KR20170004181A - 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템 - Google Patents

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나숙희
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이소현
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상명대학교 천안산학협력단
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Abstract

본 발명은 건물의 옥상에 식물을 심어 생태환경을 조성하기 위한 녹지 조성부; 상기 녹지 조성부에 식재된 식물에 대한 정보를 제공하도록 구성되는 생태학습서비스 제공부; 및 식재된 상기 식물의 생장 및 주변환경에 대한 모니터링을 위해 상기 녹지 조성부에 설치되는 식생정보 제공부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 옥상 생태공원은 접근성이 좋으며, 학습자가 생물의 전 생육과정을 관찰할 수 있어, 이론 교육과 지속적으로 연계 가능한 생태학습이 가능하다.

Description

생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템{System to make up Artificial ecology park in rooftop for ecology education}
본 발명은 자연환경 생태 교육을 위한 옥상 생태공원 조성 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건물의 옥상에 생태공원을 조성하여 육상 및 수상생물의 습성이나 생태를 직접 관찰함으로써 효율적인 생태 학습이 가능한 옥상 생태공원에 관한 것이다.
최근 지구 온난화 등의 기후 변화와 지속적인 산업화, 건축물 및 도로 개발, 에어컨 사용 증가 등으로 인하여 도시의 생활환경 및 자연환경이 악화되었으며, 도심지 기온이 상대적으로 높아지는 '열섬현상'이 심화되고 있다.
따라서 쾌적한 도시 환경을 조성하고 자연 생태계를 복원하고자 도시에 녹지를 재조성하고 기존의 녹지를 보존하는 일이 중요한 문제로 대두되고 있다. 이를 해결하고자 최근에는 건물의 옥상에 녹지를 조성하는 옥상 녹화공법들이 제시되고 있다.
일례로, 한국 등록특허공보 제 10-0686329호에 제시된 "식생매트 및 이를 이용한 옥상녹화구조"에 따르면, 폴리우레탄을 주요 성분으로 제작하여 단열성과 경량성의 확보와 폐자원의 재활용이 가능해진 식생매트와 이를 이용하여 별도 추가적인 단열층의 형성을 생략할 수 있도록 하여 간단한 구조로 완성되는 옥상녹화구조에 관한 기술내용이 개시된 바 있다.
또 다른 예로, 한국 등록특허공보 제 10-0828167호에 제시된 "옥상 녹화용 식생기반재, 이를 포함하는 식생매트 및 그 제조방법"에 따르면, 밀집된 다수의 우드칩과, 상기 우드칩 사이의 공간에 채워져 상기 밀집된 다수의 우드칩을 판상으로 유지하는 충전체를 포함하는 것을 특징으로 하며, 토양, 인공토양 등의 육성토양을 전혀 필요로 하지 않으면서도 다양한 식생에 간편하게 적용할 수 있고, 경량이기 때문에 특히 건물옥상 녹화에 유용한 옥상 녹화용 식생기반재에 관한 기술내용이 개시된 바 있다.
상기한 바와 같이, 종래, 옥상녹화를 위해 여러 가지 기술내용들이 제시된 바 있으나, 상기한 바와 같은 종래의 옥상녹화 방법들은, 단순히 옥상녹화를 보다 용이하게 시공하고자 하는 기술내용에만 중점을 두고, 단순 녹지 이외에 활용방안이 제시된 바 없는 점에서 그 한계가 있는 것이었다.
한편, 환경의 중요성이 대두되며, 자연의 소중함을 일깨워 주기 위하여 자연 생태를 직접 체험할 수 있는 체험 학습장이 전국에서 운영되고 있으며, 자연 생태공원이 조성되고 있다. 이러한 자연 생태 체험 학습장은 나무 울타리, 생태 연못 등으로 어린이들이 직접 자연 공간에서 뛰어 놀면서 나무, 풀 등의 식물 생태 및 식물에 서식하는 다양한 곤충류들을 눈으로, 손으로 직접 보고 만지면서 자연을 체험하게 된다.
일례로, 한국 등록특허공보 제 10-1297205호에 제시된 "숲 생태 학습장의 구조"에 따르면, 특별한 구조의 출입구를 포함하는 개별 학습시설물들의 집합과 배치 및 동선에 관한 숲 생태 학습장의 구조에 관한 기술내용이 개시된 바 있다.
