KR20200106251A - 보강판을 갖는 에너지 저감형 생태방틀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생태방틀에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하천, 호소 또는 인공습지의 제방을 따라 설치하되, 상부에는 식물을 식재하여 수변 경관을 개선하는 식재공간을 형성하고, 하부에는 수생생물 서식을 위한 수생생물 서식공간을 형성하며, 물고기의 서식지나 피난처를 제공할 뿐만 아니라 이웃하는 생태방틀 사이에 차수벽이나 차수시트로 이루어진 흐름 제어판을 설치하며, 생태방틀 일측에 유수에너지에 의한 침식을 예방하도록 타공보강판을 설치하여 홍수시 유수에너지를 저감시켜 쇄굴 및 유실작용 약화시켜 제방을 보호할 수 있는 에너지 저감형 생태방틀에 관한 것이다.

Description

보강판을 갖는 에너지 저감형 생태방틀{ECOLOGICAL CASE WITH REINFORCING PLATE}

본 발명은 생태방틀에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하천, 호소 또는 인공습지의 제방을 따라 설치하되, 상부에는 식물을 식재하여 수변 경관을 개선하는 식재공간을 형성하고, 하부에는 수생생물 서식을 위한 수생생물 서식공간을 형성하여 물고기의 서식지나 피난처를 제공할 뿐만 아니라 이웃하는 생태방틀 사이에 차수벽이나 차수시트로 이루어진 흐름 제어판을 설치하여 홍수시 유수에너지를 저감시켜 쇄굴 및 유실작용 약화시켜 제방을 보호할 수 있는 에너지 저감형 생태방틀에 관한 것이다.

호안(護岸, revetment)은 하천, 호소 또는 인공습지의 제방이나 둔치 앞에 설치하는 구조물을 말한다. 제방이나 둔치는 재료확보와 시공의 용이성 및 공사비 절약 등의 이유로 주로 토사로 축조되는데, 이러한 제방이나 둔치는 유수에 의해 침식되기 쉽다. 이에 따라 하천, 호소 또는 인공습지의 제방이나 둔치의 경계면에 호안을 설치하여 유수나 파랑에 의해 제방이나 둔치가 유실되는 것을 방지하고 있다.

그런데 종래에는 치수를 목적으로 주로 콘크리트 호안블록이 설치되었다. 콘크리트 호안블록은 가격이 싸고 설치가 용이한 장점이 있으나 하천수가 토양층에 스며드는 것을 물리적으로 차단하여 자연하천의 천변습생식생(濕生植生)을 건생화(乾生化)시킬 뿐만 아니라, 저서생물, 어류의 서식처, 산란처로서의 기능을 상실하게 되고 결국 천변식생지 주변에서 먹이를 취하고 식생 덤블에서 은신하는 조류의 서식 기반까지 손상시키게 된다. 이러한 문제로 최근에는 콘크리트 호안블록을 배제하고자 하는 사회적 요구가 강하게 부각되고 있다.

최근 들어 하천환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 생태적으로 훼손된 하천환경을 재생, 복구하고자 하는 시도에서 망태나 방틀 공법이 주목받고 있다. 망태는 철망으로 만든 상자에 돌을 채운 것이고, 방틀은 나무를 같은 길이로 잘라서 틀을 만들고 틀 안에 돌을 채운 것으로 하천수가 토양층에 스며들기 때문에 천변습생식생(濕生植生)을 활성화할 수 있다. 그러나 종래의 망태나 방틀은 주로 돌이나 자갈을 채우는 것으로 식물을 식생이 어렵다는 한계가 있었다.

이에 따라 최근에는 식물의 식생이 가능한 생태방틀 또는 식재방틀이 개발되고 있다. 예를 들어, 도 10에서 보는 바와 같이, 길죽한 바(bar)의 형태로 제공되는 목재 구조물을 수평, 수직 방향으로 교차하게 연결하여 내부공간(300)을 갖는 프레임(100)을 형성하고, 이러한 프레임(100)의 내부공간(300)에 자갈, 골재, 쇄석 등 무게가 나가는 중량물(400)을 채워 넣고, 그 상측에 식생 매트나 코이어 매트를 식물의 식재수단(600)으로 고정시켜 식물(500)의 식생이 가능토록 함으로써 식물에 의한 호안의 주변 경관을 개선할 수 있도록 함과 동시에 식재된 식물(500)의 뿌리를 통한 수중의 영양물질 소비로 수질정화효과를 동시에 부가적으로 얻을 수 있도록 한 식생방틀이 개발되고 있다.

또한, 도 11에서 보는 바와 같이, 식생망태는 철망 또는 철판 망을 성형하여 내부에 소정 크기의 공간이 갖추어지게 만든 망태(2)와, 이 망태(2)의 내부 공간 속에 채워져 지면에 대해 하중을 부가하여 보호 지지하는 2개의 지지층(4, 26) 및 상기 지지층(4, 26) 사이에 배치되어 있으면서 나무 등의 식물이 자랄 수 있는 기반을 이루는 식생 층(14)으로 이루어진 식생망태가 개발되고 있다.

