KR200419169Y1 - 식물 활착가능한 자연형 게비온 호안 - Google Patents

Abstract

본 고안은 천변의 구조와 경사도등에 따라 현장에서 임의로 조립설치가능한 게비온 호안에 관한 것이다.

하천변, 댐주변, 해안가등에 자연스러운 식물 식생대를 조성하는 방법이 있으나, 이 식생대가 홍수, 유속등의 수리적 안정성을 고려하여 개발되어야 함에도 식생조성만을 치중하면서 수리적 안정에는 실패한 사례가 많다.

게비온(돌망태)을 철망구조물내부에 충진한 것을 유실을 막고자 하천변에 설치하는 공법이 있으나 이 구조물에서는 식물이 전혀 성장할 수 없어 하천의 생태복원은 불가능하다. 이러한 생태복원불가능한 하천은 결국 공해가 더욱 누적되고 결국 인간이 살기 어려운 공간으로 전락하게 되어진다.

본 고안은 4각평면구조의 골격의 내면을 망체(102)로 구성한 벽면을 구성하고, 이 벽면의 골격이 서로 접하는 곳을 스파이럴체결구(105)에 의하여 조립구성한 6각면 구조의 프레임의 내측면에 내측면을 감싸는 식생가능한 다공성 구조의 내접면포(110)을 설치하며, 그 내부에는 부정형의 석재구조물을 그리그 상면에는 식생형 롤을 배치한 게비온 호안을 개발하였다.

그결과 최단시간안에 식물이 활착하게 되며, 이 식물활착은 하천변, 댐등의 수변이 자연 본래의 형태로 복원하게 된다. 이러한 자연복원은 식물의 활착으로 석재구조물을 강하게 결착하고, 각종 공해물질의 분해제거 그리고 식물에 의한 어패류에 대한 서식공간제공이란 다양한 효과를 주게 된다. 즉, 이러한 하천변, 댐, 호 수, 해안가등의 자연 회귀는 인간에게도 좋은 효과를 주어 살아있는 쾌적한 삶의 공간을 제공가능하게 한다.

Description

식물 활착가능한 자연형 게비온 호안{Gabion shore protector capable of naturally growing the plants}

도 1 은 종래 본 고안자의 설치상태 측단면도,

도 2 는 종래 게비온의 설치상태 촬영 사진,

도 3 은 본 고안의 설치상태를 도시한 측단면구성도,

도 4 는 본 고안의 설치상태를 도시한 사시도,

도 5 는 본 고안의 하천경사면 설치상태 전체 단면구성도,

도 6 은 망체를 조립하기전 프레임의 평면구조도,

도 7 은 게비온의 프레임 조립상태를 도시한 전개도,

도 8 은 박스형태로 구성한 게비온의 내측에 내접면포를 적재하는 사시도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101:골격 102:망체 105:스파이럴체결구 110:내접면포 120:석재구조물 130:식생형 롤

본 고안은 하천, 해안가등에 유수에 침식이 되는 것을 방지하는 동시에 식생 식물의 자연적인 활착이 가능하게 한 식물 활착가능한 자연형 게비온 호안에 관한 것이다.

하천, 댐, 호수, 해안등의 천변은 계절의 변화와 유속의 흐름과 방향, 주변 환경과 더불어 수환경 전체지역내에서 가장 활발한 변화와 천이등이 연속적이며 역동적으로 진행되는 곳이며 이에 따라 침식과 세굴, 퇴적등의 작용으로 자연생태계에 끝없는 영향과 변화를 주는 중요한 곳이다. 이러한 유수천변은 광활한 제내지 유역을 배경으로 할때는 자연스런 생태계를 유지해가고 이런 변화는 지극히 자연스러운 생태계의 변화와 조화이지만,

인류의 산업발전과 더불어 각종 개발과, 도시, 유역주변의 농경지 조성, 홍수의 범람을 막기 위한 제방조성등으로 개발 이전의 자연스러운 생태계가 계속 파괴되고 있으며, 수많은 유역, 특히 도시와 접한 하천의 유역은 하천주변의 땅을 적극적으로 개발, 이용하기 위하여 점점 하천폭이 좁아지고, 좁아진 제방내(제내지)에서 홍수시 범람하는 유량만 막기 위해 제방의 높이만 점점 높아지면서 반대로 자연 생태계는 무시되는 현상이 나타나게 되었다.

또한 해안매립으로 이뤄지는 여러 간척지 사업도, 댐의 조성으로 이뤄지는 댐 주변의 환경도 모두 마찬가지로 개발만을 앞세운 무분별한 시각으로 진행되어 궁극적으로 생태계를 파괴시켜 인간생활 자체에 커다란 위기를 초래하고 있다.

