결합될 수 있는데, 도3d와 같이 가장 상부에 형성되는 조립식 식생블록의 격자 틀은 상부면에 연결수단(210)이 별도로 형성되어 있고, 가장 하부에 형성되는 조립식 식생블록의 격자 틀은 하부 면에 역시 연결수단(210)이 별도로 형성된다.

중간에 서로 조립되는 것은 도3b와 같이 클램프 등과 같은 연결구에 의하여서로 결합될 수 있으며, 클램프 이외에 도시하지 않았지만 연결핀이 삽입되면서 상하 식생블록이 서로 조립될 수도 있고 서로 용접시키는 것도 가능하다. 나아가 구조물의 벽면의 면적에 따라 다양한 형상으로 제작될 수 있고, 반드시 사각형상으로 제한되는 것은 아니며 장식적 효과를 위해 얼마든지 원형, 삼각형, 동물형상, 특정 형상으로 제작될 모자이크의 부분형상으로 제작될 수 있다.

도3d는 특히 지지대(100)에 설치되는 조립식 식생블록(200)을 구성하는 격자 틀의 조립체의 구체예를 도시한 것인데, 식생수단(300)이 조립체의 하부에 설치되어 있다.

상기 식생수단(300)은 일종의 플랜트 박스(plant box)의 역할을 하는 것으로서 식재되는 식물이 지속적으로 식생할 수 있도록, 인공토양 및 배수수단을 포함하여 제작되어 탈착이 가능하도록 받침대, 용접, 앵커 등에 의하여 상기 조립체의 하부에 설치되며, 부식되지 않고 경량재료인 플라스틱 재질로 제작함이 바람직하지만 이에 한정된 것은 아니다. 즉, 그 크기 및 재질은 구조물 벽면의 면적 및 조립식 식생블록의 크기에 따라 변경될 수 있다.

식생수단의 식물은 본 고안의 조립식 식생블록(200)이 적용되는 구조물의 용도, 외부환경 및 위치 등에 따라 적의 선택될 수 있으며, 특히 도심지 아파트의 경우 고층화되고, 일정 방향(특히 남향)으로 아파트의 위치가 정해지기 때문에 일조조건이 정해지고, 대기오염에 의한 영향을 덜 받으며, 주변 녹지와도 어울릴 수 있는 종류가 선택되어져야 한다. 물론 다른 구조물의 경우에도 유사한 조건이 적용될 수 있다.

벽면녹화를 위한 식물들은 식생환경(배수, 최소 토심, 일조량, 계절영향 등)에 따라 다양한 생육상태가 나타날 수 있는데, 구조물의 벽면녹화를 위해 가장 최선의 식물은 더 많은 실험과 결과를 토대로 선택되어야 하고, 본 고안에서는 특히 담쟁이덩굴(Parthenocissus tricuspidata (S. et Z.) Planch.), 송악(Hedera rhombea Bean.), 인동덩굴(Lonicera japonica Thunb.), 으아리(Clematis mandshurica Rupr.), 마삭줄(Trachelospermum asiaticum var. intermedium Nakai), 줄사철(Euonymus fortunei var. radicans (Sieb. et Xiq.) Rehder), 으름덩굴(Akebia quinata DECNE.), 다래(Actindia argute), 등나무(Wisteria floribunda),덩굴장미(Rosa multiflora var. platyphylla Thunb.), 칡(Pueraria thunbergiana (S.et Z.)Benth.) 등 덩굴식물이 가장 적합한 것으로 보며, 상기 식생환경에 가장 잘 적응하고, 일반적으로 구입할 수 있으며, 최소한의 관리로 정상적인 생육을 확보할 수 있다.

이러한 식생수단은 최소한의 관리가 필요하게 되는데, 이는 인공적으로 식물을 구조물의 벽면에 식재하기 때문에 발생하는 필연적인 문제가 된다. 이러한 문제의 핵심은 배수 및 시비의 제공 여부이다.