이러한 식생방틀이나 생태망태를 하천의 제방 또는 토목공사로 인하여 토사의 유실이 예상되는 곳에 설치하면, 중량 체의 하중지지물에 의해 경사지의 지반을 안전하게 보호할 수 있음은 물론, 식물의 식생이 가능토록 함으로써 식물에 의한 호안의 주변 경관을 개선할 수 있는 효과가 있다. 그러나, 이러한 식생방틀이나 생태방틀은 구조상, 식재수단이 중량물의 상측에 위치되어 상단에서만 식물이 식생되기 때문에 갈수기 때 물이 빠지게 되어 저수위가 장기간 동안 지속 될 경우, 식재된 식물이 고사하는 현상이 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-0545142호에는 '흡수체를 이용한 다기능성 식생방틀'이 개시되었다. 즉, 방틀에 흡수체(6)를 충진시킨 유공관(7)을 장착하되, 상기 유공관(7)은 여분의 공간에 채워지는 중량 체(3)에 의하여 지지토록 되어 유공관의 모세관 현상 및 흡수체를 이용한 물의 흡수력으로 방틀 상단에 식재된 식물에의 물공급이 가능토록 함으로서 계절에 따른 수위 변동으로 저 수위가 되는 갈수기 때 발생할 수 있는 식물의 고사 현상을 방지할 수 있도록 하였다.

하지만 종래에 개발된 생태방틀은 하천 생태계를 지배하고 있는 동식물 특히 어류의 서식에 대한 고려를 도외시한 채 오직 하천의 경관만을 고려하여 설치되고 있다. 즉 방틀을 하천변에 설치할 때 물속에 서식하고 있는 물고기나 양서류 파충류 등이 홍수 시에 피하거나 은닉 서식할 수 있는 공간이 부족할 뿐만 아니라 특히 산란기의 산란지를 확보하지 못하여 생태계의 악화를 초래하는 형상이 일어나기도 한다. 또한, 종래의 생태방틀은 주로 목재로 이루어지고 현장에서 조립하는 방식이므로 공정이 복잡하고 공사기간이 길어지는 문제가 있었다. 아울러 종래의 생태방틀은 유수의 흐름에너지를 줄여주지 못하기 때문에 홍수시 제방을 제대로 보호할 수 없었다.

또한, 기존의 생태방틀은 유수의 흐름에너지를 제어하지 못해 지속적인 유수의 흐름에너지에 의해 생태방틀의 설치부분 또는 생태방틀의 설치 지점과 기존 하안의 접속부위의 하안이 침식되는 경우가 빈번하게 발생하는 문제가 있었다.

따라서, 하안을 보호하고, 시설의 안정성을 확보함은 물론 유수의 흐름을 원하는 위치로 유도할 수 있도록 타공보강판을 갖는 생태방틀 개발이 시급하다.

대한민국 등록실용신안번호 20-0306402 등록일자 2003년02월22일 대한민국 등록특허번호 10-0545142호 등록일자 2006년 01월 16일

본 발명은 이러한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 주된 목적은, 각종 식물을 식재할 수 있고 보호할 뿐만 아니라 수위 차에 의한 식물 식생에 필요한 생육조건을 조성하고, 식물의 고사를 방지하여 식물이 잘 자랄 수 있는 생육환경을 제공하며 수중 생물들이 은닉 서식할 수 있고 산란의 장소로 사용할 수 있는 수생생물 서식공간을 제공할 뿐만 아니라 유수의 흐름에너지를 저감시켜서 홍수시 제방의 침식을 방지할 수 있는 에너지 저감형 생태방틀을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 금속 바나 철망을 이용하여 식재상자를 구성함으로써 제작 및 설치가 용이하고 내구성이 우수한 에너지 저감형 생태방틀을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀은, 하천, 호소 또는 인공습지의 제방에 설치하는 에너지 저감형 생태방틀에 있어서, 상기 에너지 저감형 생태방틀은, 금속으로 이루어진 구조물로서, 내부에 식물을 식재할 수 있도록 일정한 크기의 식재공간을 형성하는 식재상자와, 상기 식재상자의 하면에 설치되어 상기 식재공간의 하부에 수생생물이 서식할 수 있도록 수생생물 서식공간을 형성하는 다수의 다리와, 생태방틀 일측에 유수에너지에 의한 침식을 예방하도록 타공하여 설치된 타공보강판을 포함하되, 상기 식재상자는, 제방에 접하도록 설치되는 후면, 상기 후면에서 전방으로 일정 길이 연장되는 바닥면, 상기 바닥면의 양측에 수직으로 설치되는 측면 및 상기 바닥면과 측면의 전면에 설치되는 전면을 포함하고, 상기 식재상자의 후면, 바닥면 및 측면에는 철망과 부직포가 각각 설치되고, 상기 식재공간의 내부에는 식물을 식재할 수 있도록 기반층토양이 충전되며, 상기 기반층토양의 상면에는 토양보호망이 설치되고, 상기 수생생물 서식공간에는 다수의 끈형 메디아 및 심지가 설치되고, 상기 심지의 상단은 기반층토양 내에 매설되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 식재상자의 바닥면은 상부로 경사지게 설치되고, 상기 측면은 전방으로 갈수록 높이가 낮아지도록 형성되어 상기 식재상자의 내부에 형성되는 식재공간은 전방으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태로 이루어지고, 상기 식재공간의 하부에 형성되는 수생생물 서식공간은 전방으로 갈수록 높이가 높아지는 형태로 형성된다.

