KR20170112842A - 수목뿌리 성장 제어 유도기에 의한 수목식재 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로, 인도, 도로공원 및 기타장소에 식재되어, 지표면 가까이 수목뿌리가 수평방향으로 성장하면서 굵어져 지표면으로 돌출되거나 인접 도로시설물을 파괴하는 뿌리를 제어하여, 땅속 수직방향 일정 깊이로 이하로 생장 제어하고 일정 깊이 이하에서 수평방향으로 생장하도록 유도하여 인도블록이 돌출되어 보행자가 걸려 넘어지거나 포장블록 인접 도로 구조물과 지중시설물등이 파괴되는 것을 방지하는 수목뿌리 보호 생장 유도 식재법이다.

Description

보행자 안전과 지중 시설물 보호를 위한 수목뿌리 보호 성장 유도장치{omitted}

본 발명은 수목 뿌리 생장방향을 유도하는 방법으로 보다 구체적으로는 유도하는 방향으로는 수목뿌리 생장 환경을 최적으로 조성하고, 반대하는 생장방향으로는 빈약한 환경의 인위적 조성과, 물리적 차단을 하여 수목뿌리 생장에 유리한 방향으로 유도하여 궁극적으로 수목의 생장을 촉진하고, 수목 식재 후 고사를 방지하고, 도로 표층과 지중 시설물을 파괴하는 방향으로는 생장을 억제하고자 한 것이다.

여름철 도시내 온도상승방지. 도시미관 조성, 쾌적한 대기환경 조성등의 목적으로 도시내 공원 도로등에 여러 종류의 가로수가 식재되고 있다. 일반적인 수목식재 방법은 봉분이상 크기의 구덩이를 파고 수목 생장에 필요한 영양제등의 성분을 섞어 되메우기하게 된다. 이 식재방법에서 봉분흙은 봉분외측 되메우기한 토양 또는 기존지반과는 충분하게 접착되지 않는다. 이러한 환경은 봉분과 봉분외측 지반과 분리되어 지상에 줄기와 가지를 고정하는 수목지지대를 설치하지만, 바람에 나무가 흔들림에 따라 봉분에서도 진동이 발생한다. 뿌리는 진동에 대응하여 나무줄기를 안정적으로 고정하기 위해 수평방향으로 발달하게 된다. 이 수평방향으로 발달한 측근이 굵어지면서 지상으로 돌출되게 된다.

수목 봉분의 불안정적인 고정 또한 측근 발생의 중요한 요인이다.

가로수 측근 발생 방지방법이 여러 가지 제시되어 있다. 그중 대한민국 공개특허 제2006-0097377호는 근본 측근 발생 생장을 억제하는 방법이 아니고 측근이 발생 성장하여 굵어지면서 지반으로 돌출을 막는 방법이나. 이는 측근이 장기적으로 서서히 굵어지면서 지반 위로 돌출되는 파괴력을 억제하기는 어렵다. 이는 실제 피해현장에서 콘크리트 포장이나 아스팔트 포장을 들어올리는 현상으로 확인할 수 있다, 또한 대한민국 공개 특허 제2006-0106100호는 수목뿌리 외측 둘레로 설치되어 수평방향으로 생장을 억제하는 장치이나. 이는 나무뿌리 성장에 중요한 영양이 부족할 우려가 있고 수평방향으로의 수분이동이 차단되며, 장기적으로 장치 아래쪽으로 성장한 뿌리가 굵어지면서 장치 전체를 들어올리는 현상을 막지 못한다.

또한 수목뿌리가 지표면으로 돌출되는 중요한 요인중 한가지는 뿌리 근처의 흙에 산소공급이다.