즉, 식생수단의 식물이 성장 또는 생존을 최소한 유지하기 위해서는 필요한 수분 및 시비가 필수적이며, 이는 최소한의 관리로서 달성되어야 한다. 이에 식물에 필요한 수분을 공급하기 위한 관수시스템을 본 고안에 도입해야 할 필요성이 생기는데, 이러한 관수시스템(400)은 구조물 상부에 형성되며, 식생의 양분 공급장치(411)가 포함된 우수집수구(410); 상기 우수수집구에 하부에 연결되는 파이프로서, 조립식 식생블록의 식생수단에 역시 연결되어 중력식으로 수집된 우수 및 양분을 공급해주는 배수파이프(420); 상기 구조물 지반에 매립되어 배수파이프가 연결됨으로서 최종적으로 우수의 필터링 및 집수 가능한 집수정(430); 상기 구조물 지반 또는 지표면에 설치되며, 집수정에 의하여 필터링된 우수를 구조물 상부에 설치된 우수집수구에 재반송하는 펌프(440);를 포함하며,

이러한 관수시스템(400)을 최소한의 노력으로 관리하기 위한 수단으로서, 자동 관리시스템이 필요하게 되고, 상기 자동관리시스템(500)은 외부온도센서, 습도측정센서, 식생수단의 양분측정센서 등과 같은 센서부(510); 상기 센서부의 전기적 신호를 입력받는 입력부(520); 상기 입력부에 의하여 입력된 신호에 의하여 기 설정된 기준값과 비교하여 펌프 및 양분공급장치의 작동을 제어하는 제어부(530); 및 상기 제어부 및 입력부의 입력수치 및 제어수치를 표시하는 출력부(540);를 포함하며, 도4 및 도5를 기준으로 설명한다. 단지 이러한 관수시스템 및 그 자동시스템은 본 고안에서 선택적으로 추가할 수 있는 사항이며, 구조물의 외부환경 등에 따라 적의 추가 선택되게 된다.

상기 관수시스템(400)은 기본적으로 관수를 위해 우수를 이용하는데, 이러한 우수를 구조물의 상부(아파트의 경우 옥상)에서 우수집수구(410)를 이용하여 집수하여 배수파이프(420)를 본 고안의 조립식 식생수단(200)의 하부에 설치된 식생수단(300)에 연결하여 중력식으로 공급하고, 관수에 필요한 우수를 제외한 여분의 우수는 구조물의 지반에 매립된 집수정(430)을 통해 다시 집수한 후, 필터링하여, 건조기에 다시 펌프(440)를 이용하여 구조물 상부의 우수집수구에 반송파이프(450)이용하여 반송하는 방식으로 구성될 수 있으며, 아파트에 설치된 상태인 도4를 기준으로 설명하면,

상기 우수집수구(410)는 구조물의 상부(아파트의 옥상 등)와 같은 장소에 우수를 용이하게 집수할 수 있는 깔때기 형상의 호퍼(hopper)로 제작할 수 있으며, 통상의 사각통 형상으로 제작할 수 있다. 이물질이 포함되지 않도록 별도의 덮개를 포함하여 제작하는 것이 바람직하며, 후술되는 배수파이프(410) 및 반송파이프(450)가 연결된다. 또한 우수집수구에는 필요시 조립식 식생블록(200) 하부에 설치된 식생수단을 구성하는 식물의 시비에 필요한 재료를 공급할 수 있는 양분공급장치(411)가 더 설치될 수 있다. 이로써 상기 식물에 필요한 수분 및 시비의 인위적인 제공이 가능하게 된다.

상기 배수파이프(420)는 우수집수구에 한쪽 단부가 연결되어, 조립식 식생블록의 식생수단(300)에 다양한 형태로 분기되면서, 우수가 중력식으로 상기 식생수단에 공급되는 수분공급라인이다. 통상의 PVC 파이프를 이용할 수 도 있고, 스텐레스 파이프를 이용해도 상관 없다. 배수파이프는 중간에 물이 저류되지 않도록 배수파이프의 설치형태를 조절하는 것이 바람직하며, 수직 하방 또는 경사지게 설치할 수 있다. 단지 최종적으로 집수정(430)에 집수될 수 있도록 최종 분기점은 집수정이 매립된 부근에서 형성시켜야 한다.

상기 집수정(430)은 통상의 콘크리트 제품 및 플라스틱 제품을 이용하면 된다. 우수의 양에 따라 크기는 선택할 수 있으며, 식물에 필요한 최소한의 여분의 수분만 집수하면 되므로, 일정 높이 이상으로 채워지면 자연스럽게 배수라인으로 하여금 배수(OVER FLOW 처리)되도록 하기 위해 집수구 상부에 별도의 배수라인을 형성시킨다. 이 때 집수구에 집수된 우수는 식생수단을 통과하기 때문에 다양한 이물질이 포함될 수 있으므로 집수구 하부에 설치된 배수라인에는 필터링장치를 하여 펌프에 의하여 반송되는 우수에 이물질이 포함되지 않도록 한다.

