KR20050059684A - 사면 녹화용 조성물 및 그를 이용하는 녹화공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사면 녹화용 조성물 및 그를 이용하는 녹화공법에 관한 것으로, 버섯재배폐기물 15 중량% 내지 25 중량%, 제지슬러지 25 중량% 내지 30 중량%, 바크 10 중량% 내지 15 중량%, 석고 3 중량% 내지 5 중량%, 물엿 0.001 중량% 내지 0.002 중량%, 쌀겨 0.01 중량% 내지 0.03 중량%, 미네랄화이버 5 중량% 내지 15 중량%, 비료 0.001 중량% 내지 0.002 중량%, 종자 0.003 중량% 내지 0.005 중량%, 및 기본토양 20 중량% 내지 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 사면 녹화용 조성물 및 그를 이용하는 녹화공법을 제공한다.

본 발명에 따른 사면 녹화용 조성물 및 그를 이용하는 녹화공법은 폐기물을 사용하여 환경오염 유발을 방지하고, 토양 미생물이 번식할 수 있는 먹이공급원을 제공하여 녹화용 식물의 성장 발육조건을 향상시켜 녹화를 촉진할 수 있다.

Description

사면 녹화용 조성물 및 그를 이용하는 녹화공법{Planting material composition for face of slope and afforeststation method thereof}

본 발명은 사면 녹화용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐기물을 사용하여 환경오염 유발을 방지하고, 토양 미생물이 번식할 수 있는 먹이공급원을 제공하여 녹화용 식물의 성장 발육조건을 향상시켜 녹화를 촉진할 수 있는 사면 녹화용 식생재 조성물에 관한 것이다.

대형 공사시 발생하는 절개지 및 성토 부의 사면은 대개가 급경사를 이루고 있어 그대로 방치하면 풍화와 침식에 직접 노출되어 낙석 및 붕괴의 위험이 있을 뿐만 아니라 시각적인 측면에서도 미관이 좋지 아니하다. 따라서 이를 안정하게 보호하고, 토사의 붕괴와 유출을 방지하며, 사면을 녹화하여 주변 경관과의 조화를 이루도록 하기 위해 법면에 식물을 인공적으로 도입하는 녹화방법이 요구된다.

현재 국내에서 일반적으로 시행하는 법면 녹화방법은 종자만 뿌려서 식생하는 방법, 인공식생매트 종류에 종자, 비료 및 객토를 혼입시켜 법면에 부석하여 식생하는 방법, 법면에 철망 또는 네트 종류를 부설한 후 그 상부에 인공객토를 소정의 두께로 조성하여 인공적인 식생지반을 조성시키는 방법, 암반에 소단을 설치하여 L자나 U자의 구조물을 앙카(anchor)등으로 경사면에 고정시켜 식재용 객토를 하는 소단식재공법 등이 있다.

이중 식물을 직접 식재하는 공법으로 잔디를 정해진 규격으로 절단하여 대상 사면에 식재하는 방법이 있다. 이러한 공법은 시공 후 즉시 녹화효과를 기대할 수 있으며 정착 후 초장이 짧아 미관이 수려한 장점은 있으나, 녹화에 많은 비용이 소요되고, 시공작업이 어려우며, 시공 후 관리하지 않을 경우 향토 초종으로의 식생천이로 인해 기존잔디가 소멸되므로 시공 후 유지관리가 필요한 문제점이 있다.

또한, 법면에 철망 또는 네트 종류를 부설한 후 그 상부에 인공객토를 소정의 두께로 조성하여 인공적인 식생지반을 조성시키는 방법으로 코코넛 섬유질을 이용하여 네트 구조로 직조한 것에 종자를 뿌려 시행한 후 사면 위에 덮어 고정시키는 공법이 있다. 이러한 공법은 침식 예방율이 높으나, 시공 비에 비해 녹화율이 떨어지고 시공시기 및 기후에 의해 발아율이 큰 차이를 보이는 문제점이 있다.

한편, 하수슬러지 등의 산업폐기물, 토탄, 마사토를 원료로 한 녹생토를 양잔디 위주로 사면에 부착시키는 공법이 있다. 그러나 이러한 공법은 보수, 보비 통기성이 약하고, 토양 미생물의 활동이 미약하며, 유기 영양분의 조기결핍으로 식물의 쇠퇴가 빠른 문제점이 있다.