최근에는 이러한 문제에 대한 인식이 변화하여 개발에 따른 어쩔 수 없는 호안 정비라 하여도 가능한한 친 환경적이고 친 자연적으로 정비하여 자연 생태계를 유지하여 사람과 자연이 지속적으로 공존할 수 있는 여러가지 기술과 공법들이 제 시되고 이러한 시도들은 기 시행된 여러 좋은 사례로 증명되어 좋은 방향으로 이어지고 있다.

그 중에서 하천변, 댐주변, 해안가등에 자연스러운 식물 식생대를 조성하는 방법이 있으나, 이 식생대가 홍수, 유속등의 수리적 안정성을 고려하여 개발되어야 함에도 식생조성만을 치중하면서 수리적 안정에는 실패한 사례가 많다.

특히 침식이 심한 천변은 종래 콘크리트나 합성수지로 제작한 호안블록대신에 바위, 암석과 같은 자연석을 위주로 조성하면서 개발된 게비온(gabion=돌망태)구조물이 이용되어 오고 있다. 이 돌망태구조물은 망체구조를 직육면 형태로 구성하고 그 내부에 돌을 충진한 것을 계단형태로 조적하는 구조이다. 이러한 구조물은 돌이 서로 중첩되면서 강한 침식 저항성을 갖고, 홍수시에도 강한 침식저항성을 갖고 있어 널이 이용되어오고 있다.

그러나 이러한 돌망태 구조물의 치명적 단점으로 자연스러운 식생식물의 성장이 불가능하고 돌무덤이 직접 외부로 노출되어진 상태로 유지된다.

이러한 구조는 하천변, 댐등에 서식하는 각종 어패류의 서식지 공간 제공이 불가능하게 되어 이들 생태계의 공멸을 유도하고 있다.

즉, 자연스러운 식생대 형성과 침식의 방지라는 것은 서로 공존할 수 없는 공법으로 현재까지 인식되어오고 있다.

이러한 단점을 개선하기 위하여 일부 제공되어온 것이 게비온의 상층을 볏짚이나 황마등으로 구성한 포를 덮어주는 방법 혹은 내부의 채움돌 사이에 식물의 활착이 용이한 각종 인공토양을 채워주는 방식이 있다.

그러나 이러한 방식이 일부 식물의 활착에는 도움이 되지만 볏짚이나 황마등이 대개 1,2년안에 부식되어버리면 식물의 근부가 활착가능한 토양자체가 없어져 결국 소멸되어 버린다. 그리고 채움돌 사이의 토양이라하여도 식물이 활착하여 성장이 지속적으로 지속하기 위한 초기 성장은 거의 불가능하다. 결국 형식적인 안에 불과하고 실제는 도 2의 설제 설치사진처럼 거의 돌망태가 노출된 그대로 방치되어오고 있다.

본 고안자는 이러한 단점을 해소하기 위하여 특허제451981호에서 "하천이나 해안이 진입하기전의 육지측 첨단부로서 하천이나 해안등의 경사부(다)로 진입하기전의 평탄부의 상면에 고정바아(3)에 의하여 식생피복보호층을 피복처리하고 천단부의 토양생태적 조건에 적합한 식생식물을 식재처리한 천단부(나)에서 수변경계부(라)의 수변저부(라-1)까지 경사지게 구성한 경사부(다)가 형성된 유수천변구조에 있어서, 상기한 경사부에 육지측 천단부(나)에서 수변경계부(라)의 수변저부(라-1)까지 다공질의 천연부식성을 갖는 식생보호피복층(5)을 피복처리하여 다수의 고정핀(6)으로 고정하고 식생식물을 식재처리하며, 코코넛에서 추출한 섬유사로 망체를 구성하고 그 내부에 직조하지아니한 섬유상벌크(1)들을 충진구성한 다공질망체의 원통형 롤부재(4)와 돌망태(43)를 망체(44)에 의하여 일체로 구성한 중량부식구조물을 경사저부(다-1)에서 수변저부(라-1)까지 수변부를 따라 설치하고 습지토양에 적합한 식생식물을 식재처리하여 준 상시평수위(가)의 상시접촉위치에 해당하는 수변경계부(라)로 구성된 자연식생형 유수천변구조. "를 제공하고 있다.

즉, 돌망태(게비온)에 식물이 식생가능한 구조의 기본적 형태를 개발 제공하 였으나 돌망태가 원통형으로 한정되어지고, 이들을 서로 적재하면서 안정된 설치에 어려움이 있었다.

특히 천변의 구조가 경사도와 폭, 높이에 다양한 변화가 있기 때문에 이들 설치환경에 따른 능동적인 대처가 어려운 문제들이 노출되어왔다.

본 고안은 천변의 구조와 경사도등에 따라 현장에서 임의로 조립설치가능한 게비온 호안을 제공하고자 한다.

