KR20130042979A

KR20130042979A - 식물 섬유를 이용한 녹화재 조성물, 그 제조방법 및 이를 이용한 녹화시공방법

Info

Publication number: KR20130042979A
Application number: KR1020110107164A
Authority: KR
Inventors: 박완선; 우정호; 황용현
Original assignee: 박완선
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2013-04-29
Also published as: KR101294244B1

Abstract

본 발명에 의하면 임목폐기물을 파쇄 및 분쇄한 크기 0.05~0.1cm의 임목폐기물 화이버 35~45중량%; 수변식물, 옥수수대, 옥수수 잎, 볏짚, 보리짚 및 밀짚으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 건초물을 분쇄한 초본 화이버 25~35중량%; 및 돈분을 함유하는 퇴비 20~40중량%;를 함유하는 녹화재 조성물, 그 제조방법 및 이를 이용한 녹화시공방법이 제공된다.

Description

식물 섬유를 이용한 녹화재 조성물, 그 제조방법 및 이를 이용한 녹화시공방법{Greenification composition containing plant fiber, preparation thereof and mehthod for greenifying using the same}

본 발명은 비탈면 절토, 성토 토사, 리핑암, 연암, 발파암 등에 친환경적 폐자원을 재활용하는 녹화재 조성물에 관한 것으로, 특히 임목폐기물 및 초본 유래의 식물섬유를 이용한 녹화재 조성물, 그 제조방법 및 이를 이용한 녹화시공방법에 관한 것이다.

전국적으로 사회간접시설의 확충 및 경제발전계획에 따라 도로확장 및 포장공사, 신도시건설, 위락단지 조성 등 대규모 개발공사로 인해 발생된 인공비탈면과 산사태, 홍수 등으로 인해 발생된 자연훼손 비탈면이 증가되고 있는 실정이다. 이런 비탈면을 그대로 방치할 경우 침식 및 붕괴현상이 초래되어 다량의 토사가 유실되고 하천, 도로, 전답, 택지 등을 매몰시켜 실생활에 피해를 끼친다. 그러므로 도로 비탈면 훼손지등은 침식방지, 경관미 회복, 종 다양성 회복과 증진을 위해 훼손되기 이전의 모습으로 복원·녹화를 해야 한다.

그동안 국내에서는 비탈면 녹화공사시 외래종에 대한 의존도가 지나치게 높았다. 즉, 초기 조성속도가 빠른 한지형 양잔디를 과다 파종함으로써 이들이 역으로 지역의 침략종이 되고, 재래종을 위협하는 등 생태계를 교란하는 문제가 수반되기도 하였다.

이렇듯 비탈면 녹화공법의 성패는 비탈면의 종류, 비탈면의 지반 및 구배에 따른 적정공법의 선정에 있다. 그러나 국내의 경우, 비탈면의 조건을 고려한 공법이 적용되지 못하여 비탈면의 붕괴와 침식 등이 발생하고 있다.

현재 국내의 절·성토 비탈면 중 토사비탈면과 같이 식생환경이 양호한 곳에는 종자살포공법이나 떼 식재공법이 적용되어 왔으며, 이들 공법은 시공 후 식물의 조기발아를 위해 천연섬유, 차광망 등으로 덮고 있다. 그러나 이들 재료는 자연분해 속도가 느리거나 종자발아 후 걷어내어야 할 뿐만 아니라 식물의 조기발아를 유도하지 못하여 식생율이 낮은 문제점이 있다. 따라서 친환경적이며 식물의 조기발아를 촉진시킬 수 있는 재료를 이용한 공법의 개발이 요구된다.

풍화토 및 풍화암 등과 같이 식생환경이 불량한 비탈면의 경우는 습식의 고분자계 식생기반재를 압력수로 분사시키는 습식공법이 적용되어 왔다. 이 식생기반재에는 흘러내림을 방지하기 위해 섬유를 혼합하여 적용하기도 하고 있다. 그러나 섬유를 혼입하지 않을 경우, 슬라이딩이 발생하고 식생기반재중의 종자가 하방으로 흘러내려 균질한 식생이 이루어지지 않는 문제점이 있다. 또한, 토양결집력을 보완하기 위해 화학섬유를 혼입할 경우, 섬유가 분해되지 않아 식생을 저해하고 친환경적이지 못한 문제점이 있다. 더욱이 이러한 기술은 식생기반재의 부착을 위해 PVC 코팅망이나 천연섬유네트 등을 사용하는데 이러한 재료는 자연환경에서 분해가 안되거나 느린 분해로 종자발아 후 제거작업이 필요하며, 제거작업이 이루어지지 않을 경우 식물의 성장 저해와 토양오염 및 폐기물을 발생하는 등의 환경오염을 유발하는 문제점이 발생한다. 따라서 식생이 균질하고 흘러내림을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 섬유혼입에 따른 환경상의 유해성을 해결할 수 있는 재료 및 시공법 등의 개발을 필요로 하고 있다.