즉, 종래의 사면 녹화공법은 중금속이 함유된 하수슬러지의 사용에 의한 환경오염, 토양 미생물의 활동미약, 유기 영양분의 조기결핍으로 인한 식물의 쇠퇴 등 많은 문제점을 내포하고 있어서, 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 친환경적이면서 식물 성장발육조건을 향상시켜 녹화를 촉진할 수 있는 공법의 개발이 필요하다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 농업폐기물, 제지폐기물을 활용함으로써 환경오염을 감소시킬 수 있는 사면 녹화용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 토양 미생물이 활발하게 번식할 수 있는 먹이 공급원을 제공하여, 토양 미생물의 번식을 통해 발생하는 비료성분으로 녹화 식물이 성장발육조건을 향상시켜 녹화를 촉진할 수 있는 사면 녹화용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 녹화 식물의 성장을 촉진하여 사면 등의 급경사지를 녹화함으로써 붕괴위험이 높은 사면을 안정화함은 물론 콘크리트 녹화, 하천의 녹화, 수목식재의 보식토로 사용할 수 있는 사면 녹화용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이러한 사면 녹화용 조성물을 이용하여 붕괴위험이 높은 급경사지를 안정화할 수 있는 녹화 공법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 버섯재배폐기물 15 중량% 내지 25 중량%, 제지슬러지 25 중량% 내지 30 중량%, 바크 10 중량% 내지 15 중량%, 석고 3 중량% 내지 5 중량%, 물엿 0.001 중량% 내지 0.002 중량%, 쌀겨 0.01 중량% 내지 0.03 중량%, 미네랄화이버 5 중량% 내지 15 중량%, 비료 0.001 중량% 내지 0.002 중량%, 종자 0.003 중량% 내지 0.005 중량%, 및 기본토양 20 중량% 내지 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 사면 녹화용 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한 사면의 면정리를 하는 단계; 버섯재배폐기물, 비료, 종자, 바크, 제지슬러지, 미네랄화이버, 석고, 및 기본토양을 혼합하여 식생기반제를 제조하는 단계; 물엿 및 쌀겨를 혼합하여 미생물먹이제를 제조하는 단계; 상기 식생기반제 및 상기 미생물먹이제를 혼합하여 사면 녹화용 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 사면 녹화용 조성물을 사면에 분무하여 녹화층을 형성하는 단계; 를 포함하는 사면 녹화방법을 제공한다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명자들은 토양 미생물의 번식을 활성화하여 녹화 식물의 유기 영양분을 제공함으로써 녹화를 촉진시킬 수 있는 사면 녹화용 조성물에 대하여 연구하던 중, 버섯재배폐기물, 제지슬러지의 폐기물 등을 재활용한 식생기반제와, 물엿 및 쌀겨로 이루어진 토양 미생물 먹이제를 이용하여 사면을 녹화하여 본 결과, 이러한 조성물이 토양 미생물의 지속적인 먹이 공급원으로 작용함으로써, 토양 미생물의 번식을 통해 발생하는 비료성분으로 녹화 식물의 성장발육조건의 향상이 가능하여 녹화를 촉진시킬 수 있음을 물론 폐기물 재활용함으로써 환경오염을 감소시킬 수 있음을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명에 따른 사면 녹화용 조성물은 버섯재배폐기물을 포함한다. 버섯재배폐기물은 폐목화화이버로 만든 버섯재배상의 폐상잔사를 말하는 것으로, 토지 미생물의 중기적 먹이 공급원으로 작용한다. 즉, 본 발명에서 물엿 및 쌀겨가 단기적 토양 미생물 공급원으로 작용한 뒤, 버섯재배폐기물은 지속적으로 미생물의 먹이제로 작용하여, 토양 미생물의 번식을 증진시킨다. 또한 폐목화화이버를 주성분으로 하는 버섯재배폐기물은 섬유질(fiber) 소재이므로, 사면 녹화용 조성물의 경사진 사면에 적용시 발생하는 흘러내림 현상을 방지할 수 있다. 본 발명은 이러한 농업폐기물을 재활용함으로써 환경오염 유발을 감소시킬 수 있다. 본 발명에 따른 녹화용 조성물에 포함되는 버섯재배폐기물은 15 중량% 내지 25 중량%인 것이 바람직하며, 상기 버섯재배폐기물이 15 중량% 미만이면, 토양 미생물 먹이 공급원으로서의 효과가 미미하며, 25 중량%를 초과하면, 버섯재배폐기물의 우수한 보습,보비, 통기성으로 인하여 녹화 식물이 토양에 뿌리 침투를 못하고 버섯재배폐기물에 의존하여 생육하므로 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 사면 녹화용 조성물은 제지슬러지를 포함한다. 제지슬러지는 제지를 제조하고 남은 폐기물을 말하는 것으로, 제지 제조과정 중에 제지슬러지가 많은 수분을 함유한 상태로 발생한다. 이러한 제지슬러지는 제조공장에 따라 제작용량이 상이하기는 하나 매일 수십 톤에서 부터 수천 톤까지 막대한 양이 생성되어, 재사용이 불가능한 폐기물의 처리에 많은 노력과 자본이 투입된다. 본 발명은 이러한 제지슬러지를 재활용함으로써 환경오염을 감소에 기여할 수 있다. 제지슬러지는 장기적인 토양 미생물의 먹이 공급원의 역할을 하고, 주성분이 셀룰로오스로 미세한 고분자 섬유질로 구성되어 있어 물과 혼합되면 점성이 증가하여 접착력이 발휘함으로써, 조성물의 구성성분의 유실을 최소화시켜준다. 또한 제지슬러지는 굳을 경우 공극률이 적어 딱딱하고 견고한 인공토양을 제공한다. 상기 제지슬러지는 25 중량% 내지 30 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 제지슬러지가 25 중량% 미만이면, 토양 미생물의 먹이 공급원 내지 접착제로서의 효과가 미미하며, 30 중량%를 초과하면, 토양이 과도하게 견고해져 녹화 식물의 생육이 곤란해지므로 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 바크(bark)는 침엽수 혹은 활엽수의 나무껍질을 잘게 부순 것으로, 환경에 무해한 천연소재이다. 바크는 제지슬러지와 함께 장기적인 미생물의 먹이 공급원으로 작용하고, 습윤에 의한 팽창 및 건조에 의한 수축시 사면 녹화용 조성물을 안정화하며 침식을 방지한다. 이러한 바크는 10 중량% 내지 15% 포함되는 것이 바람직하다. 바크가 10 중량% 미만으로 포함되면, 토양 미생물의 장기적 먹이 공급원으로서의 효과가 미미하고, 사면 녹화용 조성물의 안정 및 침식방지 효과를 기대하기 어려우며, 15 중량%를 초과하면, 첨가에 따른 효과가 증가되지 아니하므로 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 사면 녹화용 조성물은 조성물 각 성분들의 결속제로 석고를 3 중량% 내지 5 중량% 함유한다. 석고는 특히 경사면이나 암석지반의 경우 지반과 접착된 상태를 오래 유지시키고 빗물에 의한 상토의 유실을 억제하는 역할을 한다. 상기 석고가 3 중량% 미만이면, 조성물의 접착제로서의 효과가 미약하며, 5 중량%를 초과하면, 상토내부의 공기와 물의 공급이 차단되므로 바람직하지 않다.

