KR960001828B1 - 법면 녹화 처리용 배토 조성물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

법면 녹화 처리용 배토 조성물

본 발명은 절개지의 경사면을 안정화 시키기 위한 법면 보호 및 녹화공법에 사용되는 식생 배양토 조성물에 관한 것이다.

절개지는 도로공사, 호안공사, 건축공사시 지반조성공사의 결과로서 생겨나게 되는 것으로 대부분이 급경사를 이루고 있으며 절토면과 성토면으로 이루어져 있다.

절개지가 황토, 마사, 호박돌섞인 토양등의 흙으로 구성되어 있는 경우, 강우에 의하여 세골현상과 풍화 현상으로 해서 붕괴 및 토사에 의한 사고를 일으킬 뿐만 아니라 외관적으로 보기흉한 상태가 되며 또 절개지가 풍화암, 석회암, 화강암등이 암반인 경우 절개과정에서 폭약등의 발파 또는 부레카 작업등의 진동을 이용하여 절개함으로써 암반에 가해진 충격에 의한 균열 및 풍화에 의한 절개현상등이 발생하게 되고 발생된 균열로 인하여 낙석, 붕괴등의 우려가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로는, 시멘트 또는 아스팔트를 절개면에 도포하는 방법 및 낙볼트, 망설치등의 방법이 있었으나 이러한 방법들은 시공후 미관적으로 보기 흉할 뿐만 아니라, 우천시에는 작업이 곤란한 문제점이 있었다.

그 다음 단계로 개발이 된 것이 식생녹화용 블럭을 제조하고 블럭에 식물을 하거나 씨앗을 파종하는 방법이 시행되었으나 이러한 방법도 시공후 강우로 인한 토사현상 및 절개지가 급경사이거나 암반인 경우에는 시공자체가 문제가 되어왔다.

근래에 와서는 상기 방법들을 능가하는 절개지의 법면 녹화 방법이 개발되어 사용되고 있는데 이는 이 분야에서 일대 혁명이라고 불리울만한 것으로 절개지의 법면에 철망을 앵커보울트로 고정하고 사이에 식물의 씨앗이 섞여있는 인공토양을 충진시켜 씨앗을 자연발아케하여 녹화하는 방법이다.

본 발명은 상기와 같은 공법에 사용되는 인공토양의 일종으로 식물의 영양제가 되는 화학비료를 사용하지않고, 그 비료물질을 자연토양 생활오니 및 제지오니 등을 사용하여 비료성분으로 환원하는 배지의 역할을 하도록 하였으며 종전까지의 인공토양 조성물을 개량한 것이다.

이와 유사한 종래의 기술에 대하여 살펴보면 국내출원으로는 에멘산업녹화 주식회사에서 개발하여 특허출원한 특허출원제85-8720호(녹색토 조성물) 및 제89-13774호(녹생토 조성물)이 있으며, 본 발명자가 개발하여 특허출원한 특허원제88-10388호(법면녹화용 식생메트의 제조방법)이 있고, 일본에서 공개된 기술로는 함수성 및 보수성에 중점을 두고 개발한 특개소61-38023호(법면녹화공법)와 발아성, 점착성, 보수성, 양생성 및 작업성에 중점을 두고 개발된 특개평3-180618호 및 특개평3-180619호가 있다.

특허원제85-8720호는 "화산석분말, 피트, 연탄재, 발흙, 슬러리케이크, 갈탄, 계분, 미생물제, 수용성규산, 마그네슘"을 원료로 하고 있으며, 특허원제89-13774호는 "피트, 연탄재, 오니케이크 및 펄프슬러리를 원료로하고 있어 보비력과 경량화를 이룩하는데는 상당의 성과가 있으나 시공후 각 물질사이의 접착력이 약하여 절개지의 경사가 심한 경우에는 시공하기 어렵고 또 한파가 심할시에는 균열이 생겨 수분의 증발이 더욱 심해지는 경향이 있으며, 장기간의 가뭄이 계속될시에는 비교적 얇게 시공된 부분에 수분이 빨리 증발되어 건조한 상태가 되므로 시공당시의 수분에 의하여 발아된 씨앗이 고사해버리는 결과를 가져오는 문제가 있었다.

또 특개소61-38023호는 "칼슘계 광물인 토바모라이트를 주성물으로 하고 특정직경의 경량기포 콘크리트와 퇴비와의 혼합물에 식물종자, 섬유, 화학비료, 접착제 등"으로 구성하여 함수성과 보수성을 높이는 하였으나 양반절개지에서는 토양분의 부족으로 녹화용 식물 선택의 폭이 좁아지는 문제가 있으며, 특개평-180618호 및 특개평 3-180619호는 "전분등을 제거한 감자박, 대두박과 보리짚추비로 이루어진 비료 조성물을 카복실메틸에테르염을 첨가하여 발아성, 점착성, 보수성 및 작업성을 양호하게 개량하여 법면 녹화용으로 사용하는 것이나, 식물성 재료를 주원료로 하고 있어 법면의 장기적인 녹화에는 불리한 점이 많았다.

