KR20170052025A - 지피식물을 위한 옥상녹화장치 - Google Patents

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Abstract

본 명세서에는 도시 옥상에 지피식물 및 약초 생육을 위한 녹화장치가 개시된다. 상기 녹화장치는 옥상 바닥면에 방수층을 형성하고 그 상부에 배근층, 보수용 저장배수층, 방근 필터층 및 지피식물용 토양을 순차적으로 배치함으로써, 빗물 흡수량을 최대로 증가시켜 강우 유출을 지체시키고 가뭄 시 천천히 지속적으로 수분을 공급하여 도시 가뭄 현상을 극복함으로써 지피식물을 장기간 안정적으로 생육할 수 있는 효과가 있다.

Description

지피식물을 위한 옥상녹화장치{ROOFTOP GARDENING EQUIPMENT FOR GROUND COVER PLANTS}
본 명세서에는 지피식물 및 약초 생육을 위한 옥상녹화장치가 개시된다.
급속한 도시화 및 산업화에 따른 부작용으로 녹지공간의 감소, 생태계 파괴, 에너지의 과다사용, 도시경관 악화 등 도시환경생태가 심각하게 대두되고 있는 실정이다. 이에 대한 개선책으로 전세계적으로 도시생태환경 개선과 환경오염부하 저감을 위한 도시옥상농원에 대한 관심이 집중되고 있다. 또한 이와 비슷한 맥락에서 도시농업의 부가가치를 향상시키기 위한 영농시설방법 개선을 비롯하여 지피식물 및 지피식물류의 약초와 특수작물류의 고부가가치 식물재배에 대한 관심이 집중되고 있다.
그러나, 기존의 옥상녹화시스템으로 건물 옥상에 지피식물을 식재할 때에는, 토심이 30 cm를 넘어야 하고, 그에 따라 많은 수분을 함유하는 배양토로 인하여 두터운 방수판, 배수판 등을 필수적으로 수반할 뿐만 아니라 건물에 많은 하중을 부과하는 문제점이 있으며, 지피식물에 제공하는 물 공급량이 제한적이거나 시공이 복잡한 문제가 있다. 또한, 지피식물 생육에 적합하지 않은 배양토 선택은 식물 생육에 악영향을 미칠 뿐만 아니라 토양 수분 함유량이 증가할 경우 건물 하중에 부담을 주는 문제점이 있어, 도시옥상에 지피식물을 재배하기에 적합하도록 토양이 경량화되고 수분과 영양분 공급이 원활한 배양토 구성이 요구되고 있는 실정이다.
한국 등록특허공보 제10-0188248호
일 측면에서, 본 명세서는 과밀화된 도심 건물의 유휴공간인 옥상을 활용하여 지피식물 및 지피식물류의 약효가 있는 약초를 조성하기 위한 옥상녹화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에서, 본 명세서에 개시된 기술은 지피식물을 재배하는 재배층; 상기 재배층 하부에 형성된 방근 필터층; 및 상기 방근 필터층 하부에 형성된 보수(保水)용 저장배수층;을 포함하고, 상기 보수용 저장배수층은 1 이상의 배출용 개구부를 포함하는 상판 지지부재, 상기 상판 지지부재 하부에 형성되는 하판 지지부재, 및 상기 상판 지지부재와 하판 지지부재 사이에 구비된 토목섬유(geotextile) 재질의 보수(保水)부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 옥상녹화장치를 제공한다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 재배층은 피트모스, 퇴비 및 폐자원을 포함하는 제1 배양토, 숯, 나무 필렛(pellet) 및 폐목자재를 포함하는 제2 배양토, 및 일반토양을 포함하는 제3 배양토가 2 내지 3 : 3 내지 4 : 4의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 상판 지지부재, 하판 지지부재 및 보수부재는 모듈형으로 보수용 저장배수층을 형성할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 보수용 저장배수층은 높이가 10 내지 20 cm로 형성된 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 보수부재는 볼록부 및 오목부가 교차 형성된 골지 형상으로 구비된 것일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 골지 형상은 V형 또는 U형일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 토목섬유는 부직포 또는 매트일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 토목섬유는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 재질일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 옥상녹화장치는, 상기 보수용 저장배수층 하부에 형성된 배근층; 및 상기 배근층 하부에 형성된 방수층을 더 포함할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상기 지피식물은 잔디류, 이끼류, 고사리류, 나물류, 맥문동, 인동, 바위손, 부처손, 만병초, 석창포, 백화등, 바위손, 섬노루귀, 수호초, 섬초롱, 옥잠화, 흰붓꽃, 원추리, 기린초, 패랭이 및 나물류로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상일 수 있다.
