KR20110028801A

KR20110028801A - 직근 대나무를 이용한 녹화구조

Info

Publication number: KR20110028801A
Application number: KR1020090086401A
Authority: KR
Inventors: 유재형; 박진묵
Original assignee: 유재형
Priority date: 2009-09-14
Filing date: 2009-09-14
Publication date: 2011-03-22

Abstract

본 발명은 사면 또는 연약 지반을 보호 내지 친환경적으로 조성하기 위한 녹화공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 그 시공이 매우 간편하고 사면 또는 연약지반에 대한 안정효과를 높일 수 있는 직근 대나무를 이용한 녹화구조 및 녹화공법에 관한 것이다.

본 발명의 직근 대나무를 이용한 녹화구조는, 사면 또는 연약지반에 복수의 직근 대나무가 식재되고, 상기 직근 대나무는 그 뿌리가 수직으로 신장하는 직하성의 뿌리인 것을 특징으로 한다. 상기 사면 또는 연약지반에는 계단면이 형성되고, 상기 계단면에 복수의 직근 대나무가 식재되는 것을 특징으로 한다. 상기 계단면은 울타리에 의해 형성되고, 상기 울타리는 바자얽기(wicker work), 망체 울타리, 자갈, 암석, 톤백 중에서 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.

사면, 지반, 안정, 녹화, 직근, 대나무, 직하성

Description

직근 대나무를 이용한 녹화구조{PLANTING CONSTURUCTION USING THE STRAIGHT BAMBOO}

일반적으로, 도로, 광산, 매립지, 하천 주변 등의 사면 내지 연약한 지반 등을 보강 및 보호하기 위한 다양한 공법들이 제안되고 있다.

이러한 사면 내지 연약 지반 등을 보강 내지 보호하기 위한 공법에는 콘크리트 옹벽을 이용하는 방식, 녹화공법 등이 있었다. 그러나, 이러한 콘크리트 옹벽은 콘크리트의 특성상 녹화공사가 용이하지 못할 뿐만 아니라 녹화 효과마저도 크게 떨어지는 단점이 있었다. 특히, 도로 옆 사면공사의 경우에는 교통의 흐름 등을 원활하게 하기 위하여 신속하게 시공하여 공사기간을 단축하여야 하나 사면 보호 및 보강 공사와 녹화공사가 별도로 이루어지므로 공사 기간이 길어지는 문제점이 있었다.

특히, 최근의 환경 변화에 의해, 큰 비나 대홍수 또는 태풍, 지진, 폭설 등 자연 재해의 발생이 빈번해 지고 있다. 그 중에서도, 사태나 암반 낙석, 오래된 분사 콘크리트가 벗겨져 떨어져 나가는 등 경사면 재해가 사회 문제가 되고 있다.

이러한 점을 해결하기 위해 최적의 방재 대책이 우선시 되는데, 인공 구조물만으로는 막지 못할 장소등이 실제로는 많이 있다. 또한, 이산화탄소의 배출 억제 및 생태계의 유지 등 환경을 중시하는 경향 등으로, 인공 구조물을 대체하는 친환경적인 공법 및 자재가 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 뿌리가 직하성을 가진 직근 대나무를 사면 또는 연약지반에 식재함으로써 사면 또는 연약지반의 안정화를 보다 향상시킬 수 있고, 그 시공이 매우 간편한 직근 대나무를 이용한 녹화구조에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 직근 대나무를 이용한 녹화구조는, 사면 또는 연약지반에 복수의 직근 대나무가 식재되고, 상기 직근 대나무는 그 뿌리가 수직으로 신장하는 직하성의 뿌리인 것을 특징으로 한다.

상기 사면 또는 연약지반에는 계단면이 형성되고, 상기 계단면에 복수의 직근 대나무가 식재되는 것을 특징으로 한다.

상기 계단면은 울타리에 의해 형성되고, 상기 울타리는 바자얽기(wicker work), 망체 울타리, 자갈, 암석, 톤백 중에서 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 사면에는 식생기반재가 시공되고, 상기 식생기반재 위에 복수의 직근 대나무가 식재되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 직근 대나무를 사면 또는 연약지반에 식재하여 녹화함에 따라 직근 대나무의 직하성 뿌리가 앵커작용 및 뿌리에 의한 토질 결속의 강화 작용 등을 통해 사면의 지반을 매우 안정화시킬 수 있고, 경사면의 미끄럼 방지, 붕괴의 가능성 저감, 재해의 경감 등을 구현할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 직근 대나무를 개별적으로 식재함에 따라 식재를 위한 고가의 식재장비가 필요하지 않아 그 공사비용이 절감되고, 작업이 간편할 뿐만 아니라 그 안정성이 확보되며, 공사기간이 단축되는 장점이 있다.