상기 펌프(440)는 집수구와 같이 지중에 설치될 수 있고, 지상 표면에 설치될 수 있다. 펌프의 역할은 필터링된 우수를 갈수기와 같이 우수의 공급이 거의 없는 경우를 대비하여 인위적으로 수분을 식생수단의 식물에 공급하기 위한 것으로서 반송파이프(450)를 통해 우수를 구조물 상부에 설치된 우수집수구(410)까지 양수시키게 된다.

이러한 관수시스템(400)은 아무래도 관리자의 작업을 추가로 필요하게 되는데, 구조물의 녹화에 있어 대부분 실패하는 요인은 지속적인 관리부족으로 인한 것임을 보았을 때, 저관리 지향적인 식물을 선택하는 것도 매우 중요하지만 최소한의 관리를 유지하는 것도 매우 중요하다. 이를 위해 본 고안에서는 상기 관수시스템을 자동으로 관린하기 위한 시스템을 추가적으로 적용시킬 수 있다.

이러한 자동관리시스템(500)은 도5와 같이 크게 관수 및 시비의 시기를 판단할 수 있는 센서부(510), 상기 센서부에 연결되어 측정된 신호를 입력할 수 있는입력부(520) 및 상기 입력부로부터 입력된 신호를 처리할 수 있는 제어부(530) 및 상기 입력부와 제어부로부터의 신호를 체크할 수 있도록 모니터와 같은 출력부(540)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 센서부(510)는 기본적으로, 외부온도센서, 습도측정센서, 식생수단의 양분측정센서를 포함한다. 관수시스템의 가동은 결국 식생수단(300)의 식물이 수분을 공급받아야 하는 시점이므로 이는 외부온도와 가장 관련이 있으므로 온도를 측정할 수 있는 온도센서가 필요하며, 온도에 따라 습도가 변하지만 습도가 충분할 때는 굳이 온도와 관계없이 수분공급의 필요성이 없으므로 이를 별도로 채택할 필요가 있고, 식물에 시비가 필요한 경우는 결국 식생수단을 구성하는 인공토양의 상태가 산성, 중성 및 알칼리성 중에 어떠한 상태로 되어 있는가로 판단될 수 있으므로 이를 포함시킬 수 있게 된다. 결국 센서부는 경제적인 관점, 유지관리의 중요성에 따라 다양한 용도의 센서가 추가될 수 있다.

상기 입력부(520)는 센서부로부터 전기적 신호를 입력받는 수단으로서, 통상의 센서입력장치를 이용하면 된다.

상기 제어부(530)는 입력부로부터 입력된 신호를 기준값(구조물의 외부환경에 따라 미리 입력된 기준값)과 비교하여 일정 수치 이상이면 본 고안의 관리시스템(400)을 작동시키는 역할을 하는 것으로서, 마이컴 형태로서 제작되면 족하다. 나아가 작업자가 이를 제어할 수 있도록 별도의 제어수단이 포함되게 된다.

상기 출력부(540)는 관리자가 입력부의 입력신호 및 제어부의 제어신호를 확인할 수 있도록 일정한 관리라인이 표시되는 모니터와 같은 출력장치이다.

이러한 관수시스템(400) 및 자동관수시스템(500)은 구조물의 중요성, 용도에 따라 추가적으로 본 고안에 적용될 수 있으며, 이는 아파트와 같은 경우 중앙관리소에 집적하여 설치하는 것이 바람직하다.

다음으로는 전술한 바와 같은 구조물 벽면 녹화 시스템을 이용하여 구조물의 벽면을 녹화하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

본 고안의 구조물 벽면 녹화 시스템을 구현하기 위해서는 우선 이에 사용되는 조립식 식생블록(200)을 제작하고 이의 조립설치를 위하여 현장으로 운반하는 단계가 선행된다. 상기 조립식 식생블록(200)의 제작에 있어서는 구조물의 벽면 형상, 면적 등에 따라 미리 다양한 형상 및 크기의 격자 틀을 별도의 장소에서 제작한다. 이 때 상기한 격자 틀에는 식생수단이 형성되어 있으므로 식생수단의 식물이 덮여져 있는 상태이며, 다만 신속한 녹화가 필요 없는 경우나 일정한 면적만 녹화해야 하는 경우에는 일부분 또는 전혀 식물이 덮여지지 않은 상태에서 격자 틀을 제작하는 것도 가능하다.