본 고안은 특히 설치환경에 맞추어 식생가능한 구조물도 능동적으로 변화하면서 설치가능하도록 하여 천변에 알맞는 최적의 게비온 호안을 제공하고자 한다.

본 고안은 하천, 해안가,댐, 호수 등 유수에 의하여 침식이 되는 천변가에 설치하여 식물의 녹화를 가능하게 하는 동시에 식물 활착가능한 자연형 게비온(gabion) 호안(護岸)에 관한 것이다.

본 고안은 기존에 다양한 형태의 돌을 망태형 구조물 내부에 충진한 다음 상기한 유수가 부딪치는 곳에 설치하여 침식을 방지하는 수준에 머물던 것에 각종 식물이 자연적으로 활착하여 녹화를 유도하므로서 자연 친화형 공간을 손쉽게 가능하게 하는 식물 활착가능한 자연형 게비온을 제공하고자 한다.

본 고안의 대표적인 실시예를 첨부한 도면에 의하여 설명한다.

도 3 은 본 고안의 설치상태를 도시한 측단면구성도이고, 도 4 는 설치상태 를 도시한 사시도이며, 도 5 는 본 고안의 하천경사면에 실제 설치된 상태의 전체 단면구성도이며,도 6 은 망체를 조립하기전 프레임의 평면구조도, 도 7 은 게비온의 프레임 조립상태를 도시한 전개도이고, 도 8 은 박스형태로 구성한 게비온의 내측에 내접면포를 적재하는 사시도이다.

본 고안은 4각평면구조의 골격(101)의 내면을 망체(102)로 구성한 벽면을 구성하고, 이 벽면의 골격이 서로 접하는 곳을 스파이럴체결구(105)에 의하여 조립구성한 6각면 구조의 프레임,

상기한 프레임의 내측면을 상면을 제외하고 내측면을 감싸는 식생가능한 다공성 구조의 내접면포(110),

상기한 내접면포에 의하여 형성된 내측 공간부에 충진되어지는 부정형의 석재구조물(120),

상기한 석재구조물의 상면에 배치되어지는 식생형 롤(130)로 구성되는 식물 활착가능한 자연형 게비온 호안에 관한 것이다.

본 고안에서 프레임에 사용되는 구조물은 내식성이 강하면서 유수에 의한 구조물 유지가 가능한 탄성과 내성을 갖는 철구조물로 구성된다. 철구조물이란 주로 탄성을 갖는 인장성의 강선의 외면을 부식에 강한 아연도금처리가 된 것이다. 필요에 따라서는 스테인레스 스틸재질로 구성하여 보다 강한 내구성을 보이게 할수 있으며, 필요에 따라서는 합성수지재로 구성하여도 무방하며, 그 재질은 내구성과 탄성이 보장되는 한 특별히 제한을 둘 필요는 없다.

본 고안에서 식생형 롤(130)은 본 고안자의 선등록 특허제125694호등의 식생 롤의 상면 일부에 식생식물(136)이 활착가능한 식생공을 형성하여 준 것으로 자체적으로 각종 영양성분 토양성분들이 내재되어져 있어 돌망태상측에서 식물의 성장이 가능하도록 도와준다.

그리고 내부 면을 감싸는 내접면포는 코코넛 섬유, 황마, 볏짚, 갈대등을 원료로 부직포형태로 구성한 것으로 내부가 다공성을 갖추면서 각종 공해물질이나 유기물의 흡착을 하는 것이다. 이러한 흡착 특성은 토양의 유실도 막고 각종 영양물질의 포접으로 식물활착이 보다 용이하게 하면서 각종 공해물질의 제거효과도 있다. 특히 부정형 석재구조물의 사이에 식물이 성장가능하도록 영양성분이 함유된 토양등이 충진된 경우 이들의 유수에 의한 유출을 막기 위하여 설치되어진다. 내접면포는 설치현장의 유속이나 수생식물의 종류들에 따라 적절히 선택하여 그 두께, 강도등을 결정한다.

본 고안의 또 다른 특징은 도3 과 도4에 도시하듯이 프레임의 상하면이 서로 연속적으로 스파이럴체결구(105)에 의하여 서로 연결구성하도록 하되, 하천저면을 향하여 경사지도록 계단형으로 배치하는 것을 특징으로 하는 상면프레임으로 구성되는 식물 활착가능한 자연형 게비온을 제공하고자 한다. 식생롤은 노출부에만 설치하여 경제성을 확보한다.

