KR20150127955A

KR20150127955A - 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20150127955A
Application number: KR1020140054527A
Authority: KR
Inventors: 한승호; 김태종; 심현남; 이인환; 박경민
Original assignee: 주식회사 한설그린
Priority date: 2014-05-08
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2015-11-18

Abstract

본 발명은 코이어 섬유 통에 바텀애쉬, 질석 및 왕겨숯을 혼합한 혼합물을 발효시킨 혼합 발효물과 코코칩을 혼합한 내부 채움제 조성물을 채워 제조되는 것을 특징으로 하는 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤, 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤의 제조방법 및 상기 토양개량 롤을 수변녹지에 처리하여 수변녹지의 토양을 개량하는 방법에 관한 것이다.

Description

수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤 및 그 제조방법{Soil management roll for tree growth and soil management of waterside green and production method thereof}

수변구역은 하천 주변에 사는 동식물은 물론 이들의 서식처를 포함하는 하나의 시스템으로서 하천 흐름을 조절하고, 물을 저장하며, 수질을 정화하는 등 수량과 수질 측면에서 매우 중요한 지역이다. 또한 추이대(eco-tone)를 보유하고 있어 높은 생물다양성과 종밀도, 생물학적 생산력으로 생태적인 측면에서도 적합한 관리가 요구되며, 이의 중요성을 파악하여 법률을 제정하고 이를 토대로 수변 구역을 지정하여 관리하고 있다. 지정된 수변 구역 내 오염원 입지 및 무분별한 개발과 이용을 막고 상수원 수질 개선을 위해 2000년부터 토지 매수사업을 실시하고 있다.

현재 수변구역의 생태적인 복원을 위해 환경부 등에서는 우선 매수 지역을 대상으로 계획적 집중 매수를 통한 생태 복원 시범사업 등을 추진 중에 있으며, 특히 하천 인접 지역 50 m를 우선 매수 지역으로 하여 수변 생태 벨트 조성 사업을 진행하고 있다.

그러나 현재 우리나라의 수변 구역은 논이나 밭 등의 농경지로 이용되고 있거나 사람의 보행이나 이용을 위한 구조물 등의 설치로 인해 자연환경의 훼손과 생태계의 단절을 초래하는 등의 문제를 야기하고 있는 실정이다. 이렇게 이용과 개발에 의해 훼손된 식재 기반은 식생 제한인자로 인하여 식물이 생육하기에 적합하지 않은 경우가 많은 관계로 식생 제한인자의 개선 및 개량없이 식재된 식물은 결국 생육 불량에 처하거나 때로는 고사할 수 있어 경제적 피해는 물론 수변 생태 벨트 조성을 통한 생태 복원 계획에도 큰 장애 요인이 될 수 있다. 그러나 아직 국내에서는 수변 구역 녹지 조성 사례가 적은 편이며, 식재 기반에 대한 조사 및 개량에 대한 연구 역시 미흡한 실정이다.

또한, 식재기반 개량을 통하여 일정수준 이상의 토양으로 개량하더라도 지속적인 답압, 높은 지하수위, 건조, 홍수 등의 환경에서는 수목 생육에 한계가 있으며, 조기 활착을 방해하는 요인으로도 작용한다. 지금까지 많은 토양개량제가 개발되고 있으나, 수변녹지 조성을 위한 토양개량제의 개발은 미미한 실정이다.

한국등록특허 제0558612호에는 '녹지조성용 혼합토 조성물'이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2002-0067674에는 '산업폐기물을 주재로한 토양개량 및 수분조절제 조성물 및 그 제조방법'이 개시되어 있으나, 본 발명의 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤 및 그 제조방법에 대해서는 개시된 바가 전혀 없다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명에서는 수변구역의 수목 식재기반의 통기성, 배수성, 보수성을 개선하며, 수목의 생육을 증대시킬 수 있도록 양분을 지속적으로 공급하기 위한 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 코이어 섬유 통에 바텀애쉬, 질석 및 왕겨숯을 혼합한 혼합물을 발효시킨 혼합 발효물과 코코칩을 혼합한 내부 채움제 조성물을 채워 제조되는 것을 특징으로 하는 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤을 제공한다.

또한, 본 발명은 코이어 섬유 통에 바텀애쉬, 질석 및 왕겨숯을 혼한합 혼합물을 발효시킨 혼합 발효물과 코코칩을 혼합한 내부 채움제 조성물을 채워 제조하는 것을 특징으로 하는 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 토양개량 롤을 수변녹지에 처리하여 수변녹지의 토양을 개량하는 방법을 제공한다.