상기 다리는 상기 후면의 하단에서 하방으로 일정 길이 연장되는 수직 다리와, 상기 바닥면의 하면 가운데에서 하부로 일정 길이 연장되되, 전방으로 일정 각도 경사지게 설치되는 경사 다리로 이루어진다.

상기 기반층토양은 배양토나 모래 또는 이들의 혼합물로 이루어지고, 상기 기반층토양에는 흡수성 물질인 테라코템이 더 포함되며, 상기 기반층토양의 하단에는 모래, 세라믹, 입상활성탄으로 이루어진 정화층토양이 더 설치된다.

상기 장식판은 상단이 상기 전면보다 약간 돌출되게 설치하고, 하단은 상기 수생생물 서식공간의 상단부를 차단할 수 있도록 하부로 일정 길이 연장되게 설치된다.

상기 에너지 저감형 생태방틀은 제방을 따라 일렬로 설치되되, 이웃하는 에너지 저감형 생태방틀 사이에는 차수벽이나 차수시트로 이루어진 흐름 제어판을 더 설치하여 상기 수생생물 서식공간 내의 유수에너지를 저감시켜 제방을 보호한다.

상기 후면의 후방에는 매립용 망태가 더 설치되고, 상기 매립용 망태의 상부에는 제방토양이 일정 높이로 적층 된다.

상기 매립용 망태는 금속 프레임과 철망으로 이루어진 내부공간을 형성하고, 상기 내부공간에는 자갈을 충전하여 이루어진다.

상기 에너지 저감형 생태방틀은 상기 후면을 중심으로 상기 매립용 망태와 상기 매립용 망태의 내부에 채워지는 자갈 그리고 상기 매립용 망태의 상부에 적층 되는 제방토양의 중량과 상기 식재상자와 상기 식재상자에 충전되는 기반층토양 또는 정화층토양의 중량비가 균형을 이룬다.

상기 식재상자의 바닥면은 수평으로 설치되고, 상기 측면은 전방으로 갈수록 높이가 낮아지도록 형성되어 상기 식재상자의 내부에 형성되는 식재공간은 전방으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태로 이루어지고, 상기 식재공간의 하부에 형성되는 수생생물 서식공간은 일정한 높이를 갖는 형태로 형성된다.

상기 타공보강판은 복수의 타공이 형성되며, 상기 다리 또는 상기 식재공간 일측에 접하여 고정 결합되거나, 이격되어 연결부재에 의해 고정 결합되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀 하천, 호소 또는 인공습지의 제방을 따라 설치하면, 각종 식물을 식재할 수 있고 보호할 뿐만 아니라 수위 차에 의한 식물 식생에 필요한 생육조건을 조성하고, 식물의 고사를 방지하여 식물이 잘 자랄 수 있는 생육환경을 제공하며 하천의 동물 특히 수중 생물들이 은닉 서식할 수 있고 산란의 장소를 제공하여 건전한 생태하천을 조성하여 동식물이 풍부한 생태하천을 조성할 뿐만 아니라 홍수시 유수에너지를 저감시켜서 제방의 침식과 과도한 퇴적을 방지하는 효과가 있다.

본 발명은 이웃하는 에너지 저감형 생태방틀 사이에 설치된 흐름 제어판을 이용하여 빠른 속도로 흐르는 유수의 흐름에 지속적으로 저항을 가하여 홍수에너지를 줄여줌으로써 세굴 및 유실을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 호안의 사면 하부에 형성되는 수생생물 서식공간을 이용하여 유수단면을 확대시킴으로써 홍수시 유속을 저감시키고 하천의 저수능력을 증대시켜 하천의 범람을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 부식에 강한 스테인리스 스틸을 사용하여 내구성을 향상시키고 현장에서의 시공기간을 단축시켜 공사비를 절감하며, 이웃하는 에너지 저감형 생태방틀을 체결수단으로 연결함으로써 전체적인 구조적 안정성을 증대시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 유수의 흐름이 심한 상류 지점 등에 생태방틀을 설치할 때, 타공보강판에 의해 유수에너지로 인한 하안의 침식, 생태방틀의 파손 등을 예방하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 구조를 보여주는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 외관을 보여주는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 식재공간에 기반층토양이 충전된 모습을 보여주는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 기반층토양에 식물이 식재되어 있는 모습을 보여주는 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀을 설치한 모습을 보여주는 설명도,
도 6은 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀을 설치한 하천을 보여주는 설명도,
도 7은 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 다른 실시 예를 보여주는 단면도,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 또 다른 실시 예를 보여주는 사시도,
도 10 및 도 11은 종래 기술에 따른 생태방틀과 생태망태를 보여주는 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 또 다른 실시 예를 보여주는 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 또 다른 실시 예를 보여주는 사시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 통해 설명될 것이다.