본 발명은 물엿 및 쌀겨를 포함한다. 물엿은 단기적인 미생물의 먹이 공급원으로, 토양 미생물을 증가시키며, 증가된 토양 미생물은 녹화용 식물에 유기 영양분을 제공하여 녹화용 식물의 성장 발육조건을 향상시킨다. 물엿은 0.001 중량% 내지 0.002 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 물엿의 함량이 0.001 중량% 미만이면 미생물의 먹이 공급원으로서의 효과가 미미하며, 0.002 중량%를 초과하면, 과도한 미생물의 먹이 공급으로 미생물의 번식에는 도움이 되나 다른 먹이 공급원의 적응시간이 증가되므로 바람직하지 않다.

쌀겨는 사면 녹화용 조성물 내에서의 공극을 형성하여 산소가 원활히 공급되게 함으로서, 초목 종자의 조기 발아와 성장을 돕고, 흡습성을 높여 보습력 증대에 기여한다. 또한 물엿과 함께 단기적인 미생물의 먹이공급원으로 작용한다. 쌀겨는 0.01 중량% 내지 0.03 중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 쌀겨의 함량이 0.01 중량% 미만이면 그 첨가에 따른 효과가 미미하며, 0.03 중량% 초과하면, 과도한 미생물의 먹이 공급으로 미생물의 번식에는 도움이 되나 다른 먹이 공급원의 적응시간이 증가되는 문제점이 있다.

