KR20050105875A - 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법에 관한 것으로, 본 발명은 식생매트를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특수한 구조를 가진 다공질 폴리에틸렌 필름을 이용한 식생매트를 제작하는 기술을 제시하고 있다. 매트제작을 위해 토양을 무기질 성분 60% ± 15%과 유기질 성분은 40% ±15로 혼합한 뒤 고루 다져진 지반 위에 배수구멍을 낸 필름을 편 뒤 토양을 2~3cm두께로 편다. 이 배양토양 위에 다공질 필름을 편 뒤 다시 토양을 1cm 정도 편 뒤 종자나 식물번식체를 흩어 뿌린 뒤 살짝 토양으로 덮어 준다. 이러한 매트제작방법은 옥상녹화, 벽면녹화, 기타 인공지반녹화 지역 등의 특수녹화를 위시한 일반 조경면적까지 효과적으로 녹화하는 방법에 대한 고안으로 식물에 불리한 생육환경에 적합한 토양의 배합에 대한 방법을 제시하고 있으며, 잡초관리와 수분관리를 용이하게 하는 기술로 경제적이며 친환경적인 기술이다.

Description

다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법{METHOD MANUFACTURING VEGETATION MAT USING OF POROUS FILM}

본 발명은 옥상녹화, 벽면녹화, 기타 인공지반녹화 지역 등의 특수녹화를 위시한 일반 조경면적까지 효과적으로 녹화하는 방법에 관한 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법에 관한 것으로, 특히 식물에 불리한 생육환경에 적합한 토양 배합 방법을 제시하고 다공질 폴리에틸렌 필름을 이용한 식생매트를 제작함으로서 초기 녹화 뿐 아니라 녹화면적의 추후 유지관리를 용이하게 하며, 인공지반에서 가장 문제가 되는 수분관리 및 지속적으로 유입되는 잡초를 방지할 수 있는 매트구조를 제작, 적용함으로써 조기녹화를 용이하게 할 뿐 아니라 생장과정에서 수분관리 및 잡초관리문제를 해결하고, 매트의 인장력 강화를 통해 운반과 처리가 용이한 형태를 가짐으로써 기존 식생 생육이 어려운 환경을 더욱 효과적으로 적용할 수 있도록 한 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 식생매트의 제작목적은 조성대상지를 조속하고, 안정성 있는 방법으로 녹화하거나, 기존의 식생을 목표로 하고자 하는 식생으로 대체, 유도하고자 하는 경우이다. 식생매트 적용지역은 크게 일반지반의 조경녹화, 특수 훼손지녹화, 하천변 생태복원 및 인공지반녹화 등으로 크게 구분될 수 있으며, 국토건설이 활발해지면서 신속한 녹화를 요하는 면적의 증가에 따라 제작된 식생매트에 대한 수요증가 및 생육환경별 특화된 기술에 대한 요구도 상승하고 있다.

식생매트 제작에 적용되는 가장 기본적인 기술로서 뿌리의 성장과 엉킴을 이용한 매트를 방법을 들 수 있으며, 이런 제작기술은 적용지역과 그 생육환경의 특수성 내지 녹화의 난이도에 따라 섬유, 플라스틱, 철제 등의 지지망, 지지판이나 용기 등의 부가적 소재를 첨가하여 이동, 운반 및 현장 녹화 과정을 수월하게 처리할 수 있다.

별도의 지지대 없이 식생의 뿌리와 토양매체만으로 매트화하는 기술로서 특허공개 2000-0059704호 "카페트형 초본식물 재배방법"이 있으며, 이는 매트제작의 가장 원초적인 기술로 인정된다. 이 기술에서 매트가 일정한 인장력을 보유하여 파손되지 않는 상태로 두루마리처럼 말거나 들어 올릴 수 있게 하기 위해서는 뿌리의 성장이 왕성한 잔디나 몇몇 벼과 식물을 제외한 일반식물이 적어도 8개월 내지 1년의 시간이 소요된다는 시간적, 경제적 문제점이 지적될 수 있다.

하천 호안이나 해안을 자연식생상태로 복원하는 매트제작기술로 특허공개 2000-0047374호는 습지식물 종자나 영양체를 이상적으로 번식시키는 다양한 방법을 제시하고 있는데 이는 특히 하천변에 생육하는 식물을 집중적으로 생산하는 기술에 제한되고 있다.

식물의 생육적 특성을 이용한 초본식물 매트제작에 관한 기술로 특허공개 2002-0064710이 발표되어 있으며, 토양내의 뿌리부분의 생육온도와 지상부 식물이 갖는 공기온도의 차이를 이용한 뿌리성장을 강화하는 기술이다.