종래, 녹화재 조성물에 관한 선행기술로서 다음과 같은 것들이 알려져 있다.

대한민국특허등록 제10-355175호에는 50～80%의 함수비를 갖는 유기질부엽토 30～50중량%, 5～15%의 함수비를 갖는 토사 40～60중량%, 벼짚, 보리짚 및 밀짚으로 구성된 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택되어 3～5㎝의 크기를 갖는 천연 단섬유 0.1～5중량%, 물 5～12중량%, 알긴산나트륨 0.001～0.1중량%, 및 산성조절제 0.001～0.1중량%를 포함하는 경사지 녹화용 객토 조성물이 제시되어 있다.

대한민국 특허등록 제10-423004호에는 마사질토양ㆍ유기부숙퇴비ㆍ부후목재파쇄분ㆍ코코피트ㆍ피트모스를 혼합시켜서 된 산림표토조성물에 있어서, 상기 산림표토조성물에 퍼라이트토탄ㆍ휘라이트ㆍ플라이애쉬ㆍ숯분말ㆍ알긴산소다ㆍ목초액을 첨가 혼합시켜 혼합물을 형성시킨 것과, 상기 혼합물을 형성하는 각 조성물은, 마사질토양 10 ~ 30Kg%ㆍ유기부숙퇴비 25 ~ 40Kg%ㆍ부후목재파쇄분 15 ~ 25Kg%ㆍ코코피트 5 ~ 15Kg%ㆍ퍼라이트 1 ~ 5Kg%ㆍ피트모스 5 ~10Kg%ㆍ토탄 15 ~ 25Kg%ㆍ휘라이트 10 ~ 20Kg%ㆍ플라이애쉬 5 ~ 15Kg%ㆍ숯분말 1 ~ 3Kg%ㆍ알긴산소다 0.5 ~ 1.0Kg%ㆍ목초액 0.5 ~ 1.0Kg%의 비율로 혼합시킨 것과, 상기 혼합물에는 혼합물중량의 5 ~ 15Kg%의 비율로 수분을 첨가 혼합시켜서 된 산림표토성분 조합조성물이 제시되어 있다.

대한민국 특허등록 제10-419583호에는 토탄 3 내지 5중량%, 부숙수피 5 내지 10중량%, 축분 10 내지 20중량%, 마사토 20 내지 25중량%, 활성탄 2 내지 4중량%, 제지슬러지 15 내지 25중량%, 제지화이바 15 내지 25중량%, 카르복시메틸셀룰로즈(CMC) 1 내지 2중량% 및 복합비료 2 내지 4중량%를 포함하는 녹지토 조성물이 제시되어 있다.

대한민국특허등록 제 10-925817호에는 절개지의 경사면을 안정화시키기 위한 토양의 복원에 사용되는 법면 녹화재에 있어서, 마사토 20중량%, 점질토 10중량%, 유기비료 20중량%, 질석 15중량%를 혼합하여 구성하는 녹화기반재와; 피트머스 10중량%, 코코피트 14.5중량%, 톱밥 10중량%, 화학비료 0.5중량%를 혼합하여 구성하는 양생재와; 식생식물로서, 녹화조성면적 1㎡당 25g의 향토혼합초종과; 상기 녹화기반재와 양생재의 합산중량 1,000kg당 500ℓ의 혼합용 물; 및 토양안정제로서, 혼합용 물 1㎥당 1kg의 고흡수성 폴리머 PVA를 사용하고; 상기 녹화기반재, 양생재, 향토혼합초종 및 물과 함께 고흡수성 폴리머 PVA를 함께 혼합함으로써, 상기 토양안정제인 폴리머 PVA는 법면녹화재내에 균일하게 분포하고 지속적인 물의 공급이 없이도 초기 식물의 발아에 필요한 물을 식물에 공급하며, 겔상태가 되어 상기 법면에 부착망이 없이 견고하게 부착되어 식물의 유실을 방지하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 폴리머 PVA를 활용한 법면녹화재가 기술되어 있다.