하지만, 자연 생태 체험 학습장은 학습자가 직접 방문해야하므로 별도의 교육 일정을 수립하고, 버스 등을 타고 이동해야하는 불편함이 있으며, 체험 학습을 하더라도 1회성에 그쳐 생물의 생육과정 관찰에 효율적이지 못하다는 문제점이 있다.
또한, 근래에는 도심속에서 생태공원을 조성하기 위하여 여러 가지 방식으로 생태공원을 조성하고 있으나, 녹지의 부족과 생태공원을 조성하기 위한 비용이 많이 소요되어 일부 특정한 곳에 생태공원을 조성하는 것이 전부이기 때문에 가까운 곳에서 자연을 접하기란 쉽지 않은 문제점에서 그 한계가 있다.
1. 한국 등록특허공보 제 10-0686329호 (2007.02.15.) 2. 한국 등록특허공보 제 10-0828167호 (2008.04.30.) 3. 한국 등록특허공보 제 10-1297205호 (2013.08.09.) 4. 한국 등록특허공보 제 10-1314887호 (2013.09.27.)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 즉, 본 발명의 목적은 학습자들이 체험 학습장을 직접 방문하지 않더라도 자연 생태에 대해 학습할 수 있도록 건물의 옥상에 생태공원을 조성함으로써, 보다 용이하게 생태 학습이 가능함과 동시에 열섬현상 해소가 가능한 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템에 관한 기술 내용을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면,
건물의 옥상에 식물을 심어 생태환경을 조성하기 위한 녹지 조성부; 상기 녹지 조성부에 식재된 식물에 대한 정보를 제공하도록 구성되는 생태학습서비스 제공부; 및 식재된 상기 식물의 생장 및 주변환경에 대한 모니터링을 위해 상기 녹지 조성부에 설치되는 식생정보 제공부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템이 제공된다.
여기서, 상기 녹지 조성부는 배수매트가 형성되어 빗물 또는 유수를 배수하는 배수부; 육생 동식물의 생태를 관찰할 수 있는 비오톱이 형성된 녹화부; 및 수생 동식물의 생태를 관찰할 수 있는 수생 비오톱이 형성된 연못부를 포함하여 이루어져 건물의 옥상에 용이하게 생태환경을 조성할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 배수부는, 서로 대칭되게 각각 배치되는 상부 판넬 및 하부 판넬; 과 상기 상부 판넬 및 하부 판넬 사이에 설치되어, 간격 및 각도를 조절하는 간격조절 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 녹화부는, 식재되는 식물의 뿌리가 배수부에 활착되는 것을 방지하는 방근시트; 상기 방근시트 상단에 형성되는 방사형 격자구조이며, 생분해성 플라스틱 재질로 이루어져 토양유실을 방지하는 식생틀; 상기 식생틀 내부에 적재되어 이물질을 걸러내고 흡입된 물은 여과하여 배수를 용이하게 하도록 구성되는 토양층; 상기 토양층의 상단에 식물의 생장을 위한 유기영양분이 포설되어 형성되는 유기토양층 및 상기 유기토양층의 상단에 식생매트가 적층되어 형성되는 식생층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 연못부는, 상단이 개방되고, 다공성 바닥판과 다공성 벽체를 포함하는 프레임; 및 다공성 바닥판 상단에 토양이 적층되어 수생식물이 식재되는 식생층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 생태학습서비스 제공부는, 상기 녹지 조성부에 형성된 비오톱의 생태를 관찰할 수 있도록 형성되는 탐방로; 및 카메라를 포함하여 이루어지는 이미지센서와 생물을 인식하기 위한 생물인식센서를 포함하여 상기 탐방로 상에 미리 정해진 일정 간격으로 설치되는 복수의 생태학습용 단말기를 포함하여 구성됨으로써, 학습자가 상기 생태학습용 단말기에 설치된 상기 이미지센서를 통해 특정 생물의 이미지를 입력하면 상기 생물인식센서를 통해 어떠한 생물인지 판별하고, 해당하는 생물에 관한 정보를 외부의 데이터베이스나 전문가로부터 수신하여 상기 학습자에게 제공하는 처리가 수행되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 생태학습서비스 제공부는, 학습자의 스마트폰이나 태블릿 PC를 포함하는 양방향 통신이 가능한 개인 휴대용 단말기에 설치되어 상기 개인 휴대용 단말기에 설치된 카메라로 생물을 촬영하면 촬영된 이미지에 해당하는 생물에 대한 정보를 서버로부터 수신하여 제공하는 처리를 수행하도록 구성되는 전용의 어플리케이션 프로그램의 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 식생정보 제공부는, 온도, 습도, 조도를 포함하는 식물의 서식환경을 감지하고 감지된 서식환경에 따라 식물상태를 관리자에게 알리기 위한 환경센서부; 식물이 식재된 토양의 수분 함량을 측정하기 위해 몸체 하부에 돌출 구비되는 토양센서부; 상기 환경센서부 및 상기 토양센서부로부터 얻어진 정보를 외부로 전송하기 위한 무선통신부; 및 상기 환경센서부, 상기 토양센서부 및 상기 