본 발명의 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤은 바텀애쉬, 질석, 왕겨숯에 미생물을 흡착 발효시킨 혼합물을 이용하여 수목 생육에 필요한 양분을 공급하고, 흡착된 미생물이 수목근권부 토양을 개량하여 수목이 건강하게 생육할 수 있는 조건을 제공한다. 또한, 토양의 통기성, 배수성, 보수성을 증진시키고, 이를 통해 수목의 활착율을 증대시키고 지속적으로 양분을 공급하여 수목의 생육증대 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 방법으로 제조된 내부 채움제 조성물 사진이다.
도 2는 본 발명의 코이어 섬유 통 사진이다.
도 3은 본 발명의 방법으로 완성된 토양개량 롤 사진이다.
도 4는 본 발명의 토양개량 롤(올인원파이프)을 수변녹지에 처리한 그림이다.
도 5는 본 발명의 토양개량 롤을 수변녹지에 처리한 사진이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 코이어 섬유 통에 내부 채움제 조성물 100 중량부를 기준으로, 바텀애쉬, 질석 및 왕겨숯이 20~30:5~10:5~10의 중량비로 이루어진 혼합물을 발효시킨 혼합 발효물 10~20 중량부와 코코칩 80~90 중량부로 혼합한 내부 채움제 조성물을 채워 제조되는 것을 특징으로 하는 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤을 제공한다.

본 발명의 토양개량 롤에 있어서, 상기 혼합 발효물은 토양유용미생물 제제를 이용하여 발효한 것일 수 있으며, 바람직하게는 바텀 애쉬:질석:왕겨숯이 20~30:5~10:5~10의 중량비로 이루어진 혼합물에 바실러스 속(Bacillus sp.) 균주 및 해조 추출물로 이루어진 토양유용미생물 제제, 미강, 당밀, 과린산석회, 인산암모니아 및 골분을 첨가하여 발효한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이는 많은 공극을 가진 소재에 미생물을 흡착시켜 발효시킴으로써 토양 속에서 활성화하고 토양을 개량하는 데 뛰어나고 많은 유기물을 포함하고 있어 양분공급에 뛰어나다. 또한, 공극을 많이 포함하고 있어 통기 및 보습에 유리한 이점이 있다.

바텀 애쉬(Bottom ash)란 석탄이 화력발전소 보일러 저부에 낙하한 용융 상태의 회들이 급냉, 고형화되어 암괴 형태로 존재하는 것으로, 전체 석탄회의 약 10~15% 정도가 발생된다. 바텀 애쉬는 토양의 수분보유력 증대, 영양소 공급, 미량영양소 공급, 토양 산도 교정 및 수분침투력 증대 등에 기여함이 밝혀진 바 있다.

왕겨숯은 고온에서 탄화하여 제조하게 되는데, 탄화과정에서 벌집과 같은 미세한 구멍이 형성된다. 이러한 왕겨숯은 다른 종류의 숯과 비교하여 흡착성과 통기성 그리고 보비력(비료 성분을 축적하는 능력)을 갖는다. 이에, 왕겨숯은 토양에 있는 유효미생물들의 최적의 서식환경을 제공할 수 있기 때문에 뿌리의 발육과 식물의 성장을 촉진시켜 주는 기능을 한다.

바실러스(Bacillus sp.)속 미생물은 토양의 단립화를 촉진, 공기의 유통, 보수력을 좋게 하고, 근권을 양호하게 하여 수세(樹勢)를 회복시켜 식물의 면역을 촉진한다. 우수한 인산 분해 능력을 갖고, 생산량 증대, 생산물의 맛을 좋게 하며, 화훼류는 깨끗한 꽃을 피우도록 한다. 또한, 토양 중 유해미생물의 증식을 억제하고, 특히 사상균 발육저해효과가 크며, 곰팡이의 증식을 억제한다. 퇴비를 생산하기 위한 발효 균주나, 자연환경을 고려한 토양개량제의 발효 균주로의 활용에 적합하다.