특히, 본 발명은 직근 대나무에 의한 친환경적인 녹화구조가 용이하게 구현되고, 그외에도 지반 표층의 빗물, 지하수의 양수 저장효과, 강우의 분산에 의한 토양의 침식 방지 효과 등을 용이하게 구현할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 직근 대나무를 이용한 녹화구조를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 녹화구조는 도로 주변, 고가도로 밑, 하천 호안, 댐 주변 등의 사면(1)에 복수의 직근 대나무(10)를 식재함으로서 형성된다.

한편, 직근 대나무(10)로는 봉래죽(蓬萊竹, Bambusa multiplex(Lour.) Raeushel)이 바람직하고, 이러한 봉래죽은 중국이 원산지이지만 일본의 사쓰마번에 서 400년 전에 유입되어 현재는 일본 귀화 식물이 된 품종이다.

이러한 직근 대나무(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 그 뿌리(11)가 횡축 없이 수직으로 신장한다(직하성이 높음). 특히, 직근 대나무(10)는 오래된 지하경(땅속줄기)에서 새로운 지하경이 생기는 특성 때문에 횡축이 없다.

또한, 직근 대나무(10)는 횡축이 없으므로 죽림을 형성하지 않고 각각이 단독으로 성장할 수 있고, 뿌리의 땅 속 신장도는 10m 이상이 되며, 그 뿌리(11)는 밀집력이 높아 토사를 결속시킴으로써 그 주변의 지반을 응집시킬 수 있다.

이에, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 녹화구조는 직근 대나무(10)의 직하성 뿌리(1)에 의해 사면(1) 내의 미끄러짐곡선(SC)을 따라 조성토가 붕괴되지 않는 장점이 있다.

그리고, 직근 대나무(10)는 그 직하성의 뿌리(11)에 의한 앵커효과, 빗물/지하수의 양수 및 저류효과, 강우의 분산에 의한 표토 침식방지 효과 등을 구현할 수 있다.

또한, 직근 대나무(10)는 저수지, 강바닥 등과 같이 수분이 많은 지역에서도 그 생육이 원활하게 이루어지고, 화산재 토양, 강산성 토양, 자갈 또는 암반이 많은 토양 등과 같이 식생이 적합하지 않은 토질 및 토양 조건에서도 생육이 원활하게 이루어짐에 따라 매우 다양한 토질 및 토양 조건에도 용이하게 적용할 수 있는 장점이 있다.

이상과 같은 본 발명의 녹화구조는 직근 대나무(10)를 사면(1)에 식재하여 녹화함에 따라 직근 대나무(10)의 직하성 뿌리(11)가 앵커작용 및 뿌리(11)에 의한 토질 결속의 강화 작용 등을 통해 사면(1)의 지반을 매우 안정화시킬 수 있고, 경사면의 미끄럼 방지, 붕괴의 가능성 저감, 재해의 경감 등을 구현할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 직근 대나무(10)를 개별적으로 식재함에 따라 식재를 위한 고가의 식재장비가 필요하지 않아 그 공사비용이 절감되고, 작업이 간편할 뿐만 아니라 그 안정성이 확보되며, 공사기간이 단축되는 장점이 있다.

특히, 본 발명은 직근 대나무(10)에 의한 친환경적인 녹화구조가 용이하게 구현되고, 그외에도 지반 표층의 빗물, 지하수의 양수 저장효과, 강우의 분산에 의한 토양의 침식 방지 효과 등을 용이하게 구현할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 녹화구조를 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 녹화구조는 사면(1)의 중간 중간에 복수의 계단면(2)이 형성되고, 이 계단면(2)에 복수의 직근 대나무(10)가 식재된 것을 특징으로 한다.

계단면(2)은 나무말뚝을 박고 초두목이나 가지로 바자를 얽어매는 울타리인 바자얽기(wicker work), 망체 울타리, 자갈, 암석, 톤백 등과 같은 울타리(3)에 의해 형성될 수 있다.

이에 의해, 본 발명의 녹화구조는 계단면(2) 및 직근 대나무(10)에 의해 지반 안정화를 보다 효과적으로 도모할 수 있을 뿐만 아니라 보다 미려한 조경효과를 부여할 수 있는 장점이 있다.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 녹화구조를 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 녹화구조는 사면(1)의 표면에 기반재(5)가 시공되고, 이 기반재(5) 위에 복수의 직근 대나무(10)가 식재되는 것을 특징으로 한다.