유사한 매트제작 기술인 등록실용신안 20-0272898은 하천 사면의 안정화와 식생조성을 위한 배합된 토양과 종자가 혼합된 육묘상자를 직접 호안에 부착하여 식물의 발아를 유도하는 공법으로 습한 지역에 적용가능한 기술로 인정된다. 이와 매우 유사한 기술로 공개특허 특2001-0088703을 들 수 있으며, 이는 특히 절개지나 일반 조경지에 시공될 수 있는 공법으로 기술된다.

위의 토양을 담는 용기를 이용한 매트제작과 달리 등록실용신안 실0126392는 나이론사를 얼기설기 엮어 일정한 입체적 식재공간을 마련해 토사의 유실이 우려되는 경사지에 특히 토사와 종자, 식물체가 유실되는 것을 방지하는 기술로 설명될 수 있다.

위의 기술들이 자연적 토양기반이 있는 곳에는 무리없이 적용될 수 있지만, 자연적 토양기반이 적거나, 인공적 지반의 녹화에는 한 여름 갈수기로 인해 고사할 가능성이 매우 높기 때문에 관수 등의 관리가 없이는 식물의 생장이 거의 불가능하다. 또 다른 문제점으로 잡초종자의 녹화면적에로 지속적으로 유입으로 인해 목표로 하는 녹화 식생의 관리에 문제가 생길 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 상기에 기술한 매트의 제작기술이 인공지반, 옥상, 수직형 벽면, 방음벽, 암석, 암반지 등을 녹화하는데 한계가 있다는 문제에서 출발하여, 위의 녹화 난이도가 높은 면적에 식물의 생장을 원활하게 할 수 있는 생육환경을 마련해주고, 잡초의 이입과 이의 대처를 위한 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법은 지반을 평탄화하는 단계와, 식생의 뿌리 내림을 막기 위하여 합성수지 필름을 까는 단계와, 과잉 관수나 빗물에 의한 습해를 막기 위해 상기 합성수지 필름에 다수의 구멍을 내는 단계와, 상기 합성수지 필름 위에 배합토양을 까는 단계와, 상기 배합토양 위에 다공성 합성수지 필름를 까는 단계와, 상기 다공성 합성수지 필름 위에 배합토양을 까는 단계와, 상기 배합토양에 세덤류 식물을 흩어 뿌리고 토양으로 덮는 단계, 또는 종자 파조의 경우에는 상기 다공성 합성수지 필름 위에 배합토양과 종자를 혼합하여 흩어 뿌리는 단계와, 상기 배합토양 또는 세덤류 식물 위를 통기성 차광막으로 덮어 차광하는 단계와, 3∼6개월 관수 관리한 후 이식을 위하여 상기 세덤류 식물과 하부의 토양이 엉키면서 소정의 인장력을 가질 때에 소정의 형태로 절단하는 단계를 포함하여 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법은 상기 상층부의 배합토양을 깔면서 배합토양의 일부를 깔고 그 위에 코이어 펠트를 얹은 후 배합토양의 나머지를 깔아 상기 배합토양의 중간부에 코이어 펠트를 적층하는 단계를 더 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 발명은 특수 다공질 폴리에틸렌 필름을 이용해 매트를 제작함으로써 인장강도가 높고, 쉽게 두루마리처럼 둘둘 말 수 있는 매트를 제작하는 데에 목적을 둔다. 동시에 최소한의 토양으로 녹화효과를 이루어야 하는 인공지반에서 토양의 습도를 최대로 함유하고 또한 다공질 필름이 외부로부터 잡초의 유입을 차단하고 동시에 내부로부터 잡초의 생성을 최소화하는 구조로 되어 기존 녹화방법이 지닌 잡초관리의 문제를 쉽게 해결할 수 있다. 이렇게 제작된 매트는 절단이 용이하고, 가볍고, 두께가 얇아서 두루마리처럼 쉽게 말아져 이동 및 운반이 용이하다.

