KR20070112920A - 벌채수목을 식물성육기반재로서 이용한 객토 분무공법 또는두께층기재 분무공법 - Google Patents

Abstract

벌채수목을 식물성육기반재로 하는 객토 분무공법 또는 두께층기재 분무공법에 관한 것으로서,

분쇄된 벌채수목: 50∼98중량％ 및 점성 토양: 2∼50중량％의 혼합물인 식물성육기반재에 식물종자, 식물근경, 비료, 물 및 접합재를 혼합하고, 얻어진 혼합물을 지표에 분무하는 것을 특징으로 한다.

벌채수목, 점성 토양, 식물종자, 식물근경, 비료, 물, 접합재

Description

벌채수목을 식물성육기반재로서 이용한 객토 분무공법 또는 두께층기재 분무공법{SPRAYING METHOD OF CONSTRUCTION OR THICK LAYER BASE MATERIAL SPRAYING METHOD OF CONSTRUCTION}

본 발명은 벌채수목을 식물성육기반재로서 이용한 객토 분무공법 또는 두께층기재분무공법에 관한 것이다.

벼랑면과 같은 경사면의 표층을 보호하고, 동시에 해당 경사면을 녹화시키기 위해, 최근 객토 분무공법이나 두께층기재 분무공법이 널리 시공되고 있다.

이들 공법은 크게 말하여 후술하는 기반재와, 식물종자, 비료, 기반재의 고결재(이후 접합재라 한다) 및 물 등을 소정의 비율로 혼합한 혼합물을 예를 들면 라스철망이 팽팽하게 설치되어 있는 경사면에 분무하여 해당 경사면을 소망 두께의 분무면으로 피복하는 공법이다.

경사면에 분무된 이들 혼합물에 있어서는, 그것에 함유되어 있는 접합재가 경시적으로 경화하고, 그 과정에서 기반재의 구성입자를 상호 접합함으로써 기반재의 응집화가 진행된다. 그리고 접합재의 경화과정과 기반재의 구성입자의 응집화 과정에서 분무면에 균열이 발생하고, 이 균열로부터 식물종자가 발아성육해 간다.

따라서 시공 후의 분무면은 무엇보다도 경사면으로부터 흘러버리지 않는 것이 필요하게 되고, 그리고 그것을 전제로 한 후에 식물종자의 발아성육을 확실하게 하도록 보수성과 통기성에 풍부한 것이나 적정한 보비력(保肥力)을 갖고 있는 것이 필요하게 된다.

또한 상기한 기반재로서는, 종래부터 광엽수의 수피에 닭똥이나 요소 등을 첨가하여 장시간 퇴적함으로써 발효시킨 바크퇴비나 습성 식물의 물이끼가 습지 등에서 퇴적하여 변질되어 이루어지는 토탄이나 초탄의 일종인 피트모스 등이 주로 이용되고 있다. 또 기반재의 구성입자를 접합하는 접합재로서는, 일반적으로 고분자계 수지폴리머를 주체로 하는 것이 이용되고 있다.

그런데 기반재의 구성입자를 접합하는 접합재로서 수지폴리머를 이용하면 해당 수지폴리머의 경화 후에 있어서는, 기반재의 구성입자의 표면이 건고상태로 되고, 전체로서의 보수성이나 통기성은 악화하여 식물종자의 발아성육을 저해하는 일이 많다. 또 한 여름의 건조시기에는 보수성이 부족해 있기 때문에 기반재 그 자체가 완전히 건조하여 크랙의 발생 등이 다발하고, 그곳에서 예를 들면 빗물이 침입하여 기반재의 경사면으로부터의 벗겨 떨어짐 등이 일어나기 쉬워진다. 나아가서는 수지폴리머는 경화까지 수일의 기간을 요하기 때문에 그 동안에 예를 들면 비 등이 내리면 분무면 전체가 흘러버리는 일도 있다.