학술적으로 나무의 산소호흡량은 나무잎 60% 뿌리 30% 줄기 10% 정도의 호흡량으로 연구되어 있다. 활엽수의 경우 겨울철 잎이 지고나면, 일정 산소호흡량은 줄어들지만, 뿌리와 줄기에서의 산소호흡으로 의존하게 된다. 특히 겨울철 뿌리 근처 토양 공극 사이의 수분이 얼면서 공극사이를 막아, 지반 속으로 산소유입이 차단되고, 뿌리 호흡에서 발생 된 이산화탄소가 배출되지 못한다. 이러한 이산화탄소는 뿌리 근처 토양 공극내 수분과 결합하여, H+ 이온을 증가시킨다. 이러한 현상은 토양내 산성도는 증가하여 답답해진 뿌리는 지상으로 돌출하게 된다. 또한 침엽수의 경우 침엽수는 뿌리에 균류를 기생시켜 이 균류를 통해 양분을 흡수한다고 연구되어 있다. 이 균류의 기생에 산소공급과 이산화탄소 배출은 매우 중요한 요인이다. 따라서 이러한 환경에 적응하지 못한 나무는 고사위험에 노출된다. 또한 대한민국 공개특허 제2006-0129985와 대한민국 공개특허 2012-0098082호 역시 상기와 같은 이유이다.

위에 제시되었던 방법들은 측근 발생은 어느 정도 효과가 있으나 나무생장에 충분한 조건이 되지 못하고 있다. 이에 본 발명은 나무생장에 최적의 조건을 제공하면서 수평방향 뿌리를 억제하고자 한 연구이다.

수목식재 구덩이 내측에 상하 방향으로는 개방된 내측벽(IW)과 외측벽(OW) 이중으로 구성된 다각형 통(R)을 설치하고, 내측벽(IW) 내부 공간(P)에 수목을 식재하여 수평방향으로의 뿌리생장은 물리적으로 차단하고 통(R) 아래 지반에서 수평방향으로 생장하도록 유도한다. 개별식재가 아닌 군집 식재의 경우 한쪽 방향으로 긴 다각형 형태로 제작하여 설치할 수 있다.

따라서 본 발명은 일차적으로 측근발달 원인을 제거하고 의도하는 위치에 뿌리가 생장할 수 있도록 유익한 환경조성을 하는 것이다.

측근발달의 요인들 중 봉분의 진동이다. 현재의 지상에서 줄기를 지지하는 수목지지대는 뿌리의 진동까지 막는 제어기능은 없다.

따라서 일차적으로 뿌리 전체의 움직임이 발생하지 않도록 견고하게 고정하는 것이 중요하다. 이에 본 발명은 봉분을 감싸고 있는 통(R) 전체를 지중에서부터 스크류(S)를 박아 고정하는 것이다. 또한 이 지중스크류(S)에 연결된 케이블(C)을 지상의 가지와 줄기에 연결 고정함으로써 지상 지중에서 수목의 진동을 최소화하여 수목 스스로 전도를 막기 위한 측근 발생이 필요치 않도록 하는 것이다. 현재의 수목지지대는 좁은 폭의 도로에서는 충분하게 펼쳐지지 않아 지지력의 약화와 외부 충격에 취약하여 수목지지대가 파괴되는 경우가 빈번하다.

따라서 본 발명의 지중의 지중스크류(S)에서 부터 연결된 케이블은(C) 견고한 지지력을 갖추며 동시에 지상으로 연장된 케이블(C)은 외부 충격이나 위해로부터 보다 안전하게 안정되게 지지기능을 유지할 수 있으며 비좁은 도로에서도 기능을 유지할 수 있다.