상기한 바와 같은 기존의 녹화재는 식생기반재 취부공법의 경우 양질의 상토에 준하는 자재를 이용하여 취부할 때 주 조성물이 토탄, 바크 퇴비, 피트모스 등 으로 식물에 필용한 영양분은 충분하나 조성물자체에 접착력이 낯아 1회 취부에 두께 2~3cm를 여러 번 반복하여 원하는 취부두께를 이룰 수 있어 장비의 효율성이 떨어지고 고가의 자재 사용에 따라 시공 단가가 높은 문제점이 있다.

또한 당분야의 선행기술로서 대한민국특허등록 제10-612767호에는 절토 및 성토 사면에 식생 정착을 위하여 폐자원을 재활용한 식물 생육보조재 조성물에 관한 것으로, 솜화이버 5 내지 30중량%, 비중 0.8이하의 제지슬러지 5 내지 50중량%, 황토 5 내지 30중량% 및 분변토 5 내지 30중량 %, 유기성 퇴비 10 내지 60 중량%, 화학비료 0.5 내지 3중량 %를 포함하는 생육보조재 조성물이 제안되어 있다.

상기한 조성물은 낮은 생산원가로 제조할 수 있는 장점이 있고 슬러지의 접착력은 우수하나 자체의 경도가 증가하여 식생의 발아, 생육이 현저히 떨어져 원하는 복원목표를 실현하는데 한계가 있다.

종래에 이용되고 있는 성토면, 절토면 토사 비탈면 녹화공법으로는 씨드 스프레이공법이나, 각종 네트를 이용한 공법이 주로 사용되고 있으며, 일부 토사비탈면에 상대적으로 시공비가 높은 얇은 식생기반재 취부 공법(유기질토 취부공법)이 적용되고 있다. 그리고 암비탈면에는 다양한 조성물의 두꺼운 식생기반재 취부공법이 사용되고 있다.

씨드 스프레이공법의 경우 녹화를 하고자하는 사면에 혼합종자, 화학비료, 제지화이버를 혼합하여 사면에 살포하는 공법으로, 주로 양잔디 위주의 조기녹화에 사용되며 살포직후 수분및 영양분 부족으로 인한 발아, 생육 지연현상이 나타나 초화류 또는 목본종자의 혼합파종시 에는 발아율이 현저히 떨어지고 있어 녹화품질에 문제가 있을 뿐 아니라 또한 강우, 바람에 살포된 씨앗이 유실되어 사면의 침식, 쇄골 현상이 나타나는 문제점을 가지고 있다.

또한 각종 네트류를 이용한 녹화공법의 경우 코코넛껍질에서 추출한 코아네트 또는 볏짚을 역은 거적을 씨드 스프레이후 사면에 멀칭효과를 위해 덮어주는 것만 차이가 있을 뿐 종자와 혼합 파종하는 화이버, 화학비료는 기존 씨드 스프레이 공법과 동일하여 녹화품질에는 별다른 차이가 없다고 봐야하고, 이 네트류를 고정하기 위해 철근 고정핀을 인력을 이용하여 설치함으로써 경제성이 떨어지는 문제와, 철근 고정핀의 사용은 일정기간 경과후 철근의 부식(산화제2철, 산화제3철등의 녹 발생)으로 인한 환경오염의 원인이 되기도 한다. 이러한 산화철이 강우시기에 하천등으로 흘러가 수질오염을 초래할 수 있다.

네트류 사용 공법은 초기 종자 유실은 방지할 수 있으나 씨드 스프레이공법과 마찬가지로 식물의 초기 발아,생육에 필요한 영양분 부족으로 발아율이 낯고, 다양한 식생의 복원에는 한계가 있으며 인력으로 철근 고정핀을 사용 네트류를 고정시킴에 따라 시공성과 환경적 측면에서도 문제점을 가지고 있다.

얇은 식생기반재 취부공(유기질토 취부공)의 경우 토사에 유기질 토양을 일정 두께로 취부해주는 것으로 초기발아,생육 및 유실방지에 효과적이라고 할수 있다. 하지만 취부하기위한 장비, 식생기반재를 취부기에 혼합하기 위한 크레인 사용등 시공비의 상승과, 사용되는 유기질토양(상토 개념)의 공급단가가 높고 이러한 류의 토양은 시설원예나 기타 농작물 재배에 수요가 많은 고비용의 유기질토라서 결과적으로 시공성과, 경제성이 떨어지는 단점이 있다.

리핑암, 연암, 발파암등 암반지역에는 얇은 식생기반재 취부공, 두꺼운 식생기반재 취부공이 조성물만 일부 변경되어 사용되고 있고, 저가의 기반재 사용시에는 발아율이 떨어지고 고품질의 상토개념의 유기질토양을 사용시 자재비의 상승과 시공성이 좋지 않아 공사비가 높아지는 한계를 가지고 있다.