접합재로서 수지폴리머를 이용했을 때의 상기한 문제의 발생을 방지하기 위해서는, 예를 들면 특허 제 2935408호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 녹화ㆍ토양안정화용 무기질재료를 기반재에 배합하는 것의 유용성이 알려져 있다.

즉 상기한 녹화ㆍ토양안정화용 무기질재료를 이용하여 조제한 객토(기반)로 분무면을 형성하면, 그 객토(기반)는 신속히 보수성이나 통기성에 풍부한 동시에, 흘러버리지 않는 다공질의 응집화로 되고, 그것에 의하여 식물종자의 발아성육에 있어서 가장 적합한 환경이 제공되어 있다.

그런데 종래의 기반재에 있어서의 주원료인 바크퇴비는 국내 목재자원과의 관계에서 감소하는 경향에 있다. 이 때문에 종래까지는 폐기물로서 처리되고 있던 조성공사현장 등으로부터 발생하는 벌채수목을 분쇄하여 칩화하고, 이것을 식물성육기반재로서 이용하는 것으로 리사이클과 녹화에 요하는 비용의 절감에 공헌하고자 하는 공법이 시도되고 있다.

그러나 미발효인 벌채수목을 식물성육기반재로서 이용하면 시공한 분무면에 있어서는, 그 후의 발효에 의한 가스의 발생, 버섯류나 곰팡이류의 발생 등에 의해 발아성육해야 할 식물의 성육이 방해되는 일이 많으며, 성육식물이 조성기반 전체를 피복하기까지에는 일반적으로 종래 공법보다도 시간이 걸리게 된다.

또 이들 분무공법에는 수지폴리머를 접합재로서 이용하는 방법이 일반적인데, 해당 수지폴리머는 경화까지 수일의 기간을 요한다. 그 때문에 시공 후 초기의 침식방지효과는 적고, 또 경화 후에 있어서는, 기반재의 구성입자의 표면이 건고상태로 되며, 한 여름의 건조시기에는 보수성이 부족하여 기반재 그 자체가 완전히 건조해서 크랙의 발생 등이 다발하고, 그곳으로부터 예를 들면 빗물이 침입하여 기반재의 경사면으로부터의 벗겨 떨어짐 등의 일어나기 쉬워진다.

본 발명은 상기한 특허 제 2935408호의 선행기술의 적용을 전제로 함으로써 접합재로서 수지폴리머를 전혀 사용하는 일 없이 벌채수목을 이용한 식물성육기반재를 사용하는 객토 분무공법 또는 두께층기재 분무공법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기한 선행기술의 녹화ㆍ토양안정화무기질재료를 이용하는 것을 전제로 한 후에 기반재의 성분, 특히 바크퇴비의 대체품으로서 벌채수목을 이용한 식물성육기반재에 관하여 여러 가지 검토를 부가한 바, 점성 토양을 병용하면 분무시공시에 상기한 선행기술의 녹화ㆍ토양안정화무기질재료의 존재하에서는 조성기반은 안정화되고, 또 도입식물의 발아생장에 있어서도 유효하다는 사실을 발견해내고, 본 발명의 분무공법을 개발하는 데 이르렀다.

즉 본 발명 공법에서 사용되는 식물성육기반재는 분쇄된 벌채수목: 50∼98중량％ 및 점성 토양: 2∼50중량％의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 있어서는, 상기 식물성육기반재에 식물종자, 식물근경, 비료, 접합재 및 물을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 지표에 분무하는 것을 특징으로 하는 객토 분무공법 또는 두께층기재 분무공법이 제공된다.

특히 상기 접합재는 재성분 100중량부에 대하여 황산알루미늄 1∼20중량％, 황산칼슘 1∼20중량％, 실리카분말 1∼20중량％, 시멘트성분 10∼80중량％로 이루어지는 첨가제 10∼50중량부를 혼합하여 이루어지는 혼합물인 것을 가장 적합하게 하는 객토 분무공법 또는 두께층기재 분무공법이 제공된다.