무선통신부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 식물센서를 미리 정해진 일정 지점마다 복수 개 설치하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 식생정보 제공부는, 각각의 상기 식생틀에 상기 식물센서를 설치하여 구성됨으로써, 상기 식물센서에 의해 상기 식생틀에 식재된 식물이 성장하는 것을 지속적으로 모니터링할 수 있는 데 더하여, 식생정보를 구축하고 구축된 상기 식생정보를 관리자에게 전송함으로써, 효과적인 식물관리가 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 옥상 생태공원은 접근성이 좋으며, 학습자가 생물의 전 생육과정을 관찰할 수 있어, 이론 교육과 지속적으로 연계 가능한 생태학습이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 옥상 생태공원은 건물 옥상 공간의 재활용, 식물의 생육에 따른 생태계구축과 대기정화, 녹지의 증발 작용을 통한 도시의 열섬현상 완화 및 건축물의 환경개선 등의 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템(10)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도2는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 녹지 조성부(100)의 배수부(110)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 녹지 조성부(100)의 녹화부(120)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 나타낸 녹화부(120)의 식생틀(123)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 녹지 조성부(100)의 연못부(130)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 식생정보 제공부(300)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템(10)의 전체적인 동작을 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.
또한, 이하의 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략히 하기 위해 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템(10)의 전체적 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템(10)은, 크게 나누어, 건물의 옥상에 식물을 심어 생태환경을 조성하기 위한 녹지 조성부(100); 상기 녹지 조성부(100)에 식재된 식물에 대한 정보를 제공하도록 구성되는 생태학습서비스 제공부(200); 및 식재된 상기 식물의 생장 및 주변환경에 대한 모니터링을 위해 상기 녹지 조성부(100)에 설치되는 식생정보 제공부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기한 녹지 조성부(100)는, 배수매트가 형성되어 빗물 또는 유수를 배수하는 배수부(110); 육생 동식물의 생태를 관찰할 수 있는 비오톱이 형성된 녹화부(120); 및 수생 동식물의 생태를 관찰할 수 있는 수생 비오톱이 형성된 연못부(130)를 포함하여 이루어져 건물의 옥상에 용이하게 생태환경을 조성할 수 있도록 구성될 수 있다.
일반적으로, 자연지반이라고 할지라도 흙 속에 극단적인 투수층이 존재하지 않는 한 빗물과 같은 유입수는 하루에 1m 이상 스며들고, 스며들지 않는 물은 토양 속의 미세한 공극 속에 존재하게 되어 주로 식물 뿌리의 생육에 기여한다. 그러나 옥상은 자연지반과는 달리 일정한 깊이에 이르면 구조물 바닥이 있기 때문에 옥상생태공원 조성 시 양호한 배수를 위한 배수시설이 구비되어야 하고, 특히 집중 강우 시에도 이를 신속히 투수해 낼 수 있는 배수성이 뛰어난 토양 및 이를 기반으로 하는 시설이 구비되어야 한다.
이에 따라, 본 발명은 실시에에 따른 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템(10)은 후술하는 바와 같이 구성되는 배수부(110)를 구비함으로써 양호한 배수가 가능한 옥상 생태공원을 조성할 수 있다.
즉, 상기 배수부(110)는, 배수매트가 형성되어 빗물 또는 유수를 배수를 담당하는 것으로, 지속적인 배수가 가능하고 압축강도가 양호하도록 여과용 부직포가 부착된 배수판이나 배수매트를 이용할 수 있다.
더욱 상세하게는, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 녹지 조성부(100)의 배수부(110)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2에 나타난 바와 같이, 상기 배수부(110)는 서로 대칭되게 각각 배치되는 상부 판넬(111) 및 하부 판넬(113) 과 상기 상부 판넬(111) 및 하부 판넬(113) 사이에 설치되어, 간격 및 각도를 조절하는 간격조절 유닛(115)을 포함한다.