수목이 식재되는 원지반이 너무 견고하여 뿌리가 파고들지 못하는 경우 측근이 발생할 수 있다. 따라서 본 발명은 수목 봉분 하측 견고한 원지반에 지속적이면서 서서히 수분을 침투시키고자 통(R)에 일시적인 빗물 저장공간(W)을 두어 이 저장공간에서 구멍(H-2)을 통하여 통(R) 내측벽(IW) 안쪽 수목식재공간(P)에 수분을 공급한다. 수평방향 수분이동 차단에 의한 수분부족이 발생하지 않도록 하여 수목뿌리 생장에 유익한 환경을 조성하고, 내외측벽(IW OW)사이 공간(O)의 바닥 구멍(H-1)을 통하여 물을 침투시켜 원지반 흙입자들 사이 공극에 수분을 흡수시켜 원지반 흙입자들의 결집력을 약화시켜 뿌리가 쉽게 파고들도록 하는 것이며, 동시에 적절한 수분과 양분을 함유한 지반환경을 조성하여 이 방향으로 뿌리성장을 유도하는 것이다.

기 측근이 발생하여 지상으로 돌출된 뿌리를 보호하고자 뿌리 위를 복토를 하였는데 또 다시 수목줄기와 복토흙 사이 위로 세근들이 돌출되는 결과를 경험하였다.

이는 뿌리의 산소공급과 이산화탄소 배출 또한 중요한 측근발생요인이다.

따라서 본 발명은 뿌리에 대한 산소공급과 이산화탄소 배출을 원할 하게 하기 위해 내외측벽사이에 공간(O)를 두었다. 또한 겨울철 흙입자 사이의 수분이 결빙되어 차단되는 경우에 대비 흙대신 잔자갈을 채워 모세관 현상에 의한 입자 사이에 수분침투를 막고 통(R)의 자체중량을 증가시켜 진동에 대비하고자 한 것이다.

이하 도1 도2 도3을 통하여 본 발명의 측근 발생을 억제하고 찬성하는 방향으로의 수목 뿌리 생장환경 조성에 관한 방법을 상세히 설명한다.

본 발명에 있어서 수목을 식재하기 위해 일정 깊이와 너비로 구덩이를 파고 통(R)의 상부높이와 지반이 수평이 되도록 설치 한다. 이 통(R)의 내측벽(IW)내의 수평방향 크기는 봉분크기의 120%에서 130% 정도, 이는 수평방향의 세근이 신속하게 생장하여 통(R)의 내측벽(IW) 면까지 밀접 되도록 한다. 수직방향으로는 봉분 높이 120% 에서 150%정도의 깊이로 굴착한다. 봉분아래 지반이 단단할 경우 뿌리가 단단한 지반을 뚫지 못하고 측방향으로 자라게 된다. 따라서 원지반과 봉분하측과 사이 봉분높이 20%에서 50%정도의 하방향 깊이의 흙은 느슨하게 흐트려 뿌리가 하방향으로 신속하게 생장하도록 하고, 또한 단단한 원지반은 내외측 벽사이 공간(O)에 저장된 물이 하측 구멍(H-1)을 통하여 유입되어 원지반에 흡수시켜 원지반 흙의 결속력이 약화 되도록 하여 뿌리가 쉽게 원지반 속으로 파고들도록 한다. 뿌리 호흡에 필요한 산소공급과 호흡시 발생하는 이산화탄소 배출, 뿌리생장에 필요한 수분과 양분공급은 내외측벽(IW, OW) 사이 공간(O)를 경유하여 내측벽(IW)과 봉분사이 수평방향으로 천공된 다수개의 구멍(H-2)를 통하여 이루어지도록 하며, 이 내외측벽 사이 공간(O)에는 잔 자갈로 채운다.이는 잔자갈(G)사이는 공극이 크고, 이 공극에는 모세관 현상이 발생하거나. 자체 수분을 흡수하지 못하여, 겨울철 자갈(G) 공극 사이가 얼게되어 수분. 산소, 이산화탄소의 이동이 차단되는걸 막고 이 자갈이 저장된 통은 자체중량을 키워 쉽게 위로 밀려 올라오지 못하고 줄기의 흔들림에 의한 진동발생을 막고자 한 것이다. 또한 내외측벽 사이 공간(O)에는 아래쪽은 밀폐되어 일시적으로 물(W)이 저장되도록 한다. 이는 빗물 또는 관수공급에 의해 저장되며, 이 저장된 물(W)는 아래쪽 구멍(H-1)을 통하여 원지반속으로 스며들도록 한다. 이 구멍(H-1)은 크기와 수량은 물의 저장량과 배출되는 속도에 따라 결정된다.