미네랄화이버는 경량에다 보수력과 보비력을 높이고, 토양을 결속시키는 능력 및 인장강도를 높여서 시공 후 급경사지 에서도 식생재의 유실방지와 다른 구성성분을 확실하게 고정시켜 장기간 지속시키는 역할을 하고, 조달이 손쉬워 가격도 저렴하며, 토양에 무해하다. 상기 미네랄화이버는 5 중량% 내지 15 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 미네랄화이버의 함량이 5 중량% 미만이면, 그 첨가에 따른 효과가 미미하며, 15 중량%를 초과하면, 함량 증가에 따른 효과 상승이 없으므로 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 사면 녹화용 조성물은 비료를 포함하며, 상기 비료는 복합비료 또는 지효성 비료인 것이 바람직하다. 상기 비료는 토양 미생물이 활동하기까지 녹화 식물 뿌리의 생육과 활력을 촉진시킨다. 지효성 비료는 비료의 효과가 천천히 나타나는 비료로, 이에 속하는 비료는 지효성 질소비료와 지효성 칼륨비료가 있다. 지효성 비료의 장점은 작물의 생육시기에 따라 필요한 성분량성분량 만큼 공급할 수 있다는 점이다. 지효성 비료는 비료성분의 유실이 적어서 비료효율을 높일 수 있는 장점 외에 1회 시비로 충분하므로 추비를 하는 데서 오는 노동력을 절감할 수 있다. 상기 비료는 0.001 중량% 내지 0.002 중량% 포함되는 것이 바람직하다. 비료의 함량이 0.001 중량% 미만이면 녹화 식물의 생육 영양 공급효과가 미미하며, 0.002 중량%를 초과하면, 녹화 식물의 자생력을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

본 발명에서는 사면의 녹화 및 침식을 방지하기 위하여 종자를 파종시킬 수 있다. 초본형, 야생초화류종, 관목림형 및 다층구조산림형으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 종자는 0.003 중량% 내지 0.005 중량% 포함되는 것이 바람직하다.

기본토양은 사면 녹화용 조성물이 취부될 사면 주변의 토양으로, 시공 후 환경 적응성을 확보해준다. 상기 기본토양은 20 중량% 내지 45 중량% 포함되는 것이 바람직하다. 상기 기본토양의 함량이 20 중량% 미만이면, 환경 적응성 확보를 위한 효과가 작으며, 45 중량% 함유하는 경우 녹화용 조성물의 무게가 증가하여 흘러내림 현상이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 버섯재배폐기물, 제지슬러지의 폐기물을 재활용함으로써 환경오염 유발을 감소시킬 수 있고, 토양 미생물의 단기, 중기. 단기적 먹이 공급원을 포함함으로써 토양 미생물이 활발하게 번식할 수 있는 먹이 공급원을 제공하여 토양 미생물의 번식을 통해 발생하는 비료성분으로 녹화 식물이 성장발육조건을 향상시켜 녹화를 촉진할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 사면 녹화용 조성물은 녹화 식물의 성장을 촉진하여 사면 등의 급경사지를 녹화함으로써 붕괴위험이 높은 사면을 안정화할 수 있으며, 토양미생물의 기능에 따라 한정된 자연 사이클을 형성하기 때문에 강알칼리인 모르타르콘크리트에도 식물의 생육이 가능하여 자급자족의 환경을 만들 수 있으므로 모르타르 콘크리트의 녹화도 가능하다. 또한, 수풀이 형성되어 풀에 의해 정화가 빠르고 친환경적이므로, 자연생태계를 파괴하지 않아 하천의 녹화도 가능하며, 연작장해를 제고하고 나무의 선충을 구제하고 나무를 푸르게 소생시켜 수목식재의 보식토로도 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 녹화방법은 다음과 같은 단계로 시공된다.

도 1은 본 발명에 따른 녹화공법의 개략도 이다. 우선 녹화가 필요한 토사사면, 암반사면 등의 사면의 면정리를 한다. 도 1을 참조하면, 둘째 버섯재배폐기물, 비료, 종자, 바크, 제지슬러지, 미네랄화이버, 석고, 및 기본토양을 믹서기에 투입 혼합하여 식생기반제를 제조한다. 셋째, 물엿 및 쌀겨를 혼합하여 배양조작기에 투입 혼합하여 미생물먹이제를 제조한다. 상기 믹서기의 제1배출관과 상기 배양조작기의 제2배출관은 하나의 배출관인 제3배출관으로 합쳐져, 상기 식생기반제와 상기 미생물먹이제는 제3배출관내에서 혼합되어 본 발명에 따른 사면 녹화용 조성물이 제조된다.

마지막으로 상기 사면 녹화용 조성물을 사면에 분무하여 녹화층을 형성한다. 본 발명에 따른 녹화공법은 면정리된 사면에 철망 또는 네트를 부설하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 사면 녹화용 조성물을 사용하는 경우 흘러내림 현상, 토사 경사면의 슬라이딩 현상이 미미하나, 사면안정화를 위하여 보호 및 정착을 위한 철망 또는 네트를 부설하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다.