상기와 같이 격자 틀이 제작되면, 운반의 용이성을 위해 최소한의 크기로 차량 등을 이용하여 현장으로 운반된다. 이러한 운반과정에서 식생수단의 식물이 손상되지 않도록 유의해야 하며, 운반거리가 먼 경우에는 식물의 종류에 따라 필요한 관수 및 차광막의 설치가 필요할 것이다.

현장에 기본적인 형태의 격자 틀이 운반되면, 시공계획에 따라 일정한 크기의 조립체로 조립하며, 조립이 완성된 상태가 도3d이다. 즉, 각 지지대의 하부에 설치되어야 하는 격자 틀은 도3d와 같이 하부에 별도의 연결수단(210)을 형성시키게 되고, 각 지지대의 상부에 설치되어야 하는 격자 틀도 역시 별도의 연결수단(210)을 형성시킨 상태에서, 그 중간에 격자 틀은 연결핀, 클램프, 용접 등의 방법으로 상하 좌우로 조립하면 된다.

이와 같이 격자 틀의 조립체가 일정 크기로 조합되면 본 고안의 조립식 식생블록이 완성된다. 상기 조립식 식생블록(200)은 양중장치에 의하여 도6a와 같이 구조물에 미리 설치된 지지대(100)에 양중장치로 도6b와 같이 구조물 상부로부터 설치된다. 이러한 설치는 결국 지지대에 형성된 지지수단에 조립식 식생블록에 형성된 연결수단의 결합에 의하여 달성되는데, 조립식 식색블록(200)의 상부 및 하부에 형성된 연결수단(210)을 분리하여 지지대(100)의 지지수단(110)과의 결합사시도가 도2b이다. 즉 조립식 식생블록(200)의 각 연결수단(210)은 지지대에 형성된 지지수단의 수평지지부에 삽입되면서, 이탈되지 않도록 수평지지부의 수평홈 및 누름판에 의하여 위치 고정된다. 나아가 미리 구조물의 벽면에 조립식 식생블록의 고정을 위하여 일정 간격을 두고 시스템 앵커를 미리 형성시켜 상기 조립식 식생블록의 고정을 보완할 수 있다.

다수의 조립식 식생블록(200)이 각 지지대의 상부로부터 하부까지 설치가 양중장치에 의하여 완료된 상태가 도6c이며, 아파트에 적용된 경우의 사시도가 도7이다. 결국 다수의 지지대에 다수의 조립식 식생블록이 설치되는 시간이 매우 짧게 형성되기 때문에 구조물이 신축 건물이든 기존 건물이든 신속하게 원하는 형상의 벽면녹화가 가능해진다.

본 고안의 구조물의 녹화시스템에 의하여 다양한 기존 구조물 또는 신축 구조물에도 원하는 부위에 원하는 형상으로 다양한 식물로 벽면녹화가 가능하며 대부분 기계적인 설치가 가능하여 비계를 이용하는 등의 작업자의 안전이 문제시 될 수 있는 고소작업 단계가 상대적으로 줄어들어 안전하고, 이러한 녹화에 의하여 생태적, 정서적, 심리적, 환경 보호적인 추가적인 기능과 함께 구조물 자체의 내구성 증진이 가능하며, 주변 녹화시설과의 조화를 통해 녹화라인을 임의적으로 형성시킬 수 있어 도심지 녹화의 효율적인 시행이 가능하고, 무엇보다도 신속한 녹화가 가능하며, 자동관리가 용이하고, 필요시 얼마든지 다른 식물에 의한 교체 녹화가 가능하기 때문에 구조물 녹화의 도입에 매우 효율적으로 이용된다. 나아가 본 고안의 핵심적인 기술적 범위에 해당하는 사항이라면 일부 구성(조립식 식생블록의 연결수단, 지지수단 등)에 다소 변경이 있다 하더라도 본 고안의 기술적 범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (10)

1. 구조물 외부 벽면에 일정 간격을 두고 앵커 등과 같은 고정구에 의하여 고정되는 판 형상으로서, 지지수단이 형성된 지지대;

   조립된 상태에서 양중장치를 이용하여 상기 지지대에 설치되는 격자 틀의 조립체로서, 상기 지지대의 지지수단에 대응하는 연결수단이 격자 틀의 조립체의 상하단 부에 형성된 조립식 식생블록; 및