그러나 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 구조를 보여주는 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 외관을 보여주는 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 식재공간에 기반층토양이 충전된 모습을 보여주는 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 기반층토양에 식물이 식재되어 있는 모습을 보여주는 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀(1)은, 하천, 호소 또는 인공습지의 제방(4)에 접하도록 설치하여 유수의 흐름이나 파랑에 의한 제방(4)의 침식을 방지하는 것으로서, 상부에는 식물을 심고 기를 수 있는 식재공간(2)이 형성되고 하부에는 물고기의 피난처나 산란처로 사용될 수 있는 수생생물 서식공간(3)이 구비되어 자연상태와 유사한 하천을 조성할 수 있도록 한 것이다.

구체적으로, 본 발명의 에너지 저감형 생태방틀(1)은, 크게 내부에 일정한 크기로 식재공간(2)을 형성하는 식재상자(5)와, 상기 식재상자(5)의 하면에 설치되어 상기 식재상자(5)를 지면으로부터 일정 높이로 띄워서 하부에 일정한 크기로 수생생물 서식공간(3)을 형성하는 다수의 다리(6)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 식재상자(5)는 하천, 호소 또는 인공습지의 제방(4)에 접하도록 수직으로 설치되는 후면(51)과, 상기 후면(51)에서 전방으로 일정 길이 연장되는 바닥면(52)과, 상기 바닥면(52)의 양측에 수직으로 설치되는 측면(53)과, 상기 바닥면(52)과 측면(53)의 전면에 설치되는 전면(54)으로 이루어진다. 이러한 식재상자(5)는 상부가 개방된 상자형태로 이루어지고 내부에 일정한 크기로 식재공간(2)을 형성한다.

바람직하게, 상기 식재공간(2)의 단면은 삼각형상으로 이루어진다. 이를 위해 바닥면(52)은 상부로 경사지게 설치되고, 측면(53)은 전방으로 갈수록 높이가 낮아지는 삼각형상으로 이루어진다. 따라서 식재공간(2)의 상부에 설치되는 식재기반(21)의 상면은 하방으로 경사지게 되는 반면에 하부에 설치되는 수생생물 서식공간(3)은 전방으로 갈수록 높이가 높아지게 된다.

그리고 상기 식재상자(5)는 철제로 이루어진다. 예를 들어, 상기 식재상자(5)는 다수의 스테인레스 스틸 금속 바로 이루어진 프레임과, 상기 프레임에 부착되는 철망(57)으로 이루어진다. 상기 프레임은 식재상자(5)의 골격을 형성하고 철망(57)은 식재공간(2)이나 제방(4)의 토양이 유출되지 않도록 지지한다.

예를 들어, 상기 후면(51)은 다수의 금속 바를 용접하여 이루어진 사각 틀 형상의 프레임과, 상기 프레임의 외 측면에 부착된 철망(57a)으로 이루어진다. 또한, 바닥면(52)은 다수의 금속 바를 용접하여 이루어진 사각 틀 형상의 프레임과, 상기 프레임의 상측 면에 부착되는 철망(57b)으로 이루어진다. 상기 측면(53)은 후면(51)의 상단과 바닥면(52)의 선단 사이에 금속 바를 연결하고 내측 면에 철망(57c)을 부착하여 이루어진다. 그리고 전면(54)은 상기 바닥면(52)과 측면(53)의 선단에 고정되는 금속 바로 이루어진다. 그러나 금속 바를 결합하고 철망을 부착하는 방식은 상술한 방식으로 반드시 한정되는 것은 아니다.

그리고 상기 식재상자(5)의 하부에는 다수의 다리(6)가 설치된다. 상기 다리(6)는 상기 후면(51)의 하단에서 하방으로 일정 길이 연장되는 수직 다리(62)와, 상기 바닥면(52)의 하면에서 하부로 일정 길이 연장되고 전방으로 일정 각도 경사지게 설치되는 경사 다리(61)로 이루어진다. 상기 경사 다리(61)와 수직 다리(62)는 식재상자(5)를 지면으로부터 일정 높이 이격시킨 상태에서 지지하여 그 하부에 수생생물 서식공간(3)이 형성되도록 한다. 상기 수생생물 서식공간(3)은 물고기의 서식지나 피난처 또는 산란처로 사용되는 것으로, 후방으로 들어갈수록 높이가 낮아지기 때문에 아늑한 분위기를 조성할 수 있다. 반대로 상기 수생생물 서식공간(3)의 입구는 높이가 높아지기 때문에 물이 유입될 수 있어 산소와 먹이가 풍부하기 때문에 물고기의 생육에 적합한 환경을 조성할 수 있다.