일 측면에서, 본 명세서에 개시된 옥상녹화장치는 빗물 흡수량을 최대로 증가시켜 강우 유출을 지체시키고 가뭄 시 천천히 지속적으로 수분을 공급하여 도시 가뭄 현상을 극복함으로써 지피식물을 장기간 안정적으로 생육할 수 있는 효과가 있다.
다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 옥상녹화장치는 도시 옥상에 지피식물을 재배하기에 적합하도록 토양이 경량화되고 수분과 영양분 공급이 원활한 토양 구성 및 성분비를 제공하는 효과가 있다.
다른 측면에서, 본 명세서에 개시된 옥상녹화장치는 건물 하중 부담을 경감시키고, 지붕의 형태와 관계 없이 용이하게 시공 및 운반이 가능하며 시공 속도, 시공 비용이 절감되는 효과가 있다.
도 1은 본 명세서의 일 구현예에 따른 옥상녹화장치의 단면도이다.
도 2a는 본 명세서의 일 구현예에 따른 보수용 저장배수층 상판 지지부재의 평면도이다.
도 2b는 본 명세서의 일 구현예에 따른 보수용 저장배수층 하판 지지부재의 평면도이다.
도 2c는 본 명세서의 일 구현예에 따른 보수용 저장배수층 보수부재의 단면도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 명세서의 일 구현예에 따른 옥상녹화장치의 단면 구조를 나타낸다.
본 명세서에 따른 옥상녹화장치는 재배층(2); 방근 필터층(3); 및 보수(保水)용 저장배수층(4)을 포함한다. 지피식물의 재배를 위해서는 토양의 성상과 배수능이 가장 중요한 인자로 작용한다.
상기 재배층(2)은 지피식물을 재배하기 위한 배양토로 구성된 영양층이다.
예시적인 일 구현예에서, 재배층(2)은 피트모스, 퇴비, 폐자원을 포함하는 제1 배양토, 숯, 나무 필렛(pellet) 및 폐목자재를 포함하는 제2 배양토, 및 일반토양을 포함하는 제3 배양토를 포함할 수 있다.
상기 퇴비는 상용화된 것을 구입하거나 낙엽토 또는 부식토 등을 섞어 제조할 수 있으며, 폐자원은 식품 가공 과정에서 발생하는 부산물 또는 식품을 소비하고 남은 부산물로서 폐한약재, 과일껍질 등을 포함한다. 과일껍질은 생체를 바로 혼합하기 보다는 일정 시간 동안 잘게 갈거나 빻아서 발효시킨 다음 혼합하는 것이 바람직하다. 한편, 숯가루, 나무 필렛 및 잘게 쪼갠 폐목자재의 사용은 토양의 통기성을 확보하고 수분을 보유할 수 있게 해 주며 장기간에 걸쳐 분해됨으로써 식물의 부가적인 영양소로 이용될 수 있다. 또한, 일반토양은 생활 주변에서 쉽게 구할 수 있는 모든 흙을 의미하며, 지피식물의 지지력을 확보하고 뿌리와 영양분의 이동 통로로 이용될 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 제1 배양토, 제2 배양토 및 제3 배양토는 2 내지 3 : 3 내지 4 : 4의 중량비로 혼합할 수 있으며, 식물의 종류와 건물을 고려하여 구성 비율을 조정할 수 있다. 예컨대, 지피식물의 생육을 위해 제1 배양토, 제2 배양토 및 제3 배양토를 3 : 4 : 4의 중량비로 혼합할 수 있다. 또는, 배수가 잘 되는 토양을 필요로 하는 지피식물이나 약초에 대해서는 제1 배양토, 제2 배양토 및 제3 배양토를 2 : 4 : 4의 중량비로 혼합할 수 있다.
본 명세서에서 지피식물은 지피식물 및 지피식물류의 약효가 있는 약초를 모두 포함하는 최광의 개념이다.
일반적으로 지피식물이란 지표를 낮게 덮는 식물을 통틀어 이르는 말이다. 이들은 얕은 뿌리를 가지고 있어 깊은 토심을 필요로 하지 않기 때문에 건물 옥상 등의 녹화사업에 매우 선호되는 식물종이다.