여기서, 상기 상부 판넬(111) 및 하부 판넬(113) 몸체에는 배수를 위한 배수공이 다수 형성되어 있어, 필요한 만큼의 물만 남겨지고 필요 이상의 물은 배수공을 통해 배수될 수 있다.
또한, 상기 간격조절 유닛(115)은 상부 판넬(111) 및 하부 판넬(113) 각각에 대응되게 설치되는 다수의 지지관(117) 및 지지관들을 연결하는 연결봉(119)을 포함한다. 동일한 높이의 지지관(117) 또는 서로 다른 높이를 가진 지지관(117)들이 연결봉(119)에 의해 연결될 수 있으며, 상기 지지관(117)들은 상부 판넬(111) 및 하부 판넬(113)을 수평 상태 또는 경사 상태로 조립할 수 있도록 구성될 수 있으며, 그것에 의해, 바닥면에 대해서도 상부쪽으로 공간을 형성하여, 배수가 원활하게 이루어질 수 있다.
계속해서, 도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 녹지 조성부(100)의 녹화부(120)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 녹화부(120)는, 식재되는 식물의 뿌리가 상기 배수부(110)에 활착되는 것을 방지하는 방근시트(121); 상기 방근시트(121) 상단에 형성되는 방사형 격자구조이며, 생분해성 플라스틱 재질로 이루어져 토양유실을 방지하는 식생틀(123); 상기 식생틀(123) 내부에 적재되어 이물질을 걸러내고 흡입된 물은 여과하여 배수를 용이하게 하도록 구성되는 토양층(125); 상기 토양층(125)의 상단에 식물의 생장을 위한 유기영양분이 포설되어 형성되는 유기토양층(127); 및 상기 유기토양층(127)의 상단에 식생매트가 적층되어 형성되는 식생층(129)을 포함하여 구성됨으로써 식물 및 곤충이 서식할 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
이를 위해, 상기 방근시트(121)는 미리 정해진 일정 높이 및 면적을 갖도록 설치되어 시공시의 물리적 손상과 다양한 환경으로부터 녹화부(120)를 보호하고, 식재되는 식물의 뿌리가 뻗어 지면에 활착되지 못하도록 차단함으로써 식물의 뿌리 생장으로 인해 발생되는 배수부(110)의 통수 기능 저하와 부패를 방지할 수 있도록 구성될 수 있다. 방근시트(121)의 소재로, 바람직하게는 폴리에틸렌폼 또는 폴리에틸렌비닐 등을 사용할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 도 4는 도 3에 나타낸 녹화부(120)의 식생틀(230)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4에 나타난 바와 같이, 상기 식생틀(123)은 사각의 외곽 프레임(122)과 방사형 격자구조로 배치된 간살(124)을 포함한다. 식생틀(123)은 생분해성 플라스틱으로 구성되어 박테리아나 다른 유기 생물체에 의하여 분해될 수 있으며, 생태계 독성과 이산화탄소 배출량을 저감시키는 효과가 있다. 이러한 방사형 격자구조 식생틀(123)은 간살(124) 사이사이에 초화 및 묘목을 심기 용이하며 식생토의 유실을 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기 토양층(125)은 식생틀 내부에 위치하여 이물질이나 토양 입자는 걸러내고 흡입된 물은 여과하도록 자갈이나 모래 등을 쌓음으로써 형성할 수 있다. 이러한 토양층(125)은 보수성 및 투수성이 뛰어나고 가벼우며 미생물이나 화학물질의 영향으로부터 부패 및 열화, 비산되지 않고 내구성이 좋은 소재로서, 토양이 수량과 수압에 의해 함몰되지 않고 지속적으로 유지되도록 암면매트 또는 입상암면을 이용할 수 있다.
상기 유기토양층(127)은 토양층(125)의 상단에 포설되는 부식토로, 인산이 함유되는 인공 경량 토양 소재를 이용할 수 있으며, 이러한 유기토양층(127)은 식물이 양분과 수분을 흡수하는데 적절한 pH와 전기전도도를 갖도록 형성됨으로써 식물뿌리의 활착과 생장에 필요한 유기영양분을 제공할 수 있다.