한편, 현재 우리나라는 폐기물의 급증과 매립지의 확보곤란으로 기존의 폐기물 처리방법으로는 폐기물의 관리가 한계에 도달함에 따라 폐기물의 발생을 원천적으로 줄이고, 발생된 폐기물의 재활용을 촉진함으로써 자원의 절약과 환경의 보전을 도모하고자 「자원의절약과재활용촉진에관한법률」를 전면개정(′02.2)하는 등 지속적으로 폐기물 관리 및 재활용 방안을 추진하고 있다. 그동안 재활용가능자원인 임목폐기물에 대한 재활용관련 연구와 관심의 부족으로 적절하게 처리하지 못하였으나, 환경부에서「건설폐기물 처리기준 및 방법 등에 관한 업무처리 지침」제정(′06. 3.31) 및「건설폐기물의 재활용촉진에 관한 법률 시행령」이 개정 시행(′07. 1. 5.)되어 건설공사에서 발생하는 임목폐기물이 건설폐기물에서 제외됨에 따라 건설공사 현장의 임목폐기물에 대한 재활용의 필요성을 부각시켜 처리방안을 강구하고 있다.

환경상의 유해성을 해결할 수 있는 재료로서 건설공사시 발생하는 임목폐기물을 들 수 있다. 임목폐기물(잎, 가지, 목질부, 뿌리)을 파쇄하여 비탈면녹화의 생육기반토양으로 재활용하는 녹화공법의 개발은 친환경적인 건설기술의 발전에 기여할수 있다. 미분해 상태의 파쇄목을 이용하는 것은 퇴비화하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있으며, 현장에서 쉽게 이용할 수 있다는 장점이 있다. 현장발생 임목폐기물을 파쇄한 파쇄목은 생육기반의 보강재로서의 역할을 수행할 수 있으며, 급경사 비탈면의 침식을 방지하는 데에도 효과적으로 이용될 수 있다.

임목폐기물을 파쇄하여 재활용하는 것은 자연 본래의 녹의 순환시스템으로 되돌리는 것이므로 가장 바람직한 자원재활용이라고 할 수 있다.

따라서 본 발명의 한 목적은 상기한 바와 같은 선행기술의 제반문제점을 개선할 수 있는 새로운 녹화재 조성물을 제공하는데에 있다.

본 발명의 또한 목적은 임목폐기물을 이용하여 개선된 특성의 새로운 녹화재 조성물을 제공하는데에 있다.

본 발명의 또한 목적은 상기한 녹화재 조성물을 제조하는 방법을 제공하는데에 있다.

본 발명의 또한 목적은 상기한 녹화재 조성물로 녹화시공하는 방법을 제공하는데에 있다.

상기한 목적을 달성한 본 발명에 의하면

임목폐기물을 파쇄 및 분쇄한 크기 0.05~0.1cm의 임목폐기물 화이버 35~45중량%;

수변식물, 옥수수대, 옥수수 잎, 볏짚, 보리짚 및 밀짚으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 건초물을 분쇄한 초본 화이버 25~35중량%; 및

돈분을 함유하는 퇴비 20~40중량%;를 함유하는 것을 특징으로 하는 식물섬유를 이용한 녹화재 조성물이 제공된다.

바람직하게 본 발명에 의하면 상기 퇴비는 돈분 35~45중량%, 부엽토 25~45중량%, 마사토 15~25중량%, 제올라이트 5~15중량%를 함유하는 퇴비인 것을 특징으로 하는 식물섬유를 이용한 녹화재 조성물이 제공된다.

또한 본 발명에 의하면 상기한 녹화재 조성물을 제조하기 위한 바람직한 방법의 하나로서,

임목폐기물을 파쇄하는 단계; 및

파쇄된 임목폐기물 35~45중량%; 수변식물, 옥수수대, 옥수수 잎, 볏짚, 보리짚 및 밀짚으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 초본 건초물 25~35중량%; 및 돈분을 함유하는 퇴비 20~40중량%를 분쇄,혼합하여 크기 0.5~0.1cm의 임목화이버 및 초본 화이버와 혼합 퇴비가 균일하게 혼합된 분쇄혼합물을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물섬유를 이용한 녹화재 조성물의 제조방법이 제공된다.

바람직하게 본 발명에 의하면 상기 분쇄혼합물을 가압하거나 또는 입제화하여 포장부피를 줄이는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물섬유를 이용한 녹화재 조성물의 제조방법이 제공된다.

또한 본 발명에 의하면 상기한 녹화재 조성물을 이용한 녹화시공방법이 제공된다.