한편, 약초는 약으로 쓰이거나 약의 원료가 되는 식물로서, 일반적으로 약초라 함은 목본식물은 물론 버섯 등의 균류나 세균류도 포함하며 균조식물, 선태식물, 양치식물 및 종자식물로 분류할 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 지피식물은 이에 제한하는 것은 아니나, 잔디류, 이끼류, 고사리류, 나물류, 맥문동, 인동, 바위손, 부처손, 만병초, 석창포, 백화등, 바위손, 섬노루귀, 수호초, 섬초롱, 옥잠화, 흰붓꽃, 원추리, 기린초, 패랭이 및 나물류로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상일 수 있으며, 본 명세서에 따른 옥상녹화장치는 수분 공급에 민감한 식물류에 대한 생육에 대해서도 탁월한 효과가 있다.
상기 방근 필터층(3)은 재배층(2) 하부에 형성되어 지피식물 및 잔뿌리가 많은 약초가 생장함에 따라 무성하게 커지는 뿌리가 보수용 저장배수층에 뻗지 못하도록 방지하는 기능을 수행한다.
예시적인 일 구현예에서, 방근 필터층(3)은 폴리에틸렌 재질의 20 메쉬 망사를 사용할 수 있다.
상기 보수(保水)용 저장배수층(4)은 다흡수성 및 다공성의 저장-배수 시스템으로서 방근 필터층(3) 하부에 형성되며, 1 이상의 배출용 개구부(411)를 포함하는 상판 지지부재(41), 상기 상판 지지부재 하부에 형성되는 하판 지지부재(42), 및 상기 상판 지지부재와 하판 지지부재 사이에 구비된 토목섬유(geotextile) 재질의 보수(保水)부재(43)를 포함한다.
도 2a 및 2b는 본 명세서의 일 구현예에 따른 보수용 저장배수층 상판 지지부재(41) 및 하판 지지부재(42)의 평면도를 나타내며, 도 2c는 본 명세서의 일 구현예에 따른 보수용 저장배수층 보수부재(43)의 단면도를 나타낸다.
상기 보수용 저장배수층(4)은 보수부재(43)에 물을 보유함으로써 방수층과 식재층 사이의 단열 작용 역할을 수행하여 건물열저감효과를 나타내며, 상부의 식재층 및 육성 토양층의 무게를 지탱할 수 있는 지지대 역할을 수행한다.
예시적인 일 구현예에서, 상판 지지부재(41) 및 하판 지지부재(42)는 딱딱한 재질로서 상하부가 결착된 일체형 또는 자유롭게 떼었다 붙였다 할 수 있는 모듈형으로 보수용 저장배수층(4)을 형성할 수 있다. 상기 상판 지지부재(41), 하판 지지부재(42) 및 보수부재(43)가 모듈 형태로 시공이 가능함에 따라 지붕의 형태와 관계 없이 용이하게 시공할 수 있고, 시공 속도 및 비용 절감에도 이바지할 수 있는 효과가 있다.
예시적인 일 구현예에서, 상판 지지부재(41) 및 하판 지지부재(42)는 지붕 면적을 최대한 커버하기 위해서 작게는 가로 세로 15 cm, 크게는 가로 세로 45 cm의 크기로 조립식 형태의 시공이 가능하다.
예시적인 일 구현예에서, 상판 지지부재(41)는 1 이상의 배출용 개구부(411)를 구비함으로써 장마나 태풍과 같은 우천 시 시스템 내부에 과잉의 물이 발생하였을 때 이를 통해 월수 배출이 가능하도록 하여 홍수저감효과를 가질 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 배출용 개구부(411)는 2 내지 5 cm, 또는 2 내지 4 cm의 직경 또는 너비를 가질 수 있다.
상기 보수부재(43)는 내부에 일정량의 물을 저장하여 지피식물 또는 약초의 생육에 필요한 수분을 서서히 공급하는 기능을 수행한다.
예시적인 일 구현예에서, 보수부재(43)는 볼록부(431) 및 오목부(432)가 교차 형성된 골지 형상으로 구비된 것일 수 있다. 예컨대, 골지 형상은 V형, U형 또는 이들의 중간 형태일 수 있다.
상기 보수부재(43)가 골지 형상으로 구비됨에 따라 표면적을 극대화하여 물의 흡수량을 극대화하고 유효수량의 배출 속도를 지연시켜 주는 효과가 있다. 이에 따라, 본 명세서에 개시된 옥상녹화장치는 가뭄 시 지피식물 생육에 필요한 수분 고갈로 인한 식물 마름 현상을 방지하고 다량의 우수 유출 발생 시 유효수량의 다량 확보와 지피식물 생육에 필요한 수분의 지속적인 공급이 가능함으로써, 종래 배수 시스템의 빠른 배수에 의한 짧은 생육과 성장 억제를 방지하여 장기간 안정적으로 지피식물을 생육할 수 있는 효과가 있다.