   상기 조립식 식생블록의 하부에 탈착이 가능하도록 설치되는 플랜터(planter)로서, 다양한 식물 및 토양을 포함하는 식생수단;

   을 포함하며, 상기 식생수단의 식물이 조립식 식생블록 위를 덮도록 형성되어 구조물 외부 벽면이 녹화되는 것을 특징으로 하는 구조물 벽면녹화시스템.
2. 제1항에서, 상기 구조물은 주상복합건물, 공동주택(아파트 포함), 사무용 건물, 오피스텔, 옹벽, 방음벽, 가설 토류벽, 전시벽 및 석축 등의 측벽과 같이 특정 부위 전면이 외기에 노출되는 구조물인 것을 특징으로 하는 구조물 벽면녹화시스템.
3. 제1항에서, 상기 식생수단이 덮인 식생조립블록은 식생수단의 식물에 따라 외부에서 격자 틀이 모듈화(크기, 색상 및 모양) 되어 제작된 후 현장에서 조립된 격자 틀의 조립체인 것을 특징으로 하는 구조물 벽면녹화시스템.
4. 제1항에서, 상기 식생수단의 식물은 담쟁이덩굴, 송악, 인동덩굴, 으아리, 마삭줄, 줄사철, 으름덩굴, 다래, 등나무, 덩굴장미, 칡 등과 같은 덩굴식물을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 벽면녹화시스템.
5. 제1항에서, 상기 격자 틀의 조립은 일정한 크기 및 모양으로 형성된 다수의 격자 틀이 클램프 등과 같은 연결구 또는 용접에 의하여 서로 조립되는 것을 특징으로 하는 구조물 벽면녹화시스템.
6. 제1항에서, 상기 식생수단의 식물에 필요한 수분 및 양분을 공급해주는 것으로서,

   구조물 상부에 형성되며, 식생의 양분 공급장치가 포함된 우수집수구;

   상기 우수수집구에 하부에 연결되는 파이프로서, 조립식 식생블록의 식생수단에 역시 연결되어 중력식으로 수집된 우수 및 양분을 공급해 주는 배수파이프;

   상기 구조물 지반에 매립되어 배수파이프가 연결됨으로서 최종적으로 우수의 집수 및 필터링장치가 구비된 집수정; 및

   상기 구조물 지반 또는 지표면에 설치되며, 집수정에 의하여 필터링된 우수를 구조물 상부에 설치된 우수집수구에 재반송하는 펌프;

   를 포함하는 관수 시스템이 더 추가되는 것을 특징으로 하는 구조물 벽면녹화시스템.
7. 제6항에서, 상기 관수 시스템의 펌프를 제어할 수 있는 자동관리시스템으로서,

   외부온도센서, 습도측정센서, 식생수단의 양분측정센서 등과 같은 센서부;

   상기 센서부의 전기적신호를 입력받는 입력부;

   상기 입력부에 의하여 입력된 신호에 의하여 기 설정된 기준값과 비교하여 펌프 및 양분공급장치의 작동을 제어하는 제어부; 및

   상기 제어부 및 입력부의 입력수치 및 제어수치를 표시하는 출력부;

   를 포함하는 자동제어시스템이 상기 관수 시스템에 더 설치되어 관수시스템이 자동관리 되는 것을 특징으로 하는 구조물 벽면녹화시스템.
8. 제1항에서, 상기 지지대의 지지수단은 전체적인 형상이 U자 형상으로서,

   지지대에 접하여 고정된 수직지지부; 및

   상기 수직지지부 하부에 접하여 직각으로 돌출되며, 돌출단부에 지지블록이 수직으로 형성된 수평지지부;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 벽면녹화시스템.
9. 제8항에서, 상기 수평지지부의 지지블록 안쪽에 스프링에 의하여 수직지지부로 이동 가능한 누름판; 및

   상기 누름판과 수평지지부의 지지블록 사이에 형성된 누름판 이동 제어용 제어핀;

   이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 구조물 벽면녹화시스템.
10. 제8항 또는 제9항에서, 상기 지지수단에 대응하는 조립식 식생블록의 상부 및 하부에 형성된 연결수단은 지지수단의 수평지지부에 삽입되어, 걸치도록 구멍이 형성되며, 누름판에 의하여 위치 고정되는 연결블록인 것을 특징으로 하는 구조물 벽면녹화시스템.