KR20090000374U - 하천제방의 녹화 발아매트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 하천의 제방(고수호안) 및 고수부지 등의 나대지를 신속하고 효율적이며, 경제적으로 녹화시켜 제방의 유실을 막거나, 홍수시 유실된 지역을 가장 빠르게 복구하고 경관을 조성하기 위해 천연 섬유사에 의한 망체 형태의 식생매트에 관한 것이다.

하천 제방이나 고수부지 등은 나대지의 상태로 노출되지 않도록 여러 가지 식생대를 인공적으로 조성하고 있다.

광활한 나대지에 대하여 효율적으로 식생을 구성하기 위하여 합성섬유로 만든 네트 제품에 종자와 여러 가지 생육환경에 적합한 성분을 함께 도포하는 방식이 이용되고 있다. 이러한 합성섬유제품의 가장 큰 문제점인 식생대가 형성되고 나서도 네트자체가 부식되지 않고 잔류하여 또 다른 환경오염 문제를 발생하는 것이다.

이러한 단점을 개선하여 천연섬유 소재의 단순한 네트 제품이 개발되었으나 가장 큰 문제점인 내구성과 강도의 부족으로 충분한 식생대의 형성 전에 구조가 파괴되어 온전한 식생을 구성하지 못하고 있는 것이다.

본 고안은 동 고안자가 기출원하여 등록된 실용신안 제0403711호의 내용을 향상시킨 것으로, 황마로프로 이루어진 기본 직조체에 매트의 구조적 안전성을 위한 코이어 로프 및 혼합종자 및 종자의 발아율을 향상시키기 위한 상토(펄라이트, 코코넛더스트, 비료, 흙)를 자연분해가 용이한 수용성 부직포로 감싼 봉형 구조인 씨앗줄을 황마로프의 수직 방향으로 교대로 배치, 고정시킨 것이다.

이러한 구조는 보습 효과가 필요한 부분에 집중적으로 보습력을 제공할 수 있으며, 기존의 판 형태의 보습층과 비교할 때, 식물의 초기 성장에 대한 물리적 차단 가능성을 최소화시킴으로써, 씨앗의 발아 및 활착에 보다 유리하다.

매트, 호안부, 자연형

Description

하천제방의 녹화 발아매트 {Plant fertilization mat lying on the bank of the river}

본 고안은 하천의 제방이나 고수부지 등 대량의 표면을 경제적이고 신속하게 녹화시켜 제방의 유실을 방지하고 생태복원 및 경관을 창출하기 위한 씨앗이 부착된 발아매트에 관한 것이다.

더욱 상세한 설명으로는 황마섬유로프를 평행하게 배치하여 기본 직조체를 구성하고 야자열매 껍질에서 추출한 야자섬유로프와 씨앗과 펄라이트, 코코넛더스트, 비료, 흙으로 이루어진 씨앗줄을 황마섬유로프와 직각 방향으로 엇갈려 배치, 고정한 것이다.

광활한 나대지에 대하여 효율적으로 식생을 구성하기 위하여 합성섬유로 만든 네트 제품에 종자와 여러 가지 생육환경에 적합한 성분을 함께 도포하는 방식이 이용되고 있다. 이러한 합성섬유제품의 가장 큰 문제점인 식생대가 형성되고 나서도 네트자체가 부식되지 않고 잔류하여 또 다른 환경오염 문제를 발생하는 것이다.

이러한 단점을 개선하여 천연섬유 소재의 단순한 네트 제품이 개발되었으나 가장 큰 문제점인 내구성과 강도의 부족으로 충분한 식생대의 형성 전에 구조가 파 괴되어 온전한 식생을 구성하지 못하고 있는 것이다.

본 고안은 이러한 문제점을 바람직하게 해결하고 기존의 하천제방 녹화 제품과의 차별성을 확인하기 위해서

본 고안에서는 황마섬유로프(110)를 평행하게 배치하여 기본 직조체를 구성하고 야자열매 껍질에서 추출한 야자섬유로프(120)를 황마섬유로프와 직각 방향으로 고정하게 되는데, 이것은 단순하게 개구율이 높은 네트(망체) 구조를 가지는 기존의 유사한 제품에 대해, 코코넛 섬유 로프와 황마 섬유 로프로 구성되어 있는 소재상의 장점으로 고보습성의 특성, 고강도를 모두 갖춤으로써, 제방에 설치되었을 때 발아가 이루어지기까지 충분한 안정성을 제공한다는 기존 고안의 의도를 만족시킬 수 있다.