통(R)하측 밑에서 수평방향 외측으로 성장한 뿌리가 굵어짐에 따라 통(R)을 위로 들어 올리게 된다. 따라서 이를 견고하게 고정하기 위해 통(R) 하부에서 외측으로 돌출된 공간에 구멍(H)을 두어 이 구멍을 통하여 지중 스크류(S)를 원지반 아래쪽으로 박는다. 이 지중스크류(S)는 지반속에 쉬이 박히도록 아래쪽은 뾰족하게 하고 위쪽에는 케이블(C)을 연결하는 고리를 두며 고리 바로 아래쪽은 화살촉모양의 돌기를 둔다. 이 지중스크류(S) 위쪽 연결 고리에 케이블(C)을 연결하여 지상의 가지와 줄기에 견고하게 고정하여 바람에 가지와 줄기의 움직임을 최소화 한다. 이 고정 방법은 통상적인 나무 줄기나 가지 고정방법에 따른다.

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[도면1] 은 보행자 안전과 지중 시설물 보호를 위한 수목뿌리 보호 성장 유도 장치 전체를 나타낸 사시도이다
R : 보행자 안전과 지중 시설보호를 위한 수목뿌리 보호 성장 유도장치 전체이다.
P : 수목 식재 공간
O : 내외측 벽사이 공간으로 잔자갈이 채워지며, 하측에는 일정깊이의 물이 저장되는 공간을 포함하며, 수목식재공간(P)에 수분과 산소가 교환되는 공간이다.
H : 지중스크류를 박아 고정시키는 구멍이다.
IW : 내측 벽
OW : 외측벽
[도면2] 는 식재 단면도이다.
M : 식재 당시의 봉분이다.
C :지상에서 줄기와 가지를 고정하는 지중스크류(S)에 고정된 케이블
P : 식재공간
B : 표층 블럭
IW :내측벽
OW : 외측벽
H-2 : 내측벽에서 식재공간 수평방항으로 천공된 구멍으로 수분과 공기가 교환되는 구멍이다.
G : 내외측벽(IW OW)사이에 채워지는 잔 자갈이다.
W : 물 저장공간의 저장된 물
S : 굴착된 지반 하측에서 지반 속으로 천공 고정하는 철재 스크류이다.
H-1 : 내외측벽(IW OW) 물 저장공간에서 지반 하측으로 수분을 공급하는 구멍이다.
[도 3] 은 지중에 박는 스크류 측면도이다.
1 : 케이블을 연결하는 고리이다.
2.: 위쪽으로 들려 올림을 막는 돌기이다.
3. 지중으로 원할하게 뚫고 들어갈수 있도록 뾰족한 부분이다.
4. 원형 기둥에 사선모양으로 연속적으로 연결 돌기되어 지중에 쉽게 박히도록 하는 스크류 돌기부이다.

이하 실시 예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이 실시 예는 본 발명에 대한 구체적인 설명이며, 이들 실시 예에 기술적으로 제한되지 않는다.

< 신규 식재>

1. 식재 구덩이 굴착

도로, 인도, 공원등 수목 식재 대상지를 식재 수목 봉분크기의 130%~150%정도를 굴착한 후 내부의 수목생장 방해물을 제거한다.

2. 굴착된 내부에 통(R) 설치.

통(R)을 도로 표층 상단과 높이가 동일하게 설치한다.

다수개의 지중스크류(S)를 통(R) 하측 구멍(H)를 경유하여 하방향으로 박는다. 이는 인력 또는 장비를 이용 지하 매설물의 손상이 없도록 박는다. 지반에 고정된 지중스크류(S) 연결고리에 케이블(C)을 지상 가지나 줄기에 결박이 가능한 길이로 고정한다.