바람직하게 본 발명에 의하면 취부기에 상기 녹화재 조성물과 용수를 투입하여 교반하고 여기에 생분해성 결합제와 녹화식물의 종자를 첨가하여 혼합한 후 녹화하고자 하는 시공장소에 두께로 취부하는 것을 특징으로 하는 녹화시공방법이 제공된다.

바람직하게 본 발명에 의하면 상기 생분해성 결합제는 폴리락틱산계 결합제(PLA)인 것을 특징으로 하는 녹화시공방법이 제공된다.

본 발명은 저탄소 녹생성장의 취지에 맞추어 개발과정에서 발생되는 폐자원을 재활용하여 이산화탄소 절감과 자재비 절감 및 시공성 개선을 통한 원가 절감 뿐 아니라 획일적인 양잔디 위주의 조기녹화에서 탈피하여 다양한 초화류, 목복류의 발아, 생육이 가능하게 하여 녹화품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 녹화재 조성물은 재활용 자재를 이용함에 따라 친환경적이면서 원가 절감 효과가 있으며서 녹화품질을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 시공방법은 기존 비탈면 토사에 적용되는 씨드 스프레이, 네트류공법의 단점인 발아율 저하, 인력에 따른 네트류 설치, 고정핀 설치에 따른 비효율성을 해결할 수 있는 대체공법이 될 수 있고, 토사비탈면에 무분별하게 사용되고 있는 공사비가 높은 얇은 식생기반재 취부공법을 대체할 수 있다.

또한 기존에 암반에 사용되고 있는 식생기반재 취부공에 일정 두께의 중, 저비용의 식생기반재를 취부하고 그 위에 본 녹화재 조성물을 취부(1~2cm)함으로써 경제성과 녹화 품질 향상을 도모할 수 있다.

고가의 식생기반재를 사용치 않고 중,저가의 식생기반재로 일차적 식생기반층을 형성하고 본 녹화재 조성물을 취부두께 1~2cm로 취부할 수 있어 경제성을 제고하면서 양질의 녹화 품질을 이룰 수 있다.

본 발명의 녹화재 조성물과 이를 이용한 녹화기술은 환경적 측면에서 자원의 유효이용으로 이산화탄소 절감를 가져오며, 경제적 측면에서 재활용자재의 이용과 시공성의 용이로 자재비 및 시공비를 절감할 수 있고 기술적 측면에서는 재활용 유기질 화이버와 혼합퇴비의 적정비율을 조정함으로써 최적의 비탈면녹화의 품질을 이룰 수 있다.

본 발명은 일반 토사에 사용되는 씨드 스프레이공법, 네트류 공법을 대체하여 그 초기발아 및 식물생육에 제한적인 녹화품질을 높이고 네트류 공법에 사용되는 철근 고정핀 사용후 발생하는 산화철로 인한 오염원을 없애는 동시에 기계취부만으로 네트류 없이도 침식방지 및 멀칭효과, 토양개량효과를 나타내는 친환경적 공법이다.

본 발명은 기존에 사용되고 있는 식생기반재 취부공법에 적용하여 본 녹화재로 종자층을 형성케 하여 다양한 종자의 발아율을 높이고 생육하는데 적절한 기반을 제공하고, 시공의 효율성을 높여 시공비도 절감과 녹화 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 공사현장에서 함멜파쇄기로 임목폐기물을 파쇄하는 상태를 보여주는 사진.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에 따르는 녹화재 조성물은 임목폐기물 화이버, 초본 화이버 및 혼합 퇴비를 함유한다.

본 조성물에서 임목폐기물 화이버는 임목페기물을 파쇄한 후 0.05~0.1cm의 크기로 분쇄한 것으로, 지반을 안정화시키고 파종되는 종자가 발아하여 견고하게 뿌리를 내려 생육할 수 있도록 하는 결합력을 부여하고, 일정시간이 경과하여 부식된 후에는 식물의 성장 및 번식에 필요한 영양의 공급원이 되는 지효성 비료의 기능을 한다. 또한 임목폐기물 화이버는 초본 화이버 및 퇴비와의 결속력을 강화시켜 양호한 멀칭효과를 제공한다. 임목폐기물은 공사현장에서 발생하는 임목폐기물, 산림의 간벌과정에서 발생하는 임목폐기물 등을 이용할 수 있다. 특히, 본 녹화토 조성물이 적용되는 공사현장에서 발생하는 임목폐기물을 이용하는 것이 다른 임목폐기물을 이용하는 것에 비해 지반 및 주위환경에 대한 친화력이 우수하여 녹화식물이 보다 양호하게 생육할 수 있도록 하므로 효과적이다.