상기 식생층(129)은 옥상 생태공원 조성을 위한 식물이 식재되는 공간으로, 유기토양층(125)의 상단에 카펫식이나 롤 구조의 식생매트가 적층되어 형성됨으로써 동식물이 서식할 수 있는 공간을 제공한다. 이러한 식생층(129)에 식재되는 식물은 인공구조물의 열악한 환경조건인 토양건조, 공해, 병충해 또는 강한 일사와 바람으로부터 적응할 수 있도록 기본적으로 내건성, 내한성, 내습성을 가짐과 더불어 생태 교육을 위하여 생육이 빠르며 생육관리가 용이한 지피류 및 초화류를 식재할 수 있다.
계속해서, 도 5를 참조하면, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 녹지 조성부(100)의 연못부(130)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5에 나타난 바와 같이, 상기 연못부(130)는 상단이 개방되고, 다공성 바닥판(132)과 다공성 벽체(134)를 포함하는 프레임(131); 및 상기 다공성 바닥판(132) 상단에 토양이 적층되어 수생식물이 식재되는 식생층(133)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 프레임(131)의 재질은, 스테인리스스틸제 메탈라스, 스테인리스스틸제 메시, 스테인리스스틸제 타공판 등을 사용할 수 있으며, 그것에 의해, 종래의 철재 프레임에 비하여 경량이며 충분한 구조적 강도를 가지는 동시에, 운반 및 시공비용을 절감할 수 있다.
또한, 상기 다공성 바닥판(132) 상단에 토양을 적층하여 수생 식물을 식재되는 식생층(133)을 형성할 수 있으며, 바람직하게는 토양 상단에 폴리에스테르 섬유로 구성된 매트를 사용하여 식생층(133)을 구성할 수 있다.
이러한 식생층(133)에 식재되는 수생 식물은 번식이 용이하고 유묘의 대량생산이 가능하며, 미적 효과가 높고 생태적 가치가 높은 식물을 우선적으로 선정하여 식재할 수 있다.
더불어, 상기 연못부(130)에는 바닥에 흙, 모래, 자갈 및 잡석을 깔아 곤충류와 어류가 공존할 수 있도록 하는 동시에, 수심의 변화를 조정할 수 있도록 구성될 수 있다.
계속해서, 상기한 생태학습 서비스 제공부(200)는, 녹지 조성부(100)에 형성된 비오톱의 생태를 관찰할 수 있도록 형성된 일정한 동선으로 이어진 탐방로와, 카메라를 포함하여 이루어지는 이미지센서 및 생물을 인식하기 위한 생물인식센서를 포함하여 탐방로 상에 일정간격으로 설치되는 복수의 생태학습용 단말기를 포함하여 구성됨으로써, 학습자가 생태학습용 단말기에 설치된 이미지센서를 통해, 예를 들면, 나뭇잎이나 꽃 또는 열매 등과 같이, 특정 생물의 이미지를 입력하면 생물인식센서를 통해 어떠한 생물인지 판별하고, 해당하는 생물에 관한 정보를 외부의 데이터베이스나 전문가 등으로부터 수신하여 학습자에게 제공하는 처리가 수행되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 생태학습서비스 제공부(200)는, 예를 들면, 스마트폰이나 태블릿 PC 등과 같이, 양방향 통신이 가능한 개인 휴대용 단말기에 전용의 어플리케이션 프로그램을 설치하여, 학습자가 카메라를 통해 특정 생물의 이미지를 촬영하면, 촬영된 이미지에 해당하는 생물에 관한 상세한 설명을 외부의 전문가나 데이터베이스 등으로부터 수신하여 학습 자료를 구성하고 상기 학습자에게 제공하는 처리를 수행하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기한 학습자료는, 예를 들면, 증강현실(AR)기술을 이용하여, 학습자의 개인 휴대용 단말기에 해당 생물의 이미지와 상세한 설명을 함께 표시함으로써, 보다 학습효과를 높일 수 있다.
또한, 데이터 구축을 위하여 SNS와 상호작용, 커뮤니티를 위한 전문가와의 상호작용을 통해 보다 정확한 데이터베이스를 구축하여 학습자료를 구성할 수 있다.
여기서, 상기 탐방로는 우수 등이 땅속으로 직접 스며들게 하고 땅속의 수분은 표면으로 증발하게 하는 기능을 가진 투수성 포장체를 사용하여 형성할 수 있으며, 미끄럼 방지를 위하여 논슬립제를 이용하여 미끄럼 방지 처리 작업을 수행할 수 있다.
또한, 외관형성을 위하여 다양한 색상과 문양으로 표면을 연출할 수 있다.