한편, 보습층의 역할에 대한 실험 결과에 근거하면, 초기 씨앗 발아 효율은 매우 낮을 것으로 예상되었으므로 발아 전까지의 충분한 내구성뿐만 아니라 상기 문제를 개선하여 높은 초기 발아 효율도 확보될 수 있는 제품으로의 구조 변경에 본 고안의 목적이 있다.

본 고안은 자연분해가능한 코코넛 섬유사를 망체 형태로 기본적인 구성을 하였다. 그리고 이 망체에 각종 영양성분 토양성분을 씨줄 형태로 하여 접착한 발아매트를 이용하였다. 그결과 하천변 호안부에 대한 신속한 식생대 형성이 가능하게 되었다.

다음은 본 고안에 의한 시제품의 물성을 망체층의 종류에 따른 기타 유사 제품과 비교한 결과이다.

구분	단위	본 고안	볏짚형	황마형	합성수지(pe)형	야자섬유형
섬유사두께	㎜	황마: 1∼2 코이어:2∼3	3∼4	1∼2	2∼3	3∼4
망간격	㎝	0.6	0.6	0.8	1.1	2

<1회>

구분	단위	본 고안	볏짚형	황마형	합성수지(pe)형	야자섬유형
인장강도(위사)	kN/m	12.5	7.8	9.5	22.5	10.8
인장강도(경사)	kN/m	5.4	0.8	2.2	11	7.6

<2회>

구분	단위	본 고안	볏짚형	황마형	합성수지(pe)형	야자섬유형
인장강도(위사)	kN/m	11.2	5.4	6.2	18.5	10.6
인장강도(경사)	kN/m	5.9	2.8	2.5	9.6	7.3

<3회>

구분	단위	본 고안	볏짚형	황마형	합성수지(pe)형	야자섬유형
인장강도(위사)	kN/m	12.8	3.6	6.8	20.4	11.4
인장강도(경사)	kN/m	6.1	1.5	4.2	10.1	8.3

<4회>

구분	단위	본 고안	볏짚형	황마형			합성수지(pe)형	야자섬유형
인장강도(위사)	kN/m	11.6	2.4	10.2z			17.2	10.5
인장강도(경사)	kN/m	5.3	3.5	3.4			10.8	8.7

<5회>

구분	단위	본 고안	볏짚형	황마형	합성수지(pe)형	야자섬유형
내구연한	년	1.6	0.26	0.56	-	3.6
인장강도(위사)	kN/m	10.8	5.8	6.8	20.5	11.7
인장강도(경사)	kN/m	4.9	1.6	2.7	9.1	7.4

<평균>

구분	단위	본 고안	볏짚형	황마형	합성수지(pe)형	야자섬유형
내구연한	년	1.5	0.3	0.51	-	3.9
인장강도(위사)	kN/m	11.8	5.0	7.9	19.8	11.0
인장강도(경사)	kN/m	5.5	2.0	3.0	10.1	7.9

상기, 특성 평가 비교에 따르면, 망간격이 타 종류 대비, 최대 약 2 ~ 3 배 촘촘하므로, 발아되기 전 씨앗의 유실을 최소화시킬 수 있다.

또한, 위사와 경사 방향 모두 충분한 인장 강도를 가짐으로써, 식물이 활착되기까지 충분한 구조적 안전성을 제공해 줄 수 있음을 확인할 수 있다.

한편, 본 고안자에 의한 기존 고안에서 보습층의 유무에 따라 발아효율의 차이가 얼마나 달라지느냐를 확인하기 위해서 간단한 실험을 실시하였다.