종래의 녹화구조 중에서 제지슬러지, 토양성분, 초목종자 등이 혼합된 식생기반재만을 이용한 구조가 있었지만, 이러한 식생기반재를 이용한 녹화구조는 도 4와 같이 사면이 점토층(K), 사질층(L) 등과 같이 서로 다른 토양층이 겹치는 시공장소에서는 식생기반재 자체가 유실되는 단점이 있었다.

이에, 본 발명은 식생 기반재(5) 위에 복수의 직근 대나무(10)를 식재함으로써 사면의 지반 안전성을 향상시킴과 더불어 사면(1)의 붕괴를 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

<실험예 1>

직근 대나무가 일반적인 마사토의 사면에서 어떻게 생장되고, 그 결과 사면의 안정에 어떠한 영향을 미치는 지를 실험하였다.

도 5와 같이, L형 옹벽 3개, 사바토 3㎥, 아크릴판, 래커를 도포한 합판 등을 사용하였다. 모형 개요는 3개의 L형 옹벽을 조합하여 사면용 흙막이를 만들고, 그 안에 구배 1:1의 인공사면을 만들었다. 사면 형성을 위한 성토방법은, 15㎝ 마다 흙을 눌러 최종적으로 콘관입 저항치가 260 N 이상이 되도록 기반이 되는 사면을 형성하였다.

그리고, 기반 사면의 중앙부에 폭 70㎝, 깊이 30㎝ 정도의 미끄럼원호를 그 리는 것 같은 도랑을 형성한 후에, 점착력 저하를 꾀하기 위하여 도랑의 안쪽 상부 및 하부의 일부에 아크릴판을 깔고, 측면의 이룹에 합판을 부착하였다. 이에 의해, 강제적인 원호 미끄럼면을 조성하고, 더불어 강제 미끄럼면의 하부에 사바토를 물로 씻은 사바모래를 전체적으로 깔아 놓은 다음, 콘관입치가 50~100N 정도가 되도록 성토하여 사면을 형성하였다. 이러한 사면에는 그 붕괴 시의 사면 변형을 측정하기 위하여 관찰말뚝을 20㎝ 격자로 25개를 경사면에 박았다.

그리고, 대조군의 경우에는 직근 대나무를 식재하지 않은 상태이고, 실험군(본 발명)의 경우에는 사면의 중앙부에 직근 대나무를 상하 2개 식재한 후에 약 3개월 정도 양생하였다.

사면 형성한 후에, 함수비 측정과 관입 시험을 하고, 사면 꼭대기에 무게판(70×25㎠)을 설치하여 복수의 시멘트블록(200N)으로 하중을 인가하였다. 그리고, 무게를 주면서 1000N마다 사진 촬영과 변위를 측정하였다. 붕괴후에도 동일 작업을 반복하여 그 함수비를 측정하였다.

그 결과, 대조군 및 실험군의 붕괴 하중은 아래의 [표 1]과 같다.

NO	1	2	3	4	5
대조군의 파괴 하중(kN)	2.4	2.9	3.3	3.5
실험군의 파괴 하중(kN)					4.1

[표 1]로부터 대조군은 하중이 최대 3.5kN인과 비교하여, 실험군에서는 4.1kN로 증가됨을 알 수 있었다. 이로부터, 본 발명의 실험군은 직근 대나무의 뿌리의 전단 저항과 뿌리에 의한 토사의 결속력(흙덩이의 일체효과)이 사면의 안정화에 기여하는 것으로 판단된다.

<실험예2>

흙덩이 내에 직근 대나무의 뿌리가 혼입된 실험군과 일반 흙덩이로 이루어진 대조군의 비교를 통해 직근 대나무의 뿌리에 의한 흙덩이의 결속력 및 점착력을 실험하였다.

도 6에 도시된 바와 같이, 뿌리가 혼입된 실험군은 그 점착력이 C=55.5kN/㎝이고, 내부 마찰각 Φ=49.5°이다. 반면에, 일반 흙덩이로 이루어진 대조군은 그 점착력이 C=45.0kN/㎝이고, 내부 마찰각 Φ=50.6°이다.

이로부터 알 수 있듯이, 뿌리가 혼입된 실험군은 그 점찰력이 원등하게 높고, 내부마찰각은 유사하므로, 직근 대나무의 뿌리로 인해 흙덩이의 결속력이 향상됨을 알 수 있었다.