우선 본 발명에서 사용되는 식물성육기반재에 대하여 설명한다.

이 식물성육기반재는 분쇄된 벌채수목과 점성 토양을 필수성분으로 한다.

분쇄된 벌채수목은 후술하는 공법으로 분무면을 형성했을 때에 식물종자가 발아성육하기 위한 육묘판으로서 기능하는 것이며, 그 함유량은 50∼98중량％로 설정된다. 바람직하게는 60∼90중량％로 설정된다.

함유량이 50중량％보다 적은 경우에는, 그 기반재는 식물종자의 발아성육에 필요한 육묘판으로서의 기능이 불충분하고, 또 98중량％보다 많게 하면 다른 성분의 함유량이 적어져서 보수성이나 통기성에 난점이 발생하는 동시에, 접합재의 성능을 충분히 발휘할 수 없게 된다.

이 분쇄된 벌채수목을 이용한 식물성육기반재는 수목의 분쇄의 방식, 수목의 종류 등에 따라서 성질이 달라 오는데, 예를 들면 38㎜ 체의 눈금을 통과할 정도의 크기이면 사용 가능하다. 그리고 발아성육시키는 식물종자나 식물근경의 관계에서 적절한 종류의 비료를 선정하고, 그것을 혼합하면 좋다.

또한 분쇄된 벌채수목은 분쇄 후 그대로 쌓아올려 두면 내부에서는 자연스럽게 발효가 진행되고, 하루 경과 후에 있어서도 내부의 온도는 60∼80℃ 정도로까지 상승한다.

본 발명의 식물성육기반재에서 사용하는 분쇄된 벌채수목은 그것이 미발효상태에 있는 것이어도 좋고, 또 어느 시간의 경과 후에 어느 정도의 발효가 진행된 상태에 있는 것이어도 좋다.

점성 토양은 기반재의 보수성과 보비력(保肥力), 나아가서는 조성 후의 식물성육기반의 안정확보에 이바지하는 성분이며, 그 함유량은 2∼50중량％로 설정된 다.

함유량이 2중량％보다 적은 경우는 상기한 효과가 충분히 발휘되지 않고, 또 접합재의 성능을 충분히 발휘할 수 없게 되며, 또 50중량％보다 많게 하면 다른 성분의 함유량이 적어지고, 그들 성분의 작용효과는 감쇄되는 동시에, 조성되는 식물성육기반의 중량이 늘어남에 따라서 기반의 미끄러져 떨어짐이 일어나기 쉬워지는 등과 같은 문제도 발생해 온다. 바람직한 함유량은 10∼40중량％이다.

이 점성 토양으로서는, 각별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 구로보쿠도, 아카다마츠치, 아라기다츠치, 가누마츠치, 플라이애시, 벤토나이트, 소각재, 오니류 등을 들 수 있다. 그리고 그 자체로서 보수력ㆍ보비력이 우수한 것이 가장 적합하며, 그 관점에서 보면 구로보쿠도나 벤토나이트가 가장 적합하다. 이들 점성 토양은 각각 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상을 적절히 혼합하여 이용해도 좋다.

또 이들 점성 토양을 사용하면 후술하는 녹화ㆍ토양안정화무기질재료와 공존상태로 사용한 경우 해당 녹화ㆍ토양안정화무기질재료의 재성분과 똑같이 에트린쟈이트 등의 수화물의 생성에 기여하고, 또한 기반재를 다공질의 응집으로 하여 그 보수성과 통기성의 확보에 유효하며, 또한 조성되는 식물성육기반의 안정에는 특히 유효한 것이 명백하게 되었다. 그것에 입각하여 본 발명 공법에서는 이 점성 토양을 기반재의 필수성분으로서 채용하고 있는 것이다.

본 발명에서 사용되는 식물성육기반재는 상기 성분을 소정의 비율로 혼합하여 제조할 수 있다.

다음으로 본 발명의 분무공법에 대하여 설명한다.