5 개소의 사면에서 채취한 토양에 이미 성장된 들잔디를 직접 식재한 경우와 본 고안에 따른 3 ~ 5mm의 보습층을 깔고, 상부에 식재한 경우로 구분하여 각각 파종 시에 1회 충분히 관수한 후, 추가 관수 없이 들잔디의 생존 기간을 평가하였다.

하부에 적층시킨 토양의 토심은 30cm로 하였고, 우수나 이슬에 의해서도 자연적인 관수가 될 수 있으므로, 이를 제어하기 위해서 실내에서 실시하였다. 또한, 개별 식재 공간은 길이와 폭이 각각 50cm인 공간으로 한정하였으며, 수분의 증발이 많은 여름철의 건조기를 모의하기 위해서 인공광원을 일일 14시간 가동하였고, 가동 중 기온은 28℃, 미가동 중 기온은 22℃를 유지하도록 조건을 설정하였다.

다음 표는 그 실험 결과이다.(단위, 일)

	장소1	장소	장소3	장소4	장소5	평균
직접 파종	4	6	3	4	5	4.4
보습층 상부 파종	5	7	4	6	6	5.6

따라서 본 고안에 의한 경우가 직접 파종 대비, 상기와 같이 제어가 이루어진 악조건에서도 생존 기간이 불과 약 27.3 %가 연장되는 데 그침을 확인하였다.

이것은 보습층의 존재로 발아 효율이 크게 증가할 것이라는 처음의 예상과는 다른 결과로, 본 실험에서와 같이 이미 성장된 들잔디를 이용하지 않고, 잔디 종자를 이용하는 기존 고안의 구조에서는 이 효율이 훨씬 더 감소할 것이라고 예상되었다.

따라서 씨앗의 발아효율 향상을 위해서는 보습능력이 필요하지만, 보습능력을 보다 효율적으로 발휘하기 위해서는 기존 고안에서 판 형태의 보습층을 다른 형태 또는 구조로 변경해야 함을 확인할 수 있었다.

기존 고안 형태에 변화를 준 본 발명에 따른 형태가 기존 고안보다 씨앗의 초기 발아 능력을 향상시킬 수 있음을 확인하기 위해 다음과 같이 실제 하천 현장에서 두 경우를 동시에 설치한 후 사후 모니터링을 통한 비교를 실시하였다.

황마섬유로프(110)를 평행하게 배치하여 기본 직조체를 구성하고 야자열매 껍질에서 추출한 야자섬유로프(120)와 혼합종자, 펄라이트, 코코넛더스트, 비료, 흙으로 이루어진 씨앗줄(200)을 황마섬유로프와 직각 방향으로 교대로 배치, 고정한 매트인 본 발명과 야자섬유로프와 황마섬유로프를 상호 교호, 교차시킨 직조체, 그 하부에 별도의 보습층, 다시 그 하부에 씨줄이 결합되어 있는 매트인 기존 고안에 대한 발아 비교실험을 시행하였으며, 지면과는 고정 핀으로 고정하고 설 치 시 2회 충분한 관수를 제공하였다.

실험장소	경기도 화성시 황구지천
설치일시	2006년 9월 15일
설치면적	1.5m×3m 2줄

사진에서 보듯, 본 발명이 기존 고안에 비해서 원활한 잔디 발아가 이루어지고 있음을 알 수 있다.

이것은 기존 고안에서는 씨앗 발아를 돕기 위해 별도로 둔 판형태의 보습층으로 인한 씨앗에 대한 (흡수)수분 공급효과의 큰 감소와 씨앗줄 상부에 위치하는 보습층이 잔디의 발아에 방해 요인으로 작용하였을 것으로 판단된다.

이에 반해서, 본 발명에서는 보습 역할을 해 주는 코코넛 더스트를 씨앗 둘레에 집중적으로 배치, 수분의 분산을 최소화시키며, 지면과 씨줄 사이의 발아에 대한 물리적 장애물을 제거하여, 씨앗의 효율적인 발아에 도움을 주었을 것으로 판단된다.

이는 아래 사진에서도 확인할 수 있는데, 사진 좌측과 우측은 각각 본발명과 기존 고안에서 잔디의 근부 모습을 촬영한 것으로, 우측 사진에서 매트의 하부에 부분적으로 붙어 있는 것이 보습층이다.