이때, 상기 경사 다리(61)는 바닥면(52)의 중간쯤에 상단이 고정된 상태에서 전방으로 일정 각도 경사지게 설치됨으로써 식재상자(5)의 하중을 안정적으로 지지할 수 있게 한다. 그리고 경사 다리(61)와 수직 다리(62)의 하단부는 지면에 일정 길이 매립하여 안정적으로 고정된다. 또한, 상기 다리(6)가 고정되는 위치에는 자갈이나 모래 또는 콘크리트를 사용하여 기초(65)를 만든다. 아울러, 상기 다리(6)의 하단에는 확대된 면적을 갖는 슈즈(64)를 설치하여 다리(6)에 가해지는 하중을 분산시킨다.

이어 상기 식재상자(5)의 식재공간(2)에는 도 3에서 보는 바와 같이, 식물을 심을 수 있도록 기반층토양(21)이 충전된다. 상기 기반층토양(21)은 배양토나 모래 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 기반층토양(21)에는 흡수성 물질, 예를 들어, 테라코템(25)이 혼합될 수 있다. 테라코템(25)은 고분자물질로서 풍수기에는 물을 흡수하여 머금고 갈수기에 흡수한 물을 배출시켜 식물이 고사하는 것을 막는 역할을 한다. 아울러 상기 기반층토양(21)에는 식물의 씨앗이 포함될 수 있다.

이때, 상기 식재상자(5)의 후면(51), 바닥면(52) 및 측면(53)의 내측면에 도 1에서 보는 바와 같이, 다수의 부직포(23)가 설치된다. 상기 부직포(23)는 기반층토양(21)이 유실되는 것을 방지함과 아울러 하천이나 호소의 물이 기반층토양(21)으로 스며들 수 있게 한다. 또한, 상기 기반층토양(21)의 상면에는 부직포(23)나 코이어 매트로 이루어진 토양보호망(24)을 설치하여 침식이나 유실을 방지한다.

바람직하게, 도 1에서 보는 바와 같이, 상기 식재상자(5)의 하단에는 모래나 자갈 등을 충전하여 이루어진 정화층토양(22)이 더 설치될 수 있다. 상기 정화층토양(22)은 기반층토양(21)에서 내려오는 물이나 하천이나 호소에서 식재상자(5) 내부로 유입되는 물에 포함된 오염물질을 제거한다. 바람직하게 상기 정화층토양(22)에는 다공성 세라믹이나 숯 또는 활성탄입자가 더 포함될 수 있다.

그리고 상기 식재공간(2)과 수생생물 서식공간(5) 사이에는 도 1에서 보는 바와 같이, 다수의 심지(71)가 설치된다. 상기 심지(71)는 모세관이 형성되는 다공성 소재로 이루어지며, 그 상단은 식재공간(2)에 위치하여 기반층토양(21)에 매립되고, 그 하단은 수생생물 서식공간(5)에 위치하도록 하여 하천이나 호소 또는 인공습지의 물과 접촉하도록 한다. 그러면 상기 심지(71)는 수생생물 서식공간(2)의 물을 빨아들여 기반층토양(21)으로 공급한다. 특히, 하천이나 호소의 수위가 기반층토양(21)의 아래로 내려갈 때 상기 심지(71)는 하천이나 호소의 물을 빨아올려 기반층토양(21)으로 공급하여 식물이 고사하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 수생생물 서식공간(3)에는 도 1에서 보는 바와 같이, 다수의 끈형 메디아(72)가 설치된다. 상기 끈형 메디아(72)의 상단은 바닥면(62)에 고정되고 하단은 수생생물 서식공간(5)에 위치하도록 한다. 그러면 상기 끈형 메디아(72)는 수생생물 서식공간(5) 내의 미생물 보유량을 증대시켜 물속에 포함된 오염물을 정화한다. 아울러, 상기 끈형 메디아(72)는 외주 면에 부착되는 미생 막은 물고기의 먹이로 제공될 수 있다. 또한, 조밀하게 설치된 다수의 끈형 메디아(72)는 그늘을 형성하여 물고기의 피난처나 산란처로 활용될 수 있다.

그리고, 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 식재상자(5)의 전면(54)의 전면에는 장식판(55)이 더 설치될 수 있다. 상기 장식판(55)은 목재나 석재로 이루어진 판으로서 상기 식재상장의 전면(54)에 수직으로 설치된다. 바람직하게 상기 장식판(55)의 상단은 상기 전면(54)의 상단보다 약간 돌출되게 설치하고, 하단은 상기 수생생물 서식공간(3)의 상단부를 차단할 수 있도록 하부로 일정 길이 연장되게 설치한다.