우선 객토 분무공법의 경우는 상기한 식물성육기반재, 식물종자, 식물근경, 비료, 접합재 및 물의 소정량을 동시에 펌프식의 객토분무기에 투입하여 이들을 혼합하고, 얻어진 슬러리형상의 객토를 공기압축기와 접속해 있는 노즐로부터 경사면에 분무한다. 그 분무면의 두께는 1∼3㎝ 정도이며, 또 주로 경사가 완만한 토사면이나 조약돌 질토면에 적용한다.

한편 두께층기재 분무공법의 경우는 공기압축기가 접속되어 있는 모르타르분무기에 상기한 식물성육기반재, 식물종자, 식물근경, 비료, 접합재의 혼합물을 투입하여 교반하고, 또한 여기에 물을 부가하여 노즐로부터 경사면에 분무한다. 그 분무면의 두께는 3∼15㎝ 정도이고, 주로 경사가 급격한 조약돌질토면이나 암반면에 적용한다.

이 양 공법에 있어서, 접합재로서는, 상기한 조성, 구체적으로는 특허 제 2935408호에 기재되어 있는 녹화ㆍ토양안정화무기질재료가 사용된다.

즉 황산알루미늄 1∼20중량％, 황산칼슘 1∼20중량％, 실리카분말 1∼20중량％, 시멘트성분 10∼80중량％로 이루어지는 첨가제를 플라이애시, 제지슬러지의 소각재 등의 재성분 100중량부에 대하여 10∼50중량부 혼합해서 이루어지는 혼합물, 또는 이것에 세라믹스분말 10중량부 이하를 추가로 혼합하여 이루어지는 혼합물이 사용된다.

이 재료 속의 황산알루미늄과 황산칼슘의 작용에 의해 재성분이나 클링커애시의 사이에서 에트린쟈이트나 규산칼슘수화물과 같은 자경성 수화물이 신속히 형 성되고, 기반재의 구성입자는 다공질로 보수성과 통기성에 풍부한 응집으로 이루어지는 분무면을 구성하며, 식물종자의 발아성육에 적합한 환경이 형성된다.

또한 접합재로서는, 상기한 녹화ㆍ토양안정화무기질재료를 가장 적합한 예로 하는데, 그 밖에 예를 들면 보통의 포틀랜드시멘트, 고로시멘트와 같은 무기질의 접합재를 이용해도 똑같은 효과를 얻을 수 있다.

(실시예)

우선 조성공사현장에서 벌채한 수목을 분쇄하고, 퇴적하여 1∼2일 경과한 분쇄편(크기는 38㎜의 메시를 통과한 것)을 1400L(중량으로 680㎏)과 플라이애시 30㎏을 혼합하여 기반재로 했다.

이 기반재에서는 전자 96중량％, 후자 4중량％로 되어 있다.

이 기반재 710㎏에 속효성(速效性) 및 지효성(遲效性)의 비료를 합계로 10㎏, 혼합종자 200. 8g, 식물발아촉진제 2㎏ 및 α-그린(특허 제 2935408호 상당품의 상품명: 알파그린사제) 8㎏을 혼합했다.

또한 혼합종자는 톨페스큐ㆍ아리드3이 15. 1g, 그린핀레드페스큐가 7. 3g, 바히아그래스가 7. 3g, 메도하기가 11. 3g, 야마하기가 41. 4g, 코마츠나기가 41. 9g, 이타치하기가 76. 8g으로 구성되어 있다.

혼합물을 모르타르분무기에 투입하고, 또한 물을 부가하여 노즐로부터 경사 1/1∼1/0. 8의 경사면에 두께 5㎝로 분무했다.

비교를 위해 다른 장소에 혼합종자, 비료는 동량으로 하고, 기반재로서 바크퇴비를 이용하여 똑같은 두께층기재 분무공법을 시공했다.