본 고안의 또 다른 특징은 석재구조물 내부의 석재물 사이의 공간에 자연 분해가능한 코코넛칩, 목재칩 혹은 식물 줄기 절단칩들과 다공성 세라믹과 같은 인공토양을 혼합하여 충진하는 것을 특징으로 하는 상면프레임으로 구성되는 식물 활착가능한 자연형 게비온을 제공하고자 한다. 본 고안에서 제공하는 식생롤은 그 내부 에 코코넛 섬유사에 의한 망체로 원통형으로 구성하고 그 내부에 부직형태의 코코넛섬유, 혹은 코코넛칩들이 충진된 것으로 그 자체로 식물이 활착하여 성장하는데 좋은 환경을 제공한다. 그러나 이러한 것만으로도 식물의 생육이 원활치 못한 경우를 대비하여 석재구조물 내부에 적절히 인공 혹은 자연 토양을 각종 영양성분들과 함께 충진하여 식물의 활착을 조기에 가능하도록 한다.

본 고안에서 미설명 부호 S는 하천등의 평균수위이며, B는 하천, 댐등의 저면부이다.

본 고안의 실제 설치상태는 도 5에 도시하듯이 하천의 저면부(B)에서부터 시작하여 평균수위(S) 근처에 위치한 곳은 본 고안의 식물 활착가능한 자연형 게비온 호안을 설치하며, 이 보다 상측의 경사면은 식생매트를 상면에 내장한 게비온(=돌망태)을 적절히 경사면을 따라 설치하는 것이다. 식생매트란 내부에 각종 식물성장을 위한 영양성분등이 함유되며, 식물종자들이 함께 내장된 것으로 단시간에 경사면에 식물이 발아활착가능하도록 한다.

도4에 도시한 기본설치구조외에도 이미 게비온에 의한 구조물이 설치된 경우 특히 게비온의 구조가 상면이 웨이브형태로 구성되어진 경우에는 웨이브형태의 게비온에 의하여 형성된 홈구조부에 본 고안에 식생롤(130)을 설치하고, 이 식생롤과 웨이브형태의 게비온 간의 체결이 이루어지면 기존에 식물 성장이 불가능한 곳에도 적절한 식생식물 성장이 가능하여 단시간안에 생태환경의 복원이 가능하게 된다.

이상 본 고안의 구조물을 하천에 설치하게 되면 식물이 활착이 안정화되기 전까지 유수에 의한 식물의 이탈을 방지한다. 특히 코코넛 섬유가 적어도 5년이상 그 강도를 유지하므로 아무리 열악한 조건이라도 식물의 활착이 적어도 3, 4년내에 안정화되며, 이러한 식물의 안정적 활착은 하부에 있는 석재구조물을 근부에 의하여 강하게 감아주는 효과를 준다.

따라서 일정한 수준으로 활착이 되면 천재지변 수준에 이르는 강한 홍수외에는 하천변의 구조를 유지하도록 한다.

또한 단순한 돌이나 철망을 이용한 돌망태의 게비온과 콘크리트 구조물은 생태계의 자연적인 복원 자체가 불가능하지만, 본 고안은 최단시간안에 식생식물의 활착으로 이들에 의한 어패류의 서식공간과 영양물질 제공을 가능하게 하므로 자연스러운 생태계 복원을 이룰 수 있다.

또한 도심내에서 이들 식생식물은 도심의 열섬현상을 최소화하고 공해물질의 흡수제거효과를 거두는 것은 물론 이것을 바라보는 시민들에 쾌적한 공간을 제공하여 시민의 삶의 질을 크게 높이게 한다.

Claims (3)

1. 4각평면구조의 골격(101)의 내면을 망체(102)로 구성한 벽면을 구성하고, 이 벽면의 골격이 서로 접하는 곳을 스파이럴체결구(105)에 의하여 조립구성한 6각면 구조의 프레임,

   상기한 프레임의 내측면을 상면을 제외하고 내측면을 감싸는 식생가능한 다공성 구조의 내접면포(110),

   상기한 내접면포에 의하여 형성된 내측 공간부에 충진되어지는 부정형의 석재구조물(120),

   상기한 석재구조물의 상면에 배치되어지는 식생형 롤(130)로 구성되는 식물 활착가능한 자연형 게비온 호안.
2. 제 1 항에 있어서,

   석재구조물 내부의 석재물 사이의 공간에 자연 분해가능한 코코넛칩, 목재칩 혹은 식물 줄기 절단칩들과 다공성 세라믹과 같은 인공토양을 혼합하여 충진하는 것을 특징으로 하는 상면프레임으로 구성되는 식물 활착가능한 자연형 게비온 호안.
3. 제 1 항에 있어서,

   석재구조물의 상면을 덮어주는 식생형 롤의 상면에 습지식물이 성장가능한 식생공간부를 형성하고 이곳에 식생식물(136)을 식재하여 주는 것을 특징으로 하는 상면프레임으로 구성되는 식물 활착가능한 자연형 게비온 호안.

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