본 조성물에서 임목폐기물 화이버의 크기는 0.05~0.1cm가 바람직한데, 그 이유는 임목폐기물 화이버의 크기가 0.05cm 보다 작은 경우에는 상기한 결합력부여 효과가 떨어지고, 0.1cm 보다 큰 경우에는 초본 화이버 및 혼합 퇴비와 균일하게 혼합하는 것이 어려워 녹화 식물의 피복성이 불균일하게 되는 문제가 있다.

또한 본 조성물중 임목폐기물 화이버의 함량은 35~45중량%가 적당한데, 그 이유는 임목폐기물 화이버의 함량이 35중량% 보다 적은 경우에는 녹화식물의 안착성이 떨어져 강우에 유실되기 쉬우며, 45중량% 보다 많은 경우에는 조성성분들과 균일한 혼합이 어려워 녹화식물의 피복이 불균일하게 될 수 있다.

본 조성물에서 초본 화이버는 갈대 등과 같은 수변식물, 옥수수대, 옥수수 잎, 볏짚, 보리짚 및 밀짚으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 초본식물을 건조한 건초물을 분쇄한 것이다. 초본 화이버는 자재수급여건에 따라 수변식물, 옥수수대, 옥수수 잎, 볏짚, 보리짚 또는 밀짚의 양을 조절하여 준비하는 것이 바람직하다. 본 조성물에서 초본 화이버는 임목화이버의 상기한 결합력을 보완하는 작용을 하며, 일정시간이 경과하여 부식된 후에는 식물의 성장 및 번식에 필요한 영양의 공급원이 되는 지효성 비료의 기능을 한다. 상기 건초물은 특히 본 녹화토 조성물이 적용되는 공사현장에서 발생하는 초본식물의 건초물을 이용하는 것이 다른 건초물을 이용하는 것에 비해 지반 및 주위환경에 대한 친화력이 우수하여 녹화식물이 보다 양호하게 생육할 수 있도록 하므로 효과적이다.

본 조성물중 초본 화이버의 함량은 25~35중량%가 바람직한데, 그 이유는 25 중량% 보다 적은 경우에는 임목폐기물 화이버의 결합력을 보완하는 기능이 다소 미흡하고, 35중량% 보다 많은 경우에는 녹화식물의 안착성, 피복성 등이 저하되기 쉬운 단점이 있다.

본 조성물에는 돈분을 함유하는 퇴비가 20~40중량%의 양으로 함유된다. 본 조성물에서 퇴비는 미생물에 의해 완전 발효되어 토양의 비옥토의 척도인 양이온 교환능력(CEC)이 높고 토양내 유기물을 분해하는 미생물 및 미량 원소가 풍부하여 토양을 활성화시켜 식물 발아, 생육에 도움을 주는 작용을 한다. 특히, 돈분은 임목폐기물 화이버 및 초본 화이버의 퇴비화를 촉진시켜 양질의 식생기반재 형성에 도움을 준다. 본 조성물 중 퇴비의 함량이 너무 적은 경우에는 퇴비의 작용효과가 다소 미흡하고, 너무 많은 경우에는 파종되는 종자가 발아하여 견고하게 뿌리를 내려 생육할 수 있도록 하는 결합력이 다소 미흡하게 된다.

돈분을 함유하는 퇴비로는 돈분 35~45중량%, 부엽토 25~45중량%, 마사토 15~25중량%, 제올라이트 5~15중량%를 함유하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 조성물을 제조하기에 바람직한 방법의 하나를 예를 들어 설명하기로 한다.

본 발명에 따르는 녹화재 조성물의 제조방법은 다음의 단계들을 포함할 수 있다.

임목폐기물을 파쇄하는 단계; 및

파쇄된 임목폐기물 35~45중량%; 수변식물, 옥수수대, 옥수수 잎, 볏짚, 보리짚 및 밀짚으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 초본 건초물 25~35중량%; 및 돈분 35~45중량%, 부옆퇴비 25~45중량%, 마사토 15~25중량%, 제올라이트 5~15중량%를 함유하는 혼합 퇴비 20~30중량%를 분쇄,혼합하여 크기 0.5~0.1cm의 임목화이버 및 초본 화이버와 혼합 퇴비가 균일하게 혼합된 분쇄혼합물을 제조하는 단계.

상기한 분쇄혼합물을 포장하여 제품화할 수도 있으나, 보다 바람직한 것은 상기한 분쇄혼합물을 가압하거나 또는 펠렛 등으로 입제화하는 것에 의해 포장부피를 줄여 제품화하는 것이다. 펠렛 형태로 입제화할 때에는 통상의 펠렛밀(pellet mill)을 이용할 수 있다.