이와 더불어, 인장 강도 결과에서 보듯이 본 발명에 의해 충분한 강도를 가지고 있는 매트는 씨앗의 초기 발아 시점을 지나서, 잔디들의 활착이 완전히 이루어지는 시점까지 구조적 안정성을 제공할 것으로 기대된다.

본 고안은 본 고안자에 의한 기존 고안인 실용신안 제 0403711호인 "나대지용 발아 식생매트”에 대해서 제조상의 단순함과 종자의 초기 발아 효율의 향상을 유도하기 위해 구조를 변경한 식생 발아매트에 관한 것이다.

이하 본 고안에 따른 대표적인 실시 예를 첨부한 도면에 의하여 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 녹화 발아매트의 최종 형태를 보여준 것이다.

동일 직기에서 제1층에 황마섬유 로프(120)를 평행하게 직기에 걸어 기본 직조체를 구성하고, 상기한 기본 직조체의 상면에 코코넛섬유 로프(110)와 씨앗줄(120)을 황마섬유 로프와 수직 방향으로 교대로 배치하여 고정한다. 기본직조체의 끝단부와 중간에는 매트의 풀어짐을 막기 위해 모노사(130)로 고정한다.

도 2는 본 고안에 따른 녹화 발아매트의 씨앗줄을 보여준 것이다.

도 1에서 제작된 기본 직조체의 일 면에 고정되는 씨앗줄(200)은 잔디 혼합종자(210), 펄라이트, 비료, 흙, 보습력을 제공하기 위한 코코넛 더스트로 구성된 상토(220)로 혼합된 내용물을 자연에서 서서히 융해될 수 있는 생분해성인 폐지, 면섬유와 같은 유기 셀룰로스로 구성된 부직포(230)로 감싸서 봉형 구조로 만든 다음 면사로 이를 고정한다.

본 고안에 의한 식생 매트에서 씨앗줄을 구성하는 성분 요소 중 혼합종자와 상토의 무게비는 약 1.2:1 이다.

봉형 구조를 조성하는 줄은 상기 부직포 외에도 천연녹말과 PVA 계통의 수지 등을 혼합한 재료를 사용하는 것이 가능하다.

도 3은 본 고안에 따른 녹화 발아매트의 설치의 예를 나타낸 것으로 발아매트를 사면을 따라 도포하고, 가로 및 세로로 1 ~ 1.2m 간격을 두고 고정핀(300)으로 사면에 시공한다.

도 1은 본 고안에 따른 녹화 발아매트의 최종 형태를 보여준 것이다.

도 2는 본 고안에 따른 녹화 발아매트의 씨앗줄을 보여준 것이다.

도 3은 본 고안에 따른 녹화 발아매트의 설치의 예를 나타낸 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 코코넛 로프 120: 황마 로프 130: 모노사

200: 씨앗줄 210: 혼합종자 220: 상토 230: 부직포 300: 고정핀

Claims (3)

1. 제1층에 황마섬유 로프(120)를 평행하게 직기에 걸어 기본 직조체를 구성하고, 상기한 기본 직조체의 상면에 코코넛섬유 로프(110)와 씨앗줄(120)을 황마섬유 로프와 수직 방향으로 교대로 배치하여 고정하며, 기본직조체의 끝단부와 중간에는 매트의 풀어짐을 막기 위해 모노사(130)로 고정한 하천제방의 녹화 발아매트
2. 제 1항에 있어서,

   잔디 혼합종자(210)와 펄라이트, 비료, 흙, 보습력을 제공하기 위 한 코코넛 더스트로 구성된 상토(220)를, 자연에서 서서히 융해될 수 있는 생분해성인 폐지, 면섬유와 같은 유기 셀룰로스로 구성된 부직포(230)로 감싼 봉형 구조로 되어 있는 씨앗줄(200)을 가지는 것을 특징으로 하는 하천제 방의 녹화 발아매트
3. 제 1항에 있어서,

   씨앗줄을 구성하는 성분 요소 중 혼합종자와 상토의 무게비가 약 1.2:1 인 것을 특징으로 하는 하천제방의 녹화 발아매트

Images