이렇게 다공질 필름을 이용해 제작된 매트는 조경작업 효율을 높이고 비용 절감 및 지하수에 중성적인 소재로 수년이 지난 후에 자연적 소재인 물과 탄소로 분해가 되거나, 태우거나 매립될 경우도 전혀 환경에 무해한 소재로서 환경을 보호한다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법을 설명하기 위한 단면도이고, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조과정 설명도로서, 이에 도시된 바와 같이, 지반(1)을 평탄화하는 단계와, 식생의 뿌리 내림을 막기 위하여 합성수지 필름(110)을 까는 단계와, 과잉 관수나 빗물에 의한 습해를 막기 위해 상기 합성수지 필름(110)에 다수의 구멍을 내는 단계와, 상기 합성수지 필름(110) 위에 배합토양(120)을 까는 단계와, 상기 배합토양(120) 위에 다공성 합성수지 필름(130)를 까는 단계와, 상기 다공성 합성수지 필름(130) 위에 배합토양(140)을 까는 단계와, 상기 배합토양(140)에 세덤류 식물(150)을 흩어 뿌리고 토양으로 덮는 단계와, 상기 세덤류 식물(150)을 통기성 차광막으로 덮어 차광하는 단계와, 3∼6개월 관수 관리한 후 이식을 위하여 상기 세덤류 식물(150)과 하부의 토양이 엉키면서 소정의 인장력을 가질 때에 소정의 형태로 절단하는 단계를 포함하여 구성된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법을 설명하기 위한 단면도를 보인 것으로, 이 도 2를 참조하여 설명하면 지반(1)을 평탄화하는 단계와, 식생의 뿌리 내림을 막기 위하여 합성수지 필름(110)을 까는 단계와, 과잉 관수나 빗물에 의한 습해를 막기 위해 상기 합성수지 필름(110)에 다수의 구멍을 내는 단계와, 상기 합성수지 필름(110) 위에 배합토양(120)을 까는 단계와, 상기 배합토양(120) 위에 다공성 합성수지 필름(130)를 까는 단계와, 상기 다공성 합성수지 필름(130) 위에 배합토양(140)과 종자를 혼합하여 흩어 뿌리는 단계와, 상기 세덤류 식물(150)을 통기성 차광막으로 덮어 차광하는 단계와, 3∼6개월 관수 관리한 후 이식을 위하여 상기 종자의 식물과 하부의 토양이 엉키면서 소정의 인장력을 가질 때에 소정의 형태로 절단하는 단계를 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 발명을 실시함에 있어서는 상기 배합토양(140)의 일부를 깔고 그 위에 코이어 펠트(160)를 얹은 후 배합토양(140)의 나머지를 깔아 상기 배합토양(140)의 중간부에 코이어 펠트(160)를 적층하는 단계를 더 행할 수 있다.

그리고, 바람직한 식생매트를 위하여 상기 하층부의 배합토양은 2∼3cm 두께로 고르게 뿌려 깔고, 상기 코이어 펠트는 0.5∼1.5cm의 두께로 까는 것이 바람직하며, 상기 통기성 차광막은 1∼3주간 덮어 주는 것이 바람직하다.

상기 다공성 합성수지 필름(130)에 대하여 살펴보면, 본 발명에 의해 제조되는 식생매트는 특수한 재질의 인공 필름과 배양토양 그리고 식물로 이루어진다. 여기에 사용되는 다공성 합성수지 필름(130)은 미국에서 'Weedblock"이라는 이름으로, 유럽에서는 "Porenfolie"라는 이름으로 알려져 있으며, 각각의 테이퍼형 구멍(131)의 세부구조는 위로 향하는 구멍은 아래로 향한 구멍보다 약 4배 정도 크게 형성되는 깔때기 모양의 형상을 지닌다. 다공성 합성수지 필름(130)의 재질인 폴리에틸렌은 지하수에 중성적인 소재로 수년이 지난 후에 다시 자연적 소재인 물과 탄소로 분해가 되거나, 태우거나 매립될 경우도 전혀 환경에 무해한 소재이다. 많은 실험의 검증결과로 이 깔때기 모양의 다공을 통해 벼과 식물, 초화류, 다육질 식물(돌나무류) 또한 다른 식물들의 종자나 영양체, 뿌리 등이 다공질 필름 위의 배양토양 위에 뿌려진 경우 쉽게 하부층의 배양토양으로 뿌리를 내리게 된다.

또한 빗물은 세부의 다공을 통해 쉽게 하부의 토양으로 이동이 되어 토양에 수분을 공급하고, 표면에 잠깐 고인 물은 짧은 시간이 경과한 후에 하부 토양으로 흡수된다. 다공성 합성수지 필름(130)의 특수한 구조가 토양의 수분증발을 막기 때문에 토심이 얕은 생육환경에서 최대의 수분을 함유시킬 수 있다. 공기의 유통 또한 원활하며 미생물들이 생존이 가능하고, 이로 인해 목표 식물이 열악한 환경에서도 자랄 수 있으며, 관리를 저감시키는 효과를 동시에 이룰 수 있다. 또한 생태계에 유해하며 고가인 제초제를 사용하지 않으므로 환경성 및 경제적인 면에 있어서도 효과적이다.