이하, 본 발명의 녹화재 조성물을 이용하여 녹화시공하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따르는 녹화재 조성물은 일반 유기질토보다 비중이 낯고 통기성, 보수성이 양호하며 시공 측면에서도 1회 취부량을 증대시킬 수 있어 시공 효율성이 높고, 자재비용에서도 보다 경제적이다. 친환경적 자원 리사이클링 녹화재인 본 발명의 조성물은 폐자원을 순환 이용하여 녹화공법에 적용하는 제품이며, 이를 사용하여 토사 또는 암석 비탈면에 효율적 시공을 통한 녹화 품질향상을 도모할 수 있다.

예를 들어 본 녹화재 조성물을 이용한 녹화시공에는 취부기에 본 녹화재 조성물과 용수를 투입하여 교반하고 여기에 침식방지제인 생분해성 결합제(biodegradable binder)와 원하는 녹화식물의 종자를 첨가하여 혼합한 후 녹화하고자 하는 시공장소에 소정의 두께로 취부하는 방법을 이용할 수 있다. 이때 생분해성 결합제는 당 분야에 잘 알려진 통상의 것을 사용할 수 있으며, 그 대표적인 예로는 폴리락틱산계 결합제(PLA)가 있다. 상기 PLA는 석유계 결합제가 아닌 천연원료인 옥수수 전분계 고분자 중합소재로 자연에 해가 되지 않고 유기질 화이버인 임목폐기물 화이버, 초본 화이버 및 퇴비와의 결합력이 뛰어나 강우 내침식성이 우수한 친화경 접착제로 30배 이상의 보수력을 가지며 혼합조성물 기반재의 단립화를 촉진시켜 식물의 근계 발달에도 효과가 있다.

비탈면을 녹화시공할 때에, 비탈면의 토질이 역질토이거나, 강마사인 경우, 절토부 토사비탈면 구배가 1:1 이하인 경우 본 조성물, 종자 및 생분해성 결합제를 배합한 혼합물의 취부두께를 1~2cm로 하고 그외 양질 토사인 경우와 1:1 이상의 구배에서는 0.5cm 취부두께 만으로도 다양한 초화류, 목본류의 발아, 생육이 가능하여 식생복원뿐 아니라 종 다양성 측면에 있어서도 양호한 녹화가 가능하다.

암반사면의 녹화시공할 때에는 일반적인 식생기반제를 사용하여 두께 5~7cm로 취부후 그 위에 본 조성물, 종자 및 생분해성 결합제를 배합한 혼합물을 두께 1~2cm 취부하여 녹화의 효과를 높힐 수 있다.

상기한 바와 같은 본 녹화재 조성물의 취부공법은 일반적 유기질토 취부공법과 씨드 스프레이류 공법의 중간적 단계의 공법으로 씨드 스프레이공법에 사용되는 주 조성물이 제지화이버인 관계로 보습력은 다소 있으나 강우 내침식성이 약하고 유기질과 초기필수 양분이 없어, 필수영양분과 미량원소가 풍부하고 유기질 화이버가 함유된 본 조성물로 대체하여 보습, 보비력을 높일 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다.

[실시예 1]

녹화시공장소의 주변에서 수집한 임목폐기물을 2차 걸쳐 2~3cm 크기로 파쇄하여 준비한 파쇄 임목폐기물 40중량%; 녹화시공장소의 주변에서 수집한 갈대를 3~4cm의 크기로 파쇄하여 준비한 초본 화이버 35중량%; 퇴비(돈분 40중량%, 부엽토 35중량%, 마사토 15중량%, 제올라이트 10중량%) 25중량%를 각각의 투입구를 통해 분쇄혼합기에 넣고 파쇄 임목폐기물이 0.05~0.1cm 크기의 화이버가 될 때까지 분쇄혼합하고, 얻어진 분쇄혼합물을 압축하고 20kg 단위로 비닐포대에 포장하여 녹화재 조성물을 제조하였다.

5,000L의 취부기에 용수를 1/3 채우고 녹화재 조성물이 20kg 충전된 포대 24개를 개봉하여 취부용기에 투입하고 교반한 후 여기에 폴리락틱산계 결합제와 자생초본 혼합종자를 넣고 혼합교반하여 녹화재 조성물 취부액을 준비하였다.

녹화시공장소인 절토면 토사 비탈면에 마사토 25중량%, 점질토 15중량%, 유기비료 20중량%, 질석 15중량%, 피트머스 10중량%, 코코피트 15중량%를 식생기반재를 8cm 두께로 취부한 후 그 위에 상기 녹화재 조성물 취부액을 2cm 두께로 취부하여 녹화시공하였다.