실시예, 비교예의 어느 쪽에 있어서도 시공으로부터 10일 후 정도에 발아가 확인되었다. 그리고 시공 2개월 후에 있어서의 식물성육상태를 관찰했다.

실시예 시공과 비교예 시공의 어느 쪽의 경우도 객토의 전체면에서 발아성육하고 있는데, 실시예 시공의 경우 비교예 시공에 비하면 약간 성육이 늦는 것같이 느껴졌다.

또한 시공 11개월 후에 다시 식물성육상태를 관찰했다.

실시예 시공, 비교예 시공의 어느 쪽의 경우도 본목류를 중심으로 하여 도입식물은 순조롭게 성육하고 있으며, 성육상태를 양 시공간에서 구별하는 것이 곤란했다.

이와 같은 것에서 분쇄된 벌채수목을 이용한 실시예 공법은 바크퇴비를 이용한 종래의 비교예 공법과 대비해도 손색 없는 결과가 얻어지는 분무공법이라고 확인할 수 있었다.

또한 실시예 공법에 있어서, 시공 2주일 후부터 2개월 후에 걸쳐서 야마나카식 관입토양경도계를 이용하여 토양경도를 측정한 바, 그 값은 식물의 성육에 있어서 가장 적합한 20㎜ 전후로 안정되어 있었다. 즉 실시예 공법은 도입식물의 성육의 관점에서도, 조성기반의 침식방지라는 관점에서도 가장 적합한 환경을 제공할 수 있는 것이 확인되었다.

또한 각각 다른 시공장소에 있어서, 기반재에 있어서의 벌채수목의 비율을 90중량％, 85중량％, 80중량％로 4수준으로 할당하여 똑같은 시공을 실시해 보았지만, 실시예의 경우와 똑같은 성육상태를 확인할 수 있었다.

본 발명에서 사용되는 식물성육기반재를 특허 제 2935408호 공보 등에 기재되어 있는 녹화ㆍ토양안정화무기질재료와 함께 객토 분무공법이나 두께층기재 분무공법에 이용하면 분무면에 있어서의 종자의 발아성육은 양호해지고, 조성기반의 안정성능을 높이는 것으로 된다. 따라서 본 발명에 사용되는 식물성육기반재는 벌채수목을 이용한 분무공법의 확실성을 높이는 것으로, 환경보전은 말할 것도 없이 공업적 가치도 매우 크다.

Claims (5)

1. 분쇄된 벌채수목: 50∼98중량％ 및 점성 토양: 2∼50중량％의 혼합물인 식물성육기반재에 식물종자, 식물근경, 비료, 물 및 접합재를 혼합하고, 얻어진 혼합물을 지표에 분무하는 것을 특징으로 하는 객토 분무공법 또는 두께층기재 분무공법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 점성 토양이 구로보쿠도, 아카다마츠치, 아라기다츠치, 가누마도, 벤토나이트, 플라이애시, 소각재, 오니의 군으로부터 선택되는 적어도 1종류인 것을 특징으로 하는 객토 분무공법 또는 두께층기재 분무공법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 접합재가 무기질재료인 것을 특징으로 하는 객토 분무공법 또는 두께층기재 분무공법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 접합재는 재성분 100중량부에 대하여 황산알루미늄 1∼20중량％, 황산칼슘 1∼20중량％, 실리카분말 1∼20중량％, 시멘트성분 10∼80중량％로 이루어지는 첨가제 10∼50중량부를 혼합하여 이루어지는 혼합물인 것을 특징으로 하는 객토 분무공법 또는 두께층기재 분무공법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 접합재는 재성분 100중량부에 대하여 황산알루미늄 1∼20중량％, 황산칼슘 1∼20중량％, 실리카분말 1∼20중량％, 시멘트성분 10∼80중량％로 이루어지는 첨가제 10∼50중량부 및 세라믹스분말 10중량부 이하를 혼합하여 이루어지는 혼합물인 것을 특징으로 하는 객토 분무공법 또는 두께층기재 분무공법.