본 발명자가 출원하였던 특허원제88-10385호는 주로 폐기물의 이용에 초점을 맞추어 개발한 것으로 암반에의 부착력, 비료성, 발아성 등에 있어서는 상당히 좋은 효과를 가져왔으나 시공후에 건조기후로 인한 수분증발등으로 인하여 비교적 얇게 시공된 부분에는 발아된 씨앗의 고사현상과 하수오니속에 들어있는 여러 종류의 미생물의 활동으로 인하여 시공직후에 많은 악취를 발생시켜 작업환경에 영향을 주는 등의 문제점이 있었다.

본 발명자는 이러한 문제점을 개선하여 적절한 보수력과 시공직후에 발생하는 악취를 제거할 목적으로 연구한 결과 본 발명을 완성하게 된 것이다.

본 발명에 의한 제품은 특허원제88-10385호에서 사용하는 자재를 기초로하여 사용하고 있으나 보수성 등에 있어서는 입도구성에 초점을 맞추었으며, 입도 및 크기에 의한 힘과 이온의 물리적 기능부여로 상당한 차이가 있다.

본 발명에 의하여 제조된 조성물의 조성은 30-50부의 황토, 15-25부의 하수오니, 5-15부의 제지오니, 10-20부의 생활폐기물 가공물(주로 연탄재 등) 및 5-15부의 파지분쇄물과 약간의 미생물이 포함된다.

이들 조성물의 각 성분을 제조공정별로 살펴보기로 한다.

제 1 공정은, 황토는 무기질 비효성분을 많이 포함하고 있는 현무암풍화토를 사용하되 이를 150℃-250℃의 가열로를 통과시켜 토양속의 유기물 및 미생물을 제거하면서 입상화시키고 황토입자를 분쇄기로 분쇄하여 메쉬번호 5, 메쉬번호 10, 메쉬번호 18, 메쉬번호 35, 메쉬번호 50, 메쉬번호 230의 다단계로 설치된 체로 걸러서 메쉬번호 5통과 메쉬번호 10불통과분 8부, 메쉬번호 10통과 메쉬번호 18 불통과분 18부, 메쉬번호 18통과 메쉬번호 35불통과분 21부, 메쉬번호 35통과 메쉬번호 50불통과분 25부, 메쉬번호 50통과 메쉬번호 230 불통과분 24부의 비율로 혼합하여 저장고에 넣고 메쉬번호 5 불통과분은 분쇄기로 되돌려서 분쇄하고, 메쉬번호 230 통과분은 가열로로 되돌려서 다시 입상화 한다.

제 2공정은, 하수오니의 처리공정으로 상수 및 하수처리장으로부터 수거된 오니를 이산화염소 용액(ClO₂15% 용액)으로 처리하여 오니중에 포함되어 있는 유기물질을 산화시킴과 아울러 미생물을 살균소독한 후 200-300℃의 가열하여 수분을 증발시키고 고화된 오니케이크를 분쇄하여 상기 공정에서의 같은 구성으로 되어 있는 체를 통과시켜 상기의 비율로 혼합하여 저장하고 메쉬번호 5불통과분은 제 1공정에서와 같이 분쇄기로 되돌려서 재분쇄하고, 메쉬번호 230 통과분은 수거한 오니와 혼합하여 다시 사용한다.

제 3 공정은, 제지공정으로부터 폐기되는 백수를 여과하여 얻은 제지오니를 상기 2공정에서와 같이 이산화염소용액으로 처리하고 200-300℃의 온도로 수분을 증발시킨 후 고화된 오니케이크를 해쇄기에 넣어 솜과 같은 상태로 해쇄하여 저장한다.

제 4 공정은, 일반가정으로부터 수거된 연탄재 등의 생활폐기물을 100℃-200℃의 건조로에서 건조시킨 후 분쇄하고 제 1 공정에서와 같은 다단계로 구성된 체를 이용하여 입도별로 구분하고 상기 1공정의 비율로 혼합하여 저장하고, 메쉬번호 5불통과분, 메쉬번호 230통과분은 분쇄공정 및 건조로의 건조공정으로 되돌려 보낸다.

제 5 공정은, 파지를 미세분말로 분쇄하여 저장한다.

제 6 공정은, 상기 1공정으로부터 제조된 황토 30-50부, 제 2 공정에서 제조된 하수오니분말 15-25부, 제 3 공정에서 제조된 제지오니 5-15부, 제 4 공정의 생활폐기물 가공은 10-20부, 제 5 공정은 파지분쇄물 5-15부와 2수석고(CaSO₄2H₂O) 5-7부 및 질산환원균, 셀룰로우스분해균, 아조토박터 등이 혼합된 미생물을 투입하여 혼합한후, 포장하여 저장한다.

상기 공정으로부터 제조된 본 발명의 배토 조성물은 법면처리를 할 때 15%의 폴리비닐알콜과 물을 혼합하여 시공하면 되는 것이다.