<실험예3>

직근 대나무가 하천 등에 식재되는 경우, 직근 대나무가 일반 하천의 오니, 오수 등에 대한 정화능력을 분석 및 측정하였다.

일반 하천의 오니, 오수 등을 수취하고, 수취한 오니, 오수를 2개의 수조에 나누어 담은 후에, 한 쪽의 수조에는 직근대나무를 심고(실험군), 다른 한쪽에는 오니, 오수만을 담는다(대조군).

그런 다음, 수취시, 실험군, 대조군 각각에서 시료를 채취하여 질소, 인 등을 분석 및 측정하고, 그 결과가 아래의 [표 2] 및 도 7에 나타난다.

[표 2]

	전 질소(mg/L)	전 인(mg/L)	PH
수취시	6.33	1.74	7.6
실험군	1.32	0.52	7.8
대조군	9.68	1.87	8

이로부터 알 수 있듯이, 직근 대나무가 식재된 실험군의 시료는 "수취시"에 비해, 색, 탁함 등이 적을 뿐만 아니라 질소, 인 등이 작게 검출됨을 알 수 있었다. 이에, 본 발명은 하천 등에 식재될 경우 수질 정화효과를 높일 수 있음을 확인할 수 있었다.

<실험예4>

2개의 플라스틱 용기 내에 각도 약 37°의 사면을 형성하고, 일측의 용기에는 직근 대나무(스트레이트 밤부)를 각 2개씩 심은 후에 식재 사면(실험군)으로 하고, 타측 용기에는 아무 것도 심지 않는 무식재 사면(대조군)으로 하였다. 그런 후, 직근 대나무를 심은 사면은 뿌리가 확실히 뻗어날 때까지 5개월간 방치하였다. 한편, 무식재 사면에서는 90분 간격으로 0cm, 30cm와 교대로 수위를 변동시켰다. 수위를 0cm로 했을 때는 매회 사면상황을 관측하고, 유출한 토사량을 계측하였다.

이 계측을 사면이 붕괴할 때까지 하고, 붕괴한 시점에서 토채기로 자료를

채취하여 사면의 밀도를 측정한다. 무식재 사면(대조군)은 반복 회수 20, 30, 40, 50회로 반복 침수시험하고, 식재 사면(실험군)은 반복 회수 30회만 반복 침수시험하였다.

그 결과가 아래의 [표 3] 및 도 8에 나타난다.

[표 3]

	무식재사면(대조군)				식재사면(실험군)
반복회수	20	30	40	50	30
함수비(%)	10.4	10.4	12.3	12.9	8.10
밀도	1.45	1.52	1.60	1.60	1.39
침수회수	1	5	18	21	26

[표 3]에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실험군은 사면 제작시의 함수비가 대조군(무식재사면)에 비해 작고, 또한 그 밀도 또한 작음을 알 수 있었다.

그리고, 도 8에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실험군은 대조군에 비해 그 유출토사량이 매우 작게 나타남을 알 수 있었다. 이에, 본 발명은 댐호안 사면 등에서도 그 사면의 안정효과를 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 직근 대나무를 이용한 녹화구조를 도시한 단면도이다.

도 2는 도 1의 화살표 A부분을 확대하여 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 직근 대나무를 이용한 녹화구조를 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 직근 대나무를 이용한 녹화구조를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1: 사면 2: 계단면

5: 식생 기반재 10: 직근 대나무

11: 뿌리

Claims

사면 또는 연약지반에 복수의 직근 대나무가 식재되고,

상기 직근 대나무는 그 뿌리가 수직으로 신장하는 직하성의 뿌리인 것을 특징으로 하는 직근 대나무를 이용한 녹화구조.
제1항에 있어서,

상기 사면 또는 연약지반에는 계단면이 형성되고, 상기 계단면에 복수의 직근 대나무가 식재되는 것을 특징으로 하는 직근 대나무를 이용한 녹화구조.
제2항에 있어서,

상기 계단면은 울타리에 의해 형성되고, 상기 울타리는 바자얽기(wicker work), 망체 울타리, 자갈, 암석, 톤백 중에서 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 직근 대나무를 이용한 녹화구조.
제1항에 있어서,

상기 사면 또는 연약지반에는 식생기반재가 시공되고, 상기 식생기반재 위에 복수의 직근 대나무가 식재되는 것을 특징으로 하는 직근 대나무를 이용한 녹화구조.