본 발명의 주원료인 바텀 애쉬, 질석 및 왕겨숯은 통기성, 보비력, 보수성 등의 물리적 특성이 우수할 뿐만 아니라, 높은 CEC, 안정된 pH, 다량의 미량원소 보유 등의 이화학성을 지닌 공통된 장점이 있다. 이러한 주재료의 특성을 살린 배합은 토양 개량 효과 즉 수목의 생육촉진, 뿌리 활착, 식물 성장의 균형 유지 등이 용이할 것으로 기대할 수 있다. 또한 본 발명의 주원료는 넓은 다공성 물질로, 식물과 공생하는 미생물의 서식에도 좋은 환경을 제공하여 토양 유용미생물의 증식에 탁월한 효과를 발휘할 수 있다. 이에 본 발명의 토양개량 롤은 토양입자를 떼알 구조화하고, 토양 근권부 및 수목의 뿌리에 병원성 세균번식을 억제하면서 병해 예방 및 생육촉진을 동시에 이룰 수 있도록 하기 위하여 미생물의 흡착 발효 과정을 추가로 수행하였다.

코코칩은 직경 20 mm 이하로 물리적으로는 통기성, 배수성, 보수성이 뛰어나고 EC는 1.0 이하, pH는 5.3~6.8이다. 양이온치환능력이 월등하여 토양개량에 뛰어나며, 보비력이 우수하여 지속적으로 양분공급이 가능하다. 과습토양에서는 통기성이 우수하여 뿌리에 산소공급이 가능하여 뿌리생육에 유리하며, 건조기에는 수분을 저장하였다가 뿌리에 공급하는 기능을 하고 있다.

본 발명의 토양개량 롤에 있어서, 상기 혼합 발효물에 코코피트 및 부엽토를 추가로 혼합할 수 있는데, 구체적으로는 혼합 발효물, 코코피트 및 부엽토를 30~50:30~40:20~35 중량비로 혼합할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 35:35:30 중량비로 혼합할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

코코피트(Cocopeat)는 코코넛 껍질에서 야자섬유 추출시 발생되는 부산물로서 퇴비 제조시 수분조절제로 사용되는 톱밥과 유사한 성상을 가지지만, 수분흡수율이 단위 체적당 톱밥의 3배 이상, 발효기간이 톱밥의 0.5배로 수분조절제로서 최적의 조건을 가진 물질이다.

부엽토는 토양유기물이 변하여 형성된 화학적으로 안정한 고분자량의 물질로서, 식물체에 필요한 주요 다량원소(K, Ca, Mg) 및 미량원소(Fe, Zn 등)의 주요 공급원이다. 토양입자의 입단화 및 안전성 증가, 수분보유능력 증가 등과 같은 토양의 물리적 성질을 개선하는 데에도 중요한 역할을 한다.

코이어 섬유는 자체의 배수 및 통기 능력이 뛰어나고 경량소재로 운반성도 뛰어나다. 따라서, 수변녹지의 식재 불량요인인 배수불량, 고결, 유기물 부족 등에 적용이 적합하다. 수변녹지에 설치 후 시간이 경과한 후에는 외피 및 내부소재의 부숙과정을 거치면서 꾸준한 유기물 공급이 가능하다. 또한, 외피 및 내부 채움제 모두 다공성 소재로 여과기능이 가능하여 오염물질 흡착에 유리하며, 천연소재로 토양오염이 없고 친환경적이다.

본 발명은 또한,

(a) 바텀애쉬, 질석 및 왕겨숯을 20~30:5~10:5~10 중량비로 혼합하고 토양유용미생물 제제를 이용하여 발효하여 혼합 발효물을 제조하는 단계;

(b) 내부 채움제 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 (a)단계의 제조한 혼합 발효물 10~20 중량부와 코코칩 80~90 중량부를 혼합하여 내부 채움제 조성물을 제조하는 단계; 및

(c) 코이어 섬유 통에 상기 (b)단계의 제조한 내부 채움제 조성물을 채우는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 토양개량 롤의 제조방법은, 보다 바람직하게는

(a) 바텀애쉬, 질석 및 왕겨숯을 25:5:5 중량비로 혼합하고 토양유용미생물 제제를 이용하여 발효하여 혼합 발효물을 제조하는 단계;

(b) 내부 채움제 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 (a)단계의 제조한 혼합 발효물 20 중량부와 코코칩 80 중량부를 혼합하여 내부 채움제 조성물을 제조하는 단계; 및