검은 색 필름으로 인한 토양온도의 상승은 한 여름 10cm정도의 토양층까지 나타나나 그 정도가 미미하고, 또한 식물의 피복도의 정도에 따라 온도의 조절이 가능하다. 외부로 필름의 노출을 막기 위해서 필름 위에 코이어펠트, 황마 등의 자연소재의 층을 마련해 경관효과, 인장력의 강화, 수분 방출의 방지 효과 등을 더욱 증가시킬 수 있다.

이어서 토양에 대하여 살펴 보면, 특수면적의 녹화는 매트 구조뿐 아니라 토양의 배합을 최적으로 하여 저관리형, 무,저관수형 녹화 대상지에 성장할 수 있는 환경을 조성해야 한다. 특수녹화지역이 대부분 빈영양과 건조한 환경이므로 매트에 투입되는 토양도 이와 유사한 생육조건을 마련해야 한다. 토양은 함습능력, 배수능력, 통기성, 영양요소 등 물리적, 화학적 특성을 고려해 매트의 이식 시 척박한 상태로의 조화와 적응을 고려해 과다영양상태인 토양은 좋지 않다.

토양의 성분비율은 무기질 성분 60% ± 15%와 유기질 성분은 40% ±15로 혼합한다. 무기질 입자를 구성하는 것으로 인공경량토양 펄라이트, 버미큘라이트, 황토 등이며, 유기질토양으로 이탄, 피트머스, 코코피트, 그 외 부숙퇴비 등으로 구성한다. 배합비율은 용도, 녹화 면적의 특성에 따라 달라질 수 있다.

식물 및 식재에 대하여 살펴보면, 식생 매트에 식재가능한 식물은 키가 큰 관목이나 교목을 제외한 모든 식물에 원칙적으로 적용할 수 있다. 식생매트가 성장조건이 좋은 자연녹화지 보다는 훼손지, 건조지, 인공지반녹화면적 등 특수녹화에 다양하게 적용되므로, 극단적인 생육조건에 적용할 수 있는 식물을 이용한 매트재배를 목표로 한다.

선정식물은 자연에서 극단적인 입지조건이 지배하는 식생군집의 식물로서, 고산지대의 바위식생이나 고산 건조초원, 일반적인 건조 양지초지의 비오톱의 구성 식생이 대표가 되며, 이 식물들은 빈영양, 건조, 한해 등 열악한 자연환경에서도 강건하게 생육하는 식물로 지상부나 지하부 성장이 너무 왕성하거나 빠르지 않은 식물로 다음과 같은 식물이 이에 해당된다.

세덤류의 다년초는 종자번식보다는 영양체 번식이 뛰어난 식물로, 식물 줄기를 약 2cm 정도로 절단을 해서 토양 위에 흩어 뿌린다. 구근류 식물, 만경목 및 관목류는 뿌리를 포함한 식물체 전체나 구근을 배양토에 식재하고 이외의 다년초는 종자를 뿌려 번식시킨다.

이와 같은 본 발명에 의한 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법을 구체적인 시공예를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

지반(1)의 토양은 자연토양이나 인공지반에 상관없이 평탄한 면은 매트 재배가 가능하다. 이 때 토양이 편평하지 않을 경우는 고르게 다져 눌러준다.

이어서, 식생의 자연토양 내부로의 뿌리내림을 막기 위하여 얇은 합성수지 필름(110)으로 PE-필름을 깔고 과잉 관수나 빗물에 따른 습해를 막기 위해 필름에 구멍을 낸다.

이어서, 이 합성수지 필름(110) 위에 혼합토양을 약 2~3cm 정도의 두께로 골고루 뿌린다.

이어서, 배합토양(120) 위에 다공성 합성수지 필름(130)을 편다.

이어서, 다공성 합성수지 필름(130) 위에 혼합토양을 1cm정도로 펴고, 종자의 파종의 경우는 균등한 살포를 위해 토양과 혼합하여 토양 위에 흩어 뿌린다. 세덤류 식물(150)은 싹들을 손으로 흩어 뿌린 후 흙으로 살짝 덮은 뒤 통기성 차광막으로 약 1~3주간 덮어 햇빛을 차단한다. 여기서, 식재나 파종이 끝난 후에는 토양을 살짝 밟아 주거나 로울러로 눌러 식물과 매체간 접촉을 시킨다.

이어서, 관수를 충분히 한다.