이와 같이, 상기 장식판(55)의 하단을 하부로 길게 설치하면 갈수기 때 생태방틀(1)의 하면이 외부로 노출되는 것을 방지하여 미관을 좋게 한다. 반면에 상기 장식판(55)의 상단은 비교적 짧게 설치하여 만수시 육지와 물속을 오가는 양서류가 쉽게 이동할 수 있도록 한다. 또한, 상기 장식판(55)은 서로 다른 높이로 설치하여 양서류의 이동통로가 형성되도록 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀(1)은, 철제 프레임과 철망 그리고 부직포로 이루어진 후면(51), 바닥면(52), 측면(53) 및 전면(54)으로 형성된 식재공간(2)에 기반층토양(21)을 충전하여 하천수나 호소수의 유수나 파랑에 의해 제방(4)이 침식되거나 세굴되어 파손되는 것을 방지한다.

또한, 본 발명은 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 식재상자(5)의 식재공간(2)에 기반층토양(21)을 설치하여 각종 식물을 심어 수변 환경을 개선함으로써 수변에 각종 식물이 번성하게 하고, 상기 식재상자(5)의 하부에는 다수의 다리(6)를 설치하여 식재상자(5)의 하부에 수생생물 서식공간(3)을 형성하며, 상기 식재공간(2)의 기반층토양(21)에 식재된 식물의 뿌리는 상기 수생생물 서식공간(3)으로 뻗어나와서 수생생물 서식공간(3)에 산소를 공급할 뿐만 아니라 그늘을 형성하여 각종 물고기의 서식기능을 증대시키고 궁극적으로 생물다양성을 증진시켜 자연상태의 하천을 조성할 수 있다. 또한, 상기 수생생물 서식공간(3)은 호안의 사면 하부에 형성되는 유수단면을 확대키셔 홍수시 유속을 저감시키고 하천의 저수능력을 증대시켜 하천의 범람을 방지할 수 있다.

아울러 상기 식재상자(5)의 내측면에 철망과 부직포(23)를 설치하여 기반층토양의 유실은 방지하면서도 하천이나 호소의 물이 식재상자(5)나 제방(4)으로 흡수될 수 있도록 함으로써 천변습생식생(濕生植生)이 건생화(乾生化)되는 것을 방지하고 각종 식물이 번성하도록 하는 효과가 있다.

본 발명의 에너지 저감형 생태방틀(1)은 도 6에서 보는 바와 같이, 하천, 호소 또는 인공습지의 제방(4)을 따라 일렬로 설치한다. 그리고 이웃하는 생태방틀(1)은 다수의 체결볼트나 와이어를 이용하여 단단히 결속한다. 또한, 이웃하는 생태방틀(1) 사이에 차수벽과 차수시트로 이루어진 흐름 제어판(67)을 설치한다. 차수벽은 금속판이나 콘크리트 판으로 이루어지고 하천이나 호수의 흐름을 부분적으로 차단할 수 있도록 관통 구멍이 형성될 수 있다. 그리고 차수시트는 차수벽의 일면이나 차수벽 사이에 설치한다. 이와 같이, 이웃하는 수생생물 서식공간(3) 사이에 설치되는 흐름 제어판(67)은 수생생물 서식공간(3)에서의 물의 흐름을 부분적으로 차단할 수 있다. 따라서 상기 흐름 제어판(67)은 유수에너지를 저감시켜 제방을 보호하고 홍수 피해를 줄이는 역할을 한다.

그리고, 도 7은 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 다른 실시 예를 보여주는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 생태방틀(1)은 식재상자(5)를 구성하는 후면(51)의 후면에는 매립용 망태(80)가 더 설치될 수 있다. 상기 망태(80)는 금속 바로 이루어진 프레임(81)과 상기 프레임에 설치된 철망(87)으로 이루어지고 내부 공간에 다수의 자갈(82)을 채워서 이루어진다.

즉, 상기 매립용 망태(80)는 후면(84), 바닥면(85) 및 측면(86)으로 구성된 직육면체로 이루어지되, 바닥면(85)은 전방으로 갈수록 하부로 경사지게 연장되어 상기 생태방틀(1)의 후면(51)에 고정된다. 그리고 측면(86)은 상기 후면(84)의 상단과 상기 생태방틀(1)의 후면(51)에 사이에 수평으로 설치되는 금속 바를 포함한다. 이때, 상기 매립용 망태(80)는 생태방틀(1)의 하단부에 고정되며 용접하거나 와이어로 결속하여 고정될 수 있다.

이와 같이 본 실시 예의 생태방틀(1)은, 제방(4)에 인접하도록 수직으로 설치되는 후면(51)의 후방에 매립용 망태(80)를 설치하되, 상기 후면(51)의 전방에 설치되는 식재상자(5)와 균형을 이루게 설치함으로써 상기 생태방틀(1)을 단단히 고정하여 넘어지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 매립용 망태(80)의 내부에 충전된 자갈(82)과 그 상부에 포설된 제방토양(4a)의 하중이 상기 식재상자(5) 및 와 기반토양층(21)의 하중과 균형을 이루기 때문에 상기 생태방틀(1)이 하천이나 호소 또는 인공습지 쪽으로 넘어지거나 쓰러지는 것을 방지할 수 있다.