아울러, 상기 탐방로 좌우공간에는 맨발로 걸으면서 자연을 체감할 수 있는 맨발로 걷는 길, 나무로 만든 퍼즐, 화분 만들기, 텃밭 가꾸기, 나무의 생육구조를 이해할 수 있도록 모형으로 제작한 구조모형, 열매 전시물 또는 새와 나무의 공존 모형 등을 설치 및 배열할 수 있으며, 그 밖에도 본 발명의 목적에 적합한 다양한 교구를 설치하고 생태 교육 프로그램을 진행하여 학습자에게 생태에 관해 교육할 수 있다.
계속해서, 도 6을 참조하면, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 식생정보 제공부(300)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6에 나타난 바와 같이, 식재된 식물의 생장 및 주변환경에 대한 모니터링을 위해 상기 녹지 조성부(100)에 설치되는 식생정보 제공부(300)는, 온도, 습도, 조도 등을 포함하는 식물의 서식환경을 감지하고 감지된 서식환경에 따라 식물상태를 관리자에게 알리기 위한 환경센서부(310); 식물이 식재된 식생틀의 토양의 수분함량을 측정하기 위해 몸체 하부에 돌출하여 구비되는 토양센서부(330); 상기 환경센서부(310) 및 토양센서부(330)로부터 얻어진 정보를 외부로 전송하기 위한 무선통신부(350); 및 상기 환경센서부(310), 토양센서부(330) 및 무선통신부(350)에 전원을 공급하는 전원부(370)를 포함하는 식물센서(600)를 일정 지점마다 복수 개 설치하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기한 식물센서(600)는, 예를 들면, LED 등과 같은 표시수단을 더 포함하여, 색 변화 또는 문자메세지 등을 통해 동작 상태를 표시하여 관리자에게 알리도록 구성될 수 있다.
상기 전원부(370)는, 예를 들면, 몸체에 배터리를 결합하여 전원을 공급하도록 구성될 수 있으며, 또는, 외부조광에 의하여 전원을 발생시켜 전원부에 충전하는 솔라셀을 추가적으로 구비하여 전원을 공급할 수 있도록 구성될 수도 있는 등, 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있다.
즉, 상기한 식생정보 제공부(300)는, 도 6에 나타낸 바와 같이 구성되는 식물센서(600)를 각각의 식생틀(123)에 설치함으로써, 각각의 식물센서(600)에 의해 식생틀(123)에 설치된 식물이 성장하는 것을 지속적으로 모니터링할 수 있는 데 더하여, 식생정보를 구축하고 구축된 식생정보를 관리자에게 전송함으로써, 관리방안 모색 및 체계적인 관리시스템을 도입하여 효과적인 식물관리가 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 도 7을 참조하면, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 옥상 생태공원 조성 시스템(10)의 전체적인 동작을 나타내는 개념도이다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템(10)은, 도 1 내지 도 5를 참조하여 상기한 바와 같이하여 녹지 조성부(100)를 구성하고, 상기 생태학습서비스 제공부(200)는, 카메라와 같은 이미지 센서와 생물을 인식하기 위한 생물인식센서를 포함하여 구성되는 생태학습용 단말기를 일정 간격마다 설치하거나, 또는 스마트폰이나 태블릿 PC등과 같은 개인 휴대용 단말기에 전용의 어플리케이션 프로그램을 설치하여 생태 교육에 활용되도록 구성할 수 있다.
더 상세하게는, 상기 생태학습 서비스 제공부(200)는, 상기 녹지 조성부(100)에 형성된 비오톱의 생태를 관찰할 수 있도록 형성되는 탐방로와 카메라를 포함하여 이루어지는 이미지센서 및 생물을 인식하기 위한 생물인식센서를 포함하여 상기 탐방로 상에 미리 정해진 일정 간격으로 설치되는 복수의 생태학습용 단말기를 포함하여 구성됨으로써, 학습자가 상기 생태학습용 단말기에 설치된 상기 이미지센서를 통해 생물의 이미지를 입력하면 상기 생물인식센서를 통해 어떠한 생물인지 판별하고, 해당하는 생물에 관한 정보를 외부의 데이터베이스나 전문가로부터 수신하여 상기 학습자에게 제공하는 처리가 수행되도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 생태학습서비스 제공부(200)는, 예를 들면, 스마트폰이나 태블릿 PC 등과 같이, 양방향 통신이 가능한 개인 휴대용 단말기에 전용의 어플리케이션 프로그램을 설치하여, 학습자가 카메라를 통해 이미지를 촬영하면, 촬영된 이미지에 해당하는 생물에 관한 상세한 설명을 외부의 전문가나 데이터베이스 등으로부터 수신하여 학습 자료를 구성하고 상기 학습자에게 제공하는 처리를 수행하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기한 학습자료는, 예를 들면, 증강현실(AR)기술을 이용하여, 학습자의 개인 휴대용 단말기에 해당 생물의 이미지와 상세한 설명을 함께 표시함으로써, 보다 학습효과를 높일 수 있다.