이후, 약 3-6개월 이후 식물의 뿌리가 다공질 필름과 그 밑의 토양에 엉키면서 일정한 인장력을 가질 때에 현장여건을 고려한 시공하기 적당한 크기와 모양으로 절단하여 현장에 이식한다.

위에 서술한 매트구조 이외에도 도 2와 같이 상기 배합토양(140)의 일부를 깔고, 매트의 구성요소로 약 1cm두께의 코이어 펠트(코코넛 섬유매트)(160)를 위의 배합토양(140) 위에 얹고 다시 배합토양(140)의 나머지를 까는 구조를 사용할 수 있다.

이런 구조는 특히 식재가능한 방음벽이나 경사가 많거나 수직의 면적에 녹화를 할 경우에 식재의 용이함을 위해 견고한 식생매트를 제작하는 용도로 사용할 수 있다. 이 경우는 두루마리처럼 말기보다는 필요한 규격으로 절단하여 적층을 하여 운반할 수 있는 방법으로 생각할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법은 UV-빛에 강하고, 사용 후 환경에 무해한 다공질 필름을 사용한 식생매트를 제작하는 기술로서, 이 필름으로 경량의 인장력이 강한 식생매트를 제작하여 수분 공급이 제한된 척박한 환경에 토양 수분함량을 획기적으로 증가시키며 추후관리문제인 토양내부에서 발생하는 잡초와 외부에서 녹화면적으로 이입하는 잡초를 제초제의 사용없이 방지할 수 있는 방법으로 친환경적인 식생매트제작 기술이다.

이 발명에 따른 매트를 기존의 매트로 적용이 불가능한 방음벽, 자연지반이 적은 경사지, 암반지, 경량형의 옥상 등에 적용함으로써 도심에 녹화의 가능면적을 획기적으로 확대시키고, 이에 사용되는 다공질 폴리에틸렌 필름은 오랜 시간이 지난 후 자연적으로 분해되고, 소각하거나 매립 시 물과 탄소로 분해되어 환경에 무해한 소재로, 기존의 제초제를 대신할 수 있는 점이 더욱 친환경적이라 평가된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법을 설명하기 위한 단면도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법을 설명하기 위한 단면도.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조과정 설명도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 지반 110 : 합성수지 필름

120 : 배합토양 130 : 다공성 합성수지 필름

131 : 테이퍼형 구멍 140 : 배합토양

150 : 세덤류 식물 160 : 코이어 펠트

Claims (3)

1. 지반(1)을 평탄화하는 단계와, 식생의 뿌리 내림을 막기 위하여 합성수지 필름(110)을 까는 단계와, 과잉 관수나 빗물에 의한 습해를 막기 위해 상기 합성수지 필름(110)에 다수의 구멍을 내는 단계와, 상기 합성수지 필름(110) 위에 배합토양(120)을 까는 단계와, 상기 배합토양(120) 위에 다공성 합성수지 필름(130)를 까는 단계와, 상기 다공성 합성수지 필름(130) 위에 배합토양(140)을 까는 단계와, 상기 배합토양(140)에 세덤류 식물(150)을 흩어 뿌리고 토양으로 덮는 단계와, 상기 세덤류 식물(150)을 통기성 차광막으로 덮어 차광하는 단계와, 3∼6개월 관수 관리한 후 이식을 위하여 상기 세덤류 식물(150)과 하부의 토양이 엉키면서 소정의 인장력을 가질 때에 소정의 형태로 절단하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법.
2. 지반(1)을 평탄화하는 단계와, 식생의 뿌리 내림을 막기 위하여 합성수지 필름(110)을 까는 단계와, 과잉 관수나 빗물에 의한 습해를 막기 위해 상기 합성수지 필름(110)에 다수의 구멍을 내는 단계와, 상기 합성수지 필름(110) 위에 배합토양(120)을 까는 단계와, 상기 배합토양(120) 위에 다공성 합성수지 필름(130)를 까는 단계와, 상기 다공성 합성수지 필름(130) 위에 배합토양(140)과 종자를 혼합하여 흩어 뿌리는 단계와, 상기 세덤류 식물(150)을 통기성 차광막으로 덮어 차광하는 단계와, 3∼6개월 관수 관리한 후 이식을 위하여 상기 종자의 식물과 하부의 토양이 엉키면서 소정의 인장력을 가질 때에 소정의 형태로 절단하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 배합토양(140)의 일부를 깔고 그 위에 코이어 펠트(160)를 얹은 후 배합토양(140)의 나머지를 깔아 상기 배합토양(140)의 중간부에 코이어 펠트(160)를 적층하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다공질 필름을 이용한 식생매트 제조방법.