이어, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 에너지 저감형 생태방틀의 또 다른 실시 예를 보여주는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시 예의 에너지 저감형 생태방틀(1)은 식물을 식재할 수 있는 식재공간(2)과 물고기의 피난처나 산란처로 사용될 수 있는 수생생물 서식공간(3)이 구비하는 점은 동일하나, 상기 식재공간(2)을 형성하는 식재상자(5)의 구조가 다소 상이하다.

즉, 상기 에너지 저감형 생태방틀(1)은, 하천, 호소 또는 인공습지의 제방(4)에 접하도록 설치되는 후면(51)과, 상기 후면(51)에서 전방으로 일정 길이 연장되는 바닥면(52)과, 상기 바닥면(52)의 양측에 수직으로 설치되는 측면(53)과, 상기 바닥면(52)과 측면(53)의 전면에 설치되는 전면(54)으로 상부가 개방되고 내부에 일정한 크기로 식재공간(2)을 형성하는 식재상자(5)를 포함한다. 그리고 상기 식재상자(5)의 하부에는 일정한 크기로 수생생물 서식공간(3)을 형성하도록 다수의 다리(61)(62)가 설치된다.

이때, 상기 바닥면(52)은 수평으로 설치되고, 상기 측면(53)은 후면(51)의 상단과 전면(54)의 상단 사이에 연결되는 금속 바(531)로 이루어지고, 상기 전면(54)은 상기 바닥면(52)과 측면(53)의 선단에 설치되는 사각 틀 형상의 프레임과 철망(59)으로 이루어진다. 따라서 본 실시 예에 따른 철제 생태방틀(1)은 상기 식재공간(2)에 형성되는 식재기반(21)의 상면은 하방으로 경사지게 설치되지만 상기 수생생물 서식공간(3)은 전방과 후방이 동일한 높이로 형성되게 된다.

나아가 본 발명의 또 다른 실시예로, 타공보강판(90)이 형성된 에너지 저감형 생태방틀(1)을 도 12에 도시하고 있다.

타공보강판(90)은 하안을 보호하고, 유수에너지에 의한 침식을 예방하도록 생태방틀(1)의 다리(61, 62) 또는 식재공간(2)의 일측에 이격되어 연결부재(92)에 의해 고정 결합되어 설치될 수 있다.

또한 타공보강판(90)에는 타공(91)이 복수로 형성되어 우수시 생태방틀(1) 주변 하천으로 침투된 우수의 수압 또는 파동을 감쇄시켜 시설의 안정성 및 하안의 침식을 안정적으로 예방할 수 있다.

또한 타공보강판(90)은 생태방틀(1)의 다리(예컨대 경사다리(61)) 또는 식재공간(2)의 일측(예컨대 금속 바(531))에 연결부재(92)에 의해 고정 결합되어 유수에너지에 의해 유실되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이때 연결부재(92)는 예컨대 스테인리스 고리나 내수성 폴리우레탄 끈 등, 물에 의한 오염이나 부식에 강한 재료를 사용할 수 있으며, 연결부재(92)의 생태방틀(1)과 타공보강판(90) 결합 방식은 볼트 너트 결합이나 리벳 등에 의해 이루어질 수 있다.

나아가 타공보강판(90)은 필요에 따라 생태방틀(1)의 상하측 또는 좌우측에 복수 개를 마련할 수 있으며, 타공보강판(90)을 포함한 생태방틀(1)은 유수 흐름이 심한 곳인 상류 지점 등에 설치하여 유수에너지를 제어하는 것이 바람직하다.

또한 도 13에는 연결부재를 결합하지 않고, 생태방틀(1) 일측에 타공보강판(90)이 접하여 고정 결합되는 일 실시예를 도시하고 있으며, 고정 결합 방식은 용접 또는 볼트 및 너트 체결 등의 방식을 이용할 수 있다.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 타공보강판(90)을 갖는 생태방틀(1)은 도 8 및 도 9의 형태에 대하여 예시적으로 도시하였지만, 도 1 및 도 7에 도시된 형태의 생태방틀(1)에도 적용할 수 있음은 물론이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

1: 에너지 저감형 생태방틀 2: 식재공간
3: 수생생물 서식공간 4: 제방
5: 식재상자 6: 다리
21: 기반층토양 22: 정화층토양
23: 부직포 51: 후면
52: 바닥면 53: 측면
54: 전면 55: 장식판
57: 철망 61: 경사 다리
62: 수직 다리 64: 슈즈
67: 흐름 제어판 71: 심지
72: 끈형 메디아 80: 매립용 망태
90: 타공보강판 91: 타공
92: 연결부재

Claims (11)