그러나, 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

복합비료 2g, 초본형 종자 1g, 야생초화류 종자 1g, 관목림형 종자 1g, 다층구조산림형 종자 1g, 미네랄화이버 15kg, 석고 5kg, 기본토양 24.962kg, 바크 10kg, 제지슬러지 25kg, 버섯재배폐기물 20kg을 믹서기에 투입 혼합하여 식생기반제를 제조하고, 물엿 2g, 쌀겨 30g를 배양조작기에 투입 혼합하여 미생물먹이제를 제조하였다. 식생기반제와 미생물먹이제를 혼합한 사면 녹화용 조성물을 공기압축기를 사용하여 절토토사구간의 사면에 두께 약 3mm로 살포 시공하였다.

(비교예 1)

제지슬러지 20kg, 정수슬러지 25kg, 식품슬러지 10kg, 마사슬러지 25kg, 토탄슬러지 20kg, 양잔디 4kg를 믹서기에 투입 혼합하고 크레인과 공기압축기를 사용하여 절토토사구간의 사면에 두께 약 3mm로 살포 시공하였다.

(비교예 2)

미네랄화이버 10kg, 복합비료 25kg, 양잔지 종자, 참싸리 종자, 및 낭아초 종자 4kg, 기본토양 30kg, 바크 25kg, 제지슬러지 20kg, 버섯재배폐기물 10kg을 믹서기에 투입 혼합하고, 크레인과 공기압축기를 사용하여 절토토사구간의 사면에 약 3mm로 살포 시공하였다.

비교예 1의 경우, 지표면의 침식, 침전 방지 및 세굴방지에 있어 우수한 효과가 있었으나, 잔디의 발아 후 초기단계의 슬러지 악성 가스에 의해 고사된 부분이 있었으며, 취부시 25% 이상이 허실되었다. 한편, 비교예 2의 경우 지표면 세굴방지 효과는 우수하였으나, 균열부에서만 종자가 발아되고, 생육공간이 조밀하고 토양이 고결화되어 뿌리의 발아부분이 취약하였으며, 비교예 1과 마찬가지로 취부시 25%의 원료허실을 나타내었다.

도 2는 본 발명에 따른 실시예를 사용하여 시공한 녹화면(좌측)과 사용하지 아니한 사면(우측)을 시공 60일 후 비교 촬영한 것이다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 사면 녹화용 조성물을 사용한 녹화면(좌측)은 조성물을 사용하지 아니한 사면(우측)과 비교하여, 녹화 식물의 생장이 현저하게 우수함을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 사면 녹화용 조성물은 녹화 식물의 성장 발육조건이 향상시켜 녹화를 촉진함으로써, 붕괴 위험이 높은 급경사지의 녹화가 가능함을 알 수 있다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 버섯재배폐기물, 제지슬러지를 재활용함으로써 환경오염을 감소시킬 수 있고, 토양 미생물이 활발하게 번식할 수 있는 먹이 공급원을 제공하여, 토양 미생물의 번식을 통해 발생하는 비료성분으로 녹화 식물이 성장발육조건을 향상시켜 녹화를 촉진할 수 있다. 따라서 급경사지를 녹화함으로써 붕괴위험이 높은 사면을 안정화함은 물론 콘크리트 녹화, 하천의 녹화, 수목식재의 보식토로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 녹화공법에 개략도 이다.

도 2는 본 발명에 따른 실시예를 사용하여 시공한 녹화면(좌측)과 사용하지 아니한 사면(우측)을 시공 60일 후 비교 촬영한 것이다.

Claims (3)

1. 버섯재배폐기물 15 중량% 내지 25 중량%, 제지슬러지 25 중량% 내지 30 중량%, 바크 10 중량% 내지 15 중량%, 석고 3 중량% 내지 5 중량%, 물엿 0.001 중량% 내지 0.002 중량%, 쌀겨 0.01 중량% 내지 0.03 중량%, 미네랄화이버 5 중량% 내지 15 중량%, 비료 0.001 중량% 내지 0.002 중량%, 종자 0.003 중량% 내지 0.005 중량%, 및 기본토양 20 중량% 내지 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 사면 녹화용 조성물.
2. 사면의 면정리를 하는 단계;

   버섯재배폐기물, 비료, 종자, 바크, 제지슬러지, 미네랄화이버, 석고, 및 기본토양을 혼합하여 식생기반제를 제조하는 단계;

   물엿 및 쌀겨를 혼합하여 미생물먹이제를 제조하는 단계;

   상기 식생기반제 및 상기 미생물먹이제를 혼합하여 사면 녹화용 조성물을 제조하는 단계; 및,

   상기 사면 녹화용 조성물을 사면에 분무하여 녹화층을 형성하는 단계;

   를 포함하는 사면 녹화방법.
3. 제2항에서, 면정리된 사면에 철망 또는 네트를 부설하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사면 녹화방법.