또한, 보수부재(43)가 골지 형상으로 구비됨에 따라 보수용 저장배수층(4)의 높이를 10 내지 20 cm, 또는 10 내지 15 cm, 또는 15 내지 20 cm, 또는 12 내지 18 cm, 또는 14 내지 16 cm로 구성함에 따라 배수층의 두께를 감소시켜 시공의 어려움 및 건물 하중 문제를 경감시킬 수 있는 효과가 있다.
토목섬유(geotextile)는 투수성(water permeability)을 갖는 재료를 기초로 하여 직조된 것으로서, 모래, 흙, 자갈 등의 환경에 사용되는 섬유, 고분자 재료를 말한다. 사용되는 섬유 원료는 물리적 성질, 기계적 성질 및 내약품성이 우수한 열가소성 섬유가 주류를 이룬다. 본 명세서에서 토목섬유는 편물, 직물 및 부직포를 포함하며, 사용방법이 비슷하고 토목섬유로 취급할 수 있는 웹(web), 매트(mat), 네트(net), 그리드(grid) 및 플라스틱시트 등을 모두 포함하는 최광의 개념이다.
예시적인 일 구현예에서, 토목섬유는 부직포 또는 매트일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 토목섬유는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 재질일 수 있다.
예시적인 일 구현예에서, 옥상녹화장치는 상기 보수용 저장배수층(4) 하부에 형성된 배근층(5); 상기 배근층(5) 하부에 형성된 단열층(6); 및 상기 단열층(6) 하부에 형성된 방수층(7)을 더 포함할 수 있다.
상기 배근층(5)은 지피식물의 뿌리를 더 이상 뻗지 못하게 차단 및 보호하는 기능을 수행한다.
본 명세서에 따른 옥상녹화장치의 시공방법은 다음과 같다.
먼저, 옥상 바닥면 슬라브(8)에 PE 재질의 방수층(7)을 형성하고 그 상부에 지오폼 단열층(6), 배근층(5), 폴리에틸렌 장섬유부직포 보수부재(43)를 구비하는 보수용 저장배수층(4), PE 재질의 방근 필터층(Geo-max, #20 mesh)(3) 및 재배층(2)을 순차적으로 배치하고 지피식물(1)을 재배층에 파종하여 착근시켜 옥상녹화장치를 설치할 수 있다.
이상, 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시 태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.
1: 지피식물 2: 재배층
3: 방근 필터층 4: 보수용 저장배수층
5: 배근층 6: 단열층
7: 방수층 8: 슬라브
41: 상판 지지부재 42: 하판 지지부재
43: 보수부재 411: 배출용 개구부
431: 볼록부 432: 오목부

Claims (10)

  1. 지피식물을 재배하는 재배층;
    상기 재배층 하부에 형성된 방근 필터층; 및
    상기 방근 필터층 하부에 형성된 보수(保水)용 저장배수층;을 포함하고,
    상기 보수용 저장배수층은 1 이상의 배출용 개구부를 포함하는 상판 지지부재, 상기 상판 지지부재 하부에 형성되는 하판 지지부재, 및 상기 상판 지지부재와 하판 지지부재 사이에 구비된 토목섬유(geotextile) 재질의 보수(保水)부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 옥상녹화장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 재배층은 피트모스, 퇴비 및 폐자원을 포함하는 제1 배양토, 숯, 나무 필렛(pellet) 및 폐목자재를 포함하는 제2 배양토, 및 일반토양을 포함하는 제3 배양토가 2 내지 3 : 3 내지 4 : 4의 중량비로 혼합된, 옥상녹화장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상판 지지부재, 하판 지지부재 및 보수부재는 모듈형으로 보수용 저장배수층을 형성하는, 옥상녹화장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 보수용 저장배수층은 높이가 10 내지 20 cm로 형성된, 옥상녹화장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 보수부재는 볼록부 및 오목부가 교차 형성된 골지 형상으로 구비된, 옥상녹화장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 골지 형상은 V형 또는 U형인, 옥상녹화장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 토목섬유는 부직포 또는 매트인, 옥상녹화장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 토목섬유는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 재질인, 옥상녹화장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 옥상녹화장치는,
    상기 보수용 저장배수층 하부에 형성된 배근층; 및
    상기 배근층 하부에 형성된 방수층을 더 포함하는, 옥상녹화장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 지피식물은 잔디류, 이끼류, 고사리류, 나물류, 맥문동, 인동, 바위손, 부처손, 만병초, 석창포, 백화등, 바위손, 섬노루귀, 수호초, 섬초롱, 옥잠화, 흰붓꽃, 원추리, 기린초, 패랭이 및 나물류로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상인, 옥상녹화장치.
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