3. 식생토와 수목 봉분 넣기

식재 구덩이 하부에 토양개량제, 영양제등 수목 종류에 따라 생장 발육에 적합한 량을 포함한 식생토를 바닥에 봉분높이의 20%~50%높이로 깔고 수목 봉분을 그 위에 수목의 당초 식재 높이와 표층높이가 동일하게 넣는다.

4. 물다짐과 자갈채움

통(R) 내측벽(IW)과 수목봉분 사이에는 수목생장에 유리한 식생토로 되메우기를 하며, 물다짐을 하여 공극이 발생하지 않도록 하며, 내외측벽사이 공간(O)에는 잔자갈(G)을 채운다. 지중스크류(S)에 고정되어 지상으로 연결된 다수개의 케이블(C)은 지상의 수목 가지와 줄기가 바람에 전도되지 않도록 사방 방향으로 단단하게 결박한다. 통(R) 외측벽(OW) 외측과 굴착된 지반사이 공간에는 뿌리 생장이 없는 공간으로 뿌리에 위해 하지는 않지만 양분이 빈약한 토양으로 채워 넣고 물다짐을 하여 통(R)과 단단하게 밀착되도록 한다.

5. 결과

상기 방법에 의하여 식재된 수목의 몇 년 후 측근이 발생하지 않았고 인근의 통(R)이 설치되지 않은 수목과 비교하여, 수목의 뿌리가 단단하게 지반 속에 고정된 결과 줄기는 곧고 높게 생장 속도가 현저하게 빨랐고, 특히 잔가지가 많았으며, 잔가지 또한 상 방향으로 높게 생장하는 것을 확인하였다.

Claims (2)

1. 내부 상하 방향은 중공상태인 다각형의 통(R)에 통(R)의 최외측벽(OW)에서 안쪽으로 일정간격을 두고 내벽(IW)을 두어 이중으로 벽을 구성하여 공간(O)이 형성되도록 하며, 이 내외벽 사이 공간은(O) 상방향은 중공이고 하방향은 막혀있어 일정깊이의 물(W)이 저장될 수 있도록 하며, 통(R)의 내벽(IW) 안쪽은 수목을 식재하는 공간(P)이며, 내벽(IW)의 물 저장공간(W) 위쪽 내벽(IW)은 수평방향으로 다수개의 구멍(H-2)을 두어 안쪽 수목식재공간(P)과 내외벽사이(O) 공간에서 수분, 공기가 서로 교환되도록 하며, 내외벽체(IW, OW)사이 공간(O)은 각 입자 사이의 공극이 큰 잔자갈을 채워 넣어 통의 자중을 크게 하여 움직임을 적게 하고 공극 사이에 수분이 침투하여 겨울철 동결이 발생하지 않도록 하며,
   내외벽체(IW, OW)사이 공간(O) 바닥은 다수개의 구멍(H-1)을 두어 위쪽의 물 저장공간(W)에 저장된 물이 유출되는 구멍으로 통(R) 아래 지반으로 수분이 스며들게 하며, 통(R)의 최하단은 외측벽(OW)에서 외측방향으로 돌출되게 하여 이 돌출된 부위에 상하방향으로 구멍(H)을 두어 이 구멍을 통하여 스크류(S)를 지반속으로 박아 통이 견고하게 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 보행자 안전과 지중 시설물 보호를 위한 수목뿌리 보호 성장 유도장치와 이를 사용한 수목식재 방법.
2. 원형 기둥 모양의 스크류에 하측(3)은 뾰족하게 하고 상측은 케이블을 연결고정 가능하도록 원형 고리(1)를 두며 원형 고리 바로 아래쪽은 화살촉(2) 모양의 돌기를 두어 상방향으로 솟구침에 저항하는 저항력을 높이는 것을 특징으로 하는 지중 철재 스크류

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