1. 하천, 호소 또는 인공습지의 제방에 설치하는 에너지 저감형 생태방틀에 있어서,
   상기 에너지 저감형 생태방틀은, 금속으로 이루어진 구조물로서, 내부에 식물을 식재할 수 있도록 일정한 크기의 식재공간을 형성하는 식재상자와, 상기 식재상자의 하면에 설치되어 상기 식재공간의 하부에 수생생물이 서식할 수 있도록 수생생물 서식공간을 형성하는 다수의 다리와, 생태방틀 일측에 유수에너지에 의한 침식을 예방하도록 타공하여 설치된 타공보강판을 포함하되,
   상기 식재상자는, 제방에 접하도록 설치되는 후면, 상기 후면에서 전방으로 일정 길이 연장되는 바닥면, 상기 바닥면의 양측에 수직으로 설치되는 측면 및 상기 바닥면과 측면의 전면에 설치되는 전면을 포함하고,
   상기 식재상자의 후면, 바닥면 및 측면에는 철망과 부직포가 각각 설치되고, 상기 식재공간의 내부에는 식물을 식재할 수 있도록 기반층토양이 충전되며, 상기 기반층토양의 상면에는 토양보호망이 설치되고, 상기 수생생물 서식공간에는 다수의 끈형 메디아 및 심지가 설치되고, 상기 심지의 상단은 기반층토양 내에 매설되는 것을 특징으로 하는 타공보강판을 갖는 에너지 저감형 생태방틀.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 식재상자의 바닥면은 상부로 경사지게 설치되고, 상기 측면은 전방으로 갈수록 높이가 낮아지도록 형성되어 상기 식재상자의 내부에 형성되는 식재공간은 전방으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태로 이루어지고, 상기 식재공간의 하부에 형성되는 수생생물 서식공간은 전방으로 갈수록 높이가 높아지는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 타공보강판을 갖는 에너지 저감형 생태방틀.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 다리는 상기 후면의 하단에서 하방으로 일정 길이 연장되는 수직 다리와, 상기 바닥면의 하면 가운데에서 하부로 일정 길이 연장되되, 전방으로 일정 각도 경사지게 설치되는 경사 다리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타공보강판을 갖는 에너지 저감형 생태방틀.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 기반층토양은 배양토나 모래 또는 이들의 혼합물로 이루어지고, 상기 기반층토양에는 흡수성 물질인 테라코템이 더 포함되며, 상기 기반층토양의 하단에는 모래, 세라믹, 입상활성탄으로 이루어진 정화층토양이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 타공보강판을 갖는 에너지 저감형 생태방틀.
   
5. 제1 항에 있어서,
   상기 장식판은 상단이 상기 전면보다 약간 돌출되게 설치하고, 하단은 상기 수생생물 서식공간의 상단부를 차단할 수 있도록 하부로 일정 길이 연장되게 설치하는 것을 특징으로 하는 타공보강판을 갖는 에너지 저감형 생태방틀.
   
6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 에너지 저감형 생태방틀은 제방을 따라 일렬로 설치되되, 이웃하는 에너지 저감형 생태방틀 사이에는 차수벽이나 차수시트로 이루어진 흐름 제어판을 더 설치하여 상기 수생생물 서식공간 내의 유수에너지를 저감시켜 제방을 보호하는 것을 특징으로 하는 타공보강판을 갖는 에너지 저감형 생태방틀.
   
7. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 후면의 후방에는 매립용 망태가 더 설치되고, 상기 매립용 망태의 상부에는 제방토양이 일정 높이로 적층 되는 것을 특징으로 하는 타공보강판을 갖는 에너지 저감형 생태방틀.
   
8. 제7 항에 있어서,
   상기 매립용 망태는 금속 프레임과 철망으로 이루어진 내부공간을 형성하고, 상기 내부공간에는 자갈을 충전하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 타공보강판을 갖는 에너지 저감형 생태방틀.
   
9. 제8 항에 있어서,
   상기 후면을 중심으로 상기 매립용 망태와 상기 매립용 망태의 내부에 채워지는 자갈 그리고 상기 매립용 망태의 상부에 적층 되는 제방토양의 중량과 상기 식재상자와 상기 식재상자에 충전되는 기반층토양 또는 정화층토양의 중량비가 균형을 이루는 것을 특징으로 하는 타공보강판을 갖는 에너지 저감형 생태방틀.
   
10. 제1 항에 있어서,
    상기 식재상자의 바닥면은 수평으로 설치되고, 상기 측면은 전방으로 갈수록 높이가 낮아지도록 형성되어 상기 식재상자의 내부에 형성되는 식재공간은 전방으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태로 이루어지고, 상기 식재공간의 하부에 형성되는 수생생물 서식공간은 일정한 높이를 갖는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 타공보강판을 갖는 에너지 저감형 생태방틀.
    
11. 제1 항에 있어서,
    상기 타공보강판은 복수의 타공이 형성되며,
    상기 다리 또는 상기 식재공간 일측에 접하여 고정 결합되거나, 이격되어 연결부재에 의해 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 타공보강판을 갖는 에너지 저감형 생태방틀.

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