(c) 코이어 섬유 통에 상기 (b)단계의 제조한 내부 채움제 조성물을 채우는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 토양개량 롤의 제조방법에서, 상기 (a)단계의 발효는 바실러스 속(Bacillus sp.) 균주 및 해조 추출물로 이루어진 토양유용미생물 제제, 미강, 당밀, 과린산석회, 인산암모니아 및 골분을 첨가하여 발효할 수 있는데, 보다 구체적으로는 바실러스 속(Bacillus sp.) 균주 및 해조 추출물로 이루어진 토양유용미생물 제제 8~12 g, 미강 20~30 kg, 당밀 12~18 kg, 과린산석회 10~14 kg, 인산암모니아 1~1.5 kg 및 골분 0.4~0.6 kg을 첨가하여 발효할 수 있으며, 가장 구체적으로는 바실러스 속(Bacillus sp.) 균주 및 해조 추출물로 이루어진 토양유용미생물 제제 10 g, 미강 25 kg, 당밀 15 kg, 과린산석회 12 kg, 인산암모니아 1.25 kg 및 골분 0.5 kg을 첨가하여 발효할 수 있다.

본 발명의 토양개량 롤의 제조방법에서, 상기 (b)단계의 제조된 혼합 발효물에 코코피트 및 부엽토를 추가로 혼합할 수 있는데, 구체적으로는 혼합 발효물, 코코피트 및 부엽토를 30~50:30~40:20~35 중량비로 혼합할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 35:35:30 중량비로 혼합할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 토양개량 롤의 제조방법은, 보다 구체적으로는

(a) 바텀애쉬, 질석 및 왕겨숯을 20~30:5~10:5~10 중량비로 혼합하고 바실러스 속(Bacillus sp.) 균주 및 해조 추출물로 이루어진 토양유용미생물 제제 8~12 g, 미강 20~30 kg, 당밀 12~18 kg, 과린산석회 10~14 kg, 인산암모니아 1~1.5 kg 및 골분 0.4~0.6 kg을 첨가한 후 발효하여 혼합 발효물을 제조하는 단계;

(b) 상기 (a)단계의 제조한 혼합 발효물, 코코피트 및 부엽토를 30~50:30~40:20~35 중량비로 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;

(c) 내부 채움제 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 (b)단계의 제조한 혼합물 10~20 중량부와 코코칩 80~90 중량부를 혼합하여 내부 채움제 조성물을 제조하는 단계; 및

(d) 코이어 섬유 통에 상기 (c)단계의 제조한 내부 채움제 조성물을 채우는 단계를 포함할 수 있으며,

더욱 구체적으로는

(a) 바텀애쉬, 질석 및 왕겨숯을 25:5:5 중량비로 혼합하고 바실러스 속(Bacillus sp.) 균주 및 해조 추출물로 이루어진 토양유용미생물 제제 10 g, 미강 25 kg, 당밀 15 kg, 과린산석회 12 kg, 인산암모니아 1.25 kg 및 골분 0.5 kg을 첨가한 후 발효하여 혼합 발효물을 제조하는 단계;

(b) 상기 (a)단계의 제조한 혼합 발효물, 코코피트 및 부엽토를 35:35:30 중량비로 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;

(c) 내부 채움제 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 (b)단계의 제조한 혼합물 20 중량부와 코코칩 80 중량부를 혼합하여 내부 채움제 조성물을 제조하는 단계; 및

(d) 코이어 섬유 통에 상기 (c)단계의 제조한 내부 채움제 조성물을 채우는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 방법에 의해 제조된 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기 토양개량 롤을 수변녹지에 처리하여 수변녹지의 토양을 개량하는 방법을 제공한다. 상기 토양개량 롤을 수변녹지에 처리하는 방법은 수변녹지에 토양개량 롤을 삽입하는 등의 당업계에 통상적으로 사용하는 방법에 따라 수행할 수 있다.

이하, 본 발명을 제조예 및 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 제조예 및 실시예에 한정되는 것은 아니다.

제조예 1: 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤 제조

본 발명에 따른 수변녹지 조성용 토양개량제는 습지 식생 및 토양 유용미생물의 서식환경을 고려하여 제조하였다.