[비교예 1]

초본 화이버가 없이 임목폐기물 화이버 75중량%와 퇴비 25중량%를 함유하는 녹화재 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하여 녹화시공하였다.

[비교예 2]

실시예 1의 식생 기반재에 폴리락틱산계 결합제와 자생초본 혼합종자를 넣고 혼합교반하여 준비한 녹화시공 취부액을 녹화시공장소인 절토면 토사 비탈면에 10cm 두께로 취부하여 녹화시공하였다.

[측정 및 평가]

* 화학적 분석 : 토양화학분석법(농업과학기술원, 2000)에 의거하여 현장 시험시공지에서 식생기반 토양을 채취하여 실내로 운반 후 분석하였다. 그 결과는 표 1에 제시된다.

* 식생조사 : 조사대상 절개 비탈면에서 식생조사를 위하여 1.0m×1.0m규격의 방형구를 실험구당 3개씩 총 18개소를 비탈면 실험시공지에 설치하였으며, 각 실험에 이용한 녹화 식물의 출현종 및 생장량은 파종 후부터 4주 간격으로 조사 하였다. 측정은 각 식물의 출현종과 피복율을 조사 하였다. 피복율은 식물이 공간을 피복하고 있는 상태를 나타내는 척도로서 식피율이라고도 하며, 식물의 지상부를 지표면에 수직으로 투영하고 그 면적이 조사구 면적에서 차지하는 정도를 백분율로 나타낸 것이다. 그 결과는 표 2(피복율 변화)와 표 3(출현종변화)에 각각 제시된다.

	pH	유기물 (%)	치환성 양이온(cmol/kg)				T-N (%)	C/N
	pH	유기물 (%)	K⁺	Na⁺	Ca² ⁺	Mg² ⁺	T-N (%)	C/N
실시예 1	8.3	12.3	0.72	0.73	15.8	4.5	0.4225	15.23
비교예 1	8.2	12.7	0.72	0.73	15.8	4.5	0.4175	14.92
비교예 2	8.6	8.5	0.70	0.71	15.9	4.4	0.4754	9.54

	경시적 피복율변화(%)
	4주	8주	12주	18주
실시예 1	1	47	85	99
비교예 1	1	22	32	45
비교예 2	1	3	13	25

	경시적 종수변화 (출현총수)
	30일	60일	90일	120일
실시예 1	4	6	7	9
비교예 1	4	5	6	6
비교예 2	2	4	4	6

Claims

임목폐기물을 파쇄 및 분쇄한 크기 0.05~0.1cm의 임목폐기물 화이버 35~45중량%; 수변식물, 옥수수대, 옥수수 잎, 볏짚, 보리짚 및 밀짚으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 건초물을 분쇄한 초본 화이버 25~35중량%; 및 돈분을 함유하는 퇴비 20~40중량%;를 함유하는 것을 특징으로 하는 식물섬유를 이용한 녹화재 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 퇴비는 돈분 35~45중량%, 부엽토 25~45중량%, 마사토 15~25중량%, 제올라이트 5~15중량%를 함유하는 퇴비인 것을 특징으로 하는 식물섬유를 이용한 녹화재 조성물.
녹화재 조성물을 제조함에 있어서,
임목폐기물을 파쇄하는 단계; 및
파쇄된 임목폐기물 35~45중량%; 수변식물, 옥수수대, 옥수수 잎, 볏짚, 보리짚 및 밀짚으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 초본 건초물 25~35중량%; 및 돈분을 함유하는 퇴비 20~40중량%를 분쇄,혼합하여 크기 0.5~0.1cm의 임목화이버 및 초본 화이버와 혼합 퇴비가 균일하게 혼합된 분쇄혼합물을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물섬유를 이용한 녹화재 조성물의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 분쇄혼합물을 가압하거나 또는 입제화하여 포장부피를 줄이는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물섬유를 이용한 녹화재 조성물의 제조방법.
상기 청구항 1 기재의 녹화재 조성물을 이용하는 것을 특징으로 하는 녹화시공방법.
제 5 항에 있어서, 취부기에 상기 녹화재 조성물과 용수를 투입하여 교반하고 여기에 생분해성 결합제와 녹화식물의 종자를 첨가하여 혼합한 후 녹화시공장소에 취부하는 것을 특징으로 하는 녹화시공방법.
제 6 항에 있어서, 상기 생분해성 결합제는 폴리락틱산계 결합제(PLA)인 것을 특징으로 하는 녹화시공방법.