또한, 데이터 구축을 위하여 SNS와 상호작용, 커뮤니티를 위한 전문가와의 상호작용을 통해 보다 정확한 데이터베이스를 구축하여 학습자료를 구성할 수 있다.
따라서 본 발명의 실시에에 따른 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템(10)을 이용하면, 상기한 바와 같이 하여 구성되는 생태학습서비스 제공부(200)를 통하여 획일적인 학습과 달리 개인별 특성에 따른 학습 프로그램을 구성할 수 있으며, 학습 진행 시간을 단축시킬 수 있어 생태학습의 효율성을 극대화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시에에 따른 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템(10)은, 도 7에 나타난 바와 같이, 식생정보 제공부(300)에 설치되는 복수의 식물센서(600)를 이용하여 식물상태 및 환경상태에 대한 식생정보를 구축하여 효율적인 식물관리가 가능하도록 구성될 수 있다.
더 상세하게는, 상기 식생정보 제공부(300)는 온도, 습도, 조도 등을 포함하는 식물의 서식환경을 감지하고 감지된 서식환경에 따라 식물상태를 관리자에게 알리기 위한 환경센서부(310); 식물이 식재된 식생틀의 토양의 수분함량을 측정하기 위해 몸체 하부에 돌출 구비되는 토양센서부(330); 상기 환경센서부(310) 및 토양센서부(330)로부터 얻어진 정보를 외부로 전송하기 위한 무선통신부(350); 및 상기 환경센서부(310), 토양센서부(330) 및 무선통신부(350)에 전원을 공급하는 전원부(370)를 포함하는 식물센서(600)를 일정 지점마다 복수 개 설치하여 구성될 수 있다.
따라서 본 발명의 실시에에 따른 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템(10)을 이용하면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 식물센서(600)를 각각의 식생틀(123)에 설치함으로써, 각각의 식물센서(600)에 의해 식생틀(123)에 설치된 식물이 성장하는 것을 지속적으로 모니터링할 수 있는 데 더하여, 식생정보를 구축하고 구축된 식생정보를 관리자에게 전송함으로써, 관리방안 모색 및 체계적인 관리시스템을 도입하여 효과적인 식물관리가 가능하도록 구성될 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이, 건물의 옥상에 식물을 심어 생태환경을 조성하고 단순한 공원의 기능뿐만 아니라 생태학습장으로도 활용 가능한 동시에, 센서를 통해 식재된 식물의 생장을 관측 가능한 데 더하여, 효율적인 식물관리가 가능하도록 구성되는 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템이 제공됨으로써, 단순히 옥상농화 공법에 관하여만 고려되어 있고 공원 조성 후 식물의 생장을 관리하고 다양한 목적으로 활용할 수 있도록 하기 위한 기술내용에 대하여는 고려된 바가 없었던 종래기술의 문제점을 해결할 수 있다.