<제1단계> 주원료의 혼합 및 발효

본 발명에 따른 제1단계는 주원료인 바텀 애쉬, 질석 및 왕겨숯을 25:5:5 비율로 혼합하고 여기에 미생물제를 투입하여 혼합하였다. 미생물은 토양유용미생물을 투입하는데, 이때 미생물의 증식이 원활하게 이루어지도록 수분 및 C/N율 등을 고려하여 물 250 ℓ에 미강 25 kg, 당밀 15 kg, 과린산석회 12 kg, 인산암모니아 1.25 kg 및 골분 0.5 kg을 혼합하여 여기에 미생물제 10 g(바실러스 및 해조 추출물)을 잘 섞어주고 이를 상기 주원료 혼합물 1,000 kg에 골고루 뿌려 혼합시키고, 이를 흡착 발효시켜 주었다.

<제2단계> 상토부재료의 혼합

상기 제1단계의 주원료 발효물 35 중량부에 상토부재료인 코코피트 35 중량부, 부엽토 30 중량부가 되도록 혼합하여 수분함량 40~50%의 혼합 발효물을 준비하였다.

<제3단계> 코코칩 혼합

상기 제2단계의 혼합 발효물 20 중량부와 코코칩 80 중량부를 혼합하여 내부 채움제 조성물을 제조하였다(도 1).

<제4단계> 토양개량 롤 제조

코이어 섬유를 원형틀에 채운 후 천연 라텍스(바인더)를 이용하여 롤 형태로 압착 성형한 코이어 섬유 통(도 2)에 상기 제3단계의 내부 채움제 조성물을 채워주었다(도 3).

실시예 1: 본 발명의 토양개량 롤의 수목녹지에 적용

상기 제조예 1의 방법으로 제조된 본 발명의 토양개량 롤을 수변녹지에 처리하였다(도 4 및 5).

Claims

코이어(Coir) 섬유 통에 내부 채움제 조성물 100 중량부를 기준으로, 바텀애쉬, 질석 및 왕겨숯이 20~30:5~10:5~10의 중량비로 이루어진 혼합물을 발효시킨 혼합 발효물 10~20 중량부와 코코칩 80~90 중량부로 혼합한 내부 채움제 조성물을 채워 제조되는 것을 특징으로 하는 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤.
제1항에 있어서, 상기 혼합 발효물은 바텀 애쉬:질석:왕겨숯이 20~30:5~10:5~10의 중량비로 이루어진 혼합물에 바실러스 속(Bacillus sp.) 균주 및 해조 추출물로 이루어진 토양유용미생물 제제, 미강, 당밀, 과린산석회, 인산암모니아 및 골분을 첨가하여 발효한 것을 특징으로 하는 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤.
(a) 바텀애쉬, 질석 및 왕겨숯을 20~30:5~10:5~10 중량비로 혼합하고 토양유용미생물 제제를 이용하여 발효하여 혼합 발효물을 제조하는 단계;
(b) 내부 채움제 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 (a)단계의 제조한 혼합 발효물 10~20 중량부와 코코칩 80~90 중량부를 혼합하여 내부 채움제 조성물을 제조하는 단계; 및
(c) 코이어 섬유 통에 상기 (b)단계의 제조한 내부 채움제 조성물을 채우는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 (a)단계의 발효는 바실러스 속(Bacillus sp.) 균주 및 해조 추출물로 이루어진 토양유용미생물 제제, 미강, 당밀, 과린산석회, 인산암모니아 및 골분을 첨가하여 발효하는 것을 특징으로 하는 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤의 제조방법.
제4항에 있어서,
(a) 바텀애쉬, 질석 및 왕겨숯을 20~30:5~10:5~10 중량비로 혼합하고 바실러스 속(Bacillus sp.) 균주 및 해조 추출물로 이루어진 토양유용미생물 제제 8~12 g, 미강 20~30 kg, 당밀 12~18 kg, 과린산석회 10~14 kg, 인산암모니아 1~1.5 kg 및 골분 0.4~0.6 kg을 첨가한 후 발효하여 혼합 발효물을 제조하는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 제조한 혼합 발효물, 코코피트 및 부엽토를 30~50:30~40:20~35 중량비로 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
(c) 내부 채움제 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 (b)단계의 제조한 혼합물 10~20 중량부와 코코칩 80~90 중량부를 혼합하여 내부 채움제 조성물을 제조하는 단계; 및
(d) 코이어 섬유 통에 상기 (c)단계의 제조한 내부 채움제 조성물을 채우는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤의 제조방법.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤.
제1항, 제2항, 제6항 중 어느 한 항의 수변녹지 수목 생육 및 토양개량을 위한 토양개량 롤을 수변녹지에 처리하여 수변녹지의 토양을 개량하는 방법.