본 발명의 조성물의 소기의 목적하는 바의 강도를 갖고 있는지의 여부를 확인하기 위한 시험규격이 별도로 제정되어 있지 않으므로 KSF2314, KSF2343, KSF2305, KSF2503의 규격을 참고로 하여 다음의 시험 방법에 따라 시험편을 제조하고 그 강도를 시험한 결과를 표에 나타내었다.

[압축강도시험]

압축강도의 시험을 직경 5㎝, 길이 10㎝의 모울드에 본 발명의 조성물은 15%의 폴리비닐알코올과 함께 믹서기에 넣어 반죽한후 모울드에 넣고 직경 1㎝의 철봉으로 약 25회 정도 잘 다진후 금형으로부터 떼어내어 30일간 건조시킨 3개의 시료를 준비하였다.

30일간 건조된 시편을 각각 직경과 길이를 측정하고 KSF2314(흙의 일측 압축 시험 방법)의 방법에 의하여 강도측정을 한다.

[부착강도시험]

법면 녹화용 베토에 관한 시험방법이 별도로 마련되어 있지 않으므로 일반적인 토목재료의 부착강도 시험에 준비된 한면에 많은 요철이 형성되고 한변의 길이가 10㎝인 정사각형의 암석으로 이루어진 부착강도 시험된 제조모울드 사이에 두께 2㎝ 정도로 본 발명의 조성물을 붙이고 약 30일간 건조시킨 3개의 시료를 흙의 산축압축 시험기의 프로빙 링과 프레임을 이용하여 부착강도의 시험을 하였다.

[전단강도시험]

직경 5.2㎝ 높이 3.0㎝로 된 모울드에 본 발명에서의 조성물을 채우고 압축강도에서와 같이 잘 다진후 110℃의 건조기에서 충분히 건조시킨후 KSF2343의 규격에 따라 시험하였다.

[수축율]

법면 녹화용 베토에 관한 수축을 시험방법이 없으므로 KSF2305의 수축을 시험을 참고로 하여 상기 압축강도 시험을 위하여 제작한 시료와 같이 직경 5㎝ 길이 10㎝의 시편을 제작하고 그 링리를 측정한 후 110℃의 건조기에서 무게의 변화가 없을때까지 충분히 건조시킨 후 건조시료의 길이를 측정하고 다음식에 의하여 백분율로 계산한다.

수축율=건조된 시료의 길이-건조후 시료의 길이/건조전 시료의 길이×100

[흡수율]

수축을 시험을 끝낸 시료의 무게를 측정하고 하부에 물이 들어 있는 데시케이트에 넣고 24시간 침적시킨 후 데시케이터로부터 꺼내어 표면에 물이 뭍어 있는 물기를 흡수포로 제거하고 그 무게를 측정하여 무게변화량을 다음 식에 의하여 백분율로 계산한다.

흡수율=흡수후 시료의 중량-흡수전 시료의 중량/흡수전 시료의 중량×100

[표]

상기 표에서 알 수 있는 바와 같이 평균 압축강도는 10.0㎏/㎠, 부착강도가 0.41㎏/㎠이고, 접착력이 1.8㎏/㎠, 흡수율이 30.8%이며, 강한 부착력을 가지면서 흡수력이 좋고 잘 파괴가 되지 않는 녹화처리용 조성물을 얻을 수 있었다.

또한 본 발명의 제조공정을 보아서 알 수 있는 바와 같이 원료로서 사용되는 하수오니, 제지오니, 생활폐기물, 파지 등은 환경오염의 발생원이 되는 것으로 이러한 것들을 매립 또는 소각하는 데에도 국내에서는 매립장 또는 소각장을 마련하는데에도 많은 골치거리가 되고 있는 것이다.

이렇게 처리가 곤란한 폐기물들을 가공하여 절개지의 녹화사업용으로 사용함으로써 환경오염의 제거에도 한몫을 하게 되고 또 유기물질을 분해시켜 악취를 발생하는 미생물들을 살균하여 줌으로써 시공후에도 도로 주변이 악취로부터 해방될 수 있는 이점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 황토, 하수오니, 제지오니, 생활폐기가공물, 파지분쇄물 및 미생물로 이루어진 법면녹화처리용 배토조성물에 있어서 10-50부의 현무암 풍화토로 된 황토, 15-25부의 하수오니가공물, 5-15부의 제지오니가공물, 10-20부의 생활폐기물, 5-15부의 파지분쇄물 및 질산환원균, 셀룰로우스분해균, 아조토박터 등의 미생물로 이루어진 배토조성물.
2. 상기 1항에 있어서 하수오니, 및 제지오니 가공물이 살균된 것임을 특징으로 하는 베토조성물.
3. 상기 1항 또는 2항에 있어서, 황토, 하수오니, 생활폐기물 가공물의 입도가 메쉬번호 5통과 메쉬번호 10불통과분 8부, 메쉬번호 10 통과 메쉬번호 18불통과분 18부, 메쉬번호 18통과 메쉬번호 35 불통과분 21부, 메쉬번호 35 통과 메쉬번호 50불통과분 25부, 메쉬번호 50 통과 메쉬번호 230 불통과분 24부의 비율로 구성됨을 특징으로 하는 배토조성물.