10. 생태 교육용 옥상 생태공원 조성 시스템
100. 녹지 조성부 110. 배수부
111. 상부 판넬 113. 하부 판넬
115. 간격 조절 유닛 117. 지지관
119. 연결봉 120. 녹화부
121. 방근시트 123. 식생틀
122. 외곽 프레임 124. 간살
125. 토양층 127. 유기토양층
129. 식생층 130. 연못부
131. 프레임 132. 다공성 바닥판
133. 식생층 134. 다공성 벽체
200. 생태학습서비스 제공부 300. 식생정보 제공부
310. 환경센서부 330. 토양센서부
350. 무선통신부 370. 전원부
600. 식물센서

Claims (9)

  1. 건물의 옥상에 식물을 심어 생태환경을 조성하기 위한 녹지 조성부;
    상기 녹지 조성부에 식재된 식물에 대한 정보를 제공하도록 구성되는 생태학습서비스 제공부; 및
    식재된 상기 식물의 생장 및 주변환경에 대한 모니터링을 위해 상기 녹지 조성부에 설치되는 식생정보 제공부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 생태교육용 옥상 생태공원 조성 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 녹지 조성부는,
    배수매트가 형성되어 빗물 또는 유수를 배수하는 배수부;
    육생 동식물의 생태를 관찰할 수 있는 비오톱이 형성된 녹화부; 및
    수생 동식물의 생태를 관찰할 수 있는 수생 비오톱이 형성된 연못부를 포함하여 이루어져 건물의 옥상에 용이하게 생태환경을 조성할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 옥상 생태공원 조성 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배수부는,
    서로 대칭되게 각각 배치되는 상부 판넬 및 하부 판넬; 및
    상기 상부 판넬 및 상기 하부 판넬 사이에 설치되어, 간격 및 각도를 조절하는 간격조절 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 옥상 생태공원 조성 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 녹화부는,
    식재되는 식물의 뿌리가 상기 배수부에 활착되는 것을 방지하는 방근시트;
    상기 방근시트 상단에 형성되는 방사형 격자구조이며, 생분해성 플라스틱 재질로 이루어져 토양유실을 방지하는 식생틀;
    상기 식생틀 내부에 적재되어 이물질을 걸러내고 흡입된 물은 여과하여 배수를 용이하게 하도록 구성되는 토양층;
    상기 토양층의 상단에 식물의 생장을 위한 유기영양분이 포설되어 형성되는 유기토양층; 및
    상기 유기토양층의 상단에 식생매트가 적층되어 형성되는 식생층을 포함하는 것을 특징으로 하는 옥상 생태공원 조성 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연못부는,
    상단이 개방되고, 다공성 바닥판과 다공성 벽체를 포함하는 프레임; 및
    상기 다공성 바닥판 상단에 토양이 적층되어 수생식물이 식재되는 식생층을 포함하는 것을 특징으로 하는 옥상 생태공원 조성 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 생태학습서비스 제공부는,
    상기 녹지 조성부에 형성된 비오톱의 생태를 관찰할 수 있도록 형성되는 탐방로; 및
    카메라를 포함하여 이루어지는 이미지센서와 생물을 인식하기 위한 생물인식센서를 포함하여 상기 탐방로 상에 미리 정해진 일정 간격으로 설치되는 복수의 생태학습용 단말기를 포함하여 구성됨으로써,
    학습자가 상기 생태학습용 단말기에 설치된 상기 이미지센서를 통해 특정 생물의 이미지를 입력하면 상기 생물인식센서를 통해 어떠한 생물인지 판별하고, 해당하는 생물에 관한 정보를 외부의 데이터베이스나 전문가로부터 수신하여 상기 학습자에게 제공하는 처리가 수행되도록 구성된 것을 특징으로 하는 옥상 생태공원 조성 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 생태학습서비스 제공부는,
    학습자의 스마트폰이나 태블릿 PC를 포함하는 양방향 통신이 가능한 개인 휴대용 단말기에 설치되어, 상기 개인 휴대용 단말기에 설치된 카메라로 생물을 촬영하면 촬영된 이미지에 해당하는 생물에 대한 정보를 서버로부터 수신하여 제공하는 처리를 수행하도록 구성되는 전용의 어플리케이션 프로그램의 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 옥상 생태공원 조성 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 식생정보 제공부는,
    온도, 습도, 조도를 포함하는 식물의 서식환경을 감지하고 감지된 상기 서식환경에 따라 식물상태를 관리자에게 알리기 위한 환경센서부;
    식물이 식재된 토양의 수분 함량을 측정하기 위해 몸체 하부에 돌출 구비되는 토양센서부;
    상기 환경센서부 및 상기 토양센서부로부터 얻어진 정보를 외부로 전송하기 위한 무선통신부; 및
    상기 환경센서부, 상기 토양센서부 및 상기 무선통신부에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 식물센서를 미리 정해진 일정 지점마다 복수 개 설치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 옥상 생태공원 조성 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 식생정보 제공부는,
    각각의 상기 식생틀에 상기 식물센서를 설치하여 구성됨으로써,
    상기 식물센서에 의해 상기 식생틀에 식재된 식물이 성장하는 것을 지속적으로 모니터링할 수 있는 데 더하여,
    식생정보를 구축하고 구축된 상기 식생정보를 관리자에게 전송함으로써, 효과적인 식물관리가 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 옥상 생태공원 시스템.
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KR101297205B1 (ko) 2012-05-21 2013-08-20 김정춘 숲 생태 학습장의 구조
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