단립화 개선용 인공토양혼합물를 이용한 비탈면 녹화공법

단립화 개선용 인공토양혼합물를 이용한 비탈면 녹화공법 { The greening works that be applied to the slop that use the artificial soil blend will improve standardization }

도 1은 본 발명에 따른 단립화 개선용 인공토양혼합물를 이용한 비탈면 녹화공법의 공정도

도 2는 본 발명에 따른 단립화 개선용 인공토양혼합물의 생산공정도

본 발명은 단립화 개선용 인공토양혼합물를 이용한 비탈면 녹화공법에 관한 것으로서, 양질의 황토를 구비하고 이와 현장토양의 토질상태와 토질시험을 동시에 실시하고, 이를 근거로 실내배합 및 현장시험시공을 행하는 배합 및 시험시공공정(S1); 시공 구간의 계획에 따라 비탈면의 구배에 따른 정지작업을 시행하고 이를 일정하게 조면화하는, 비탈면 정지 및 조면 공정(S2); 취부기를 통하여 비탈면에 상기 제 1공정에 따라 배합된 인공토양혼합물을 포설하는 포설공정(S3); 비탈면에 포설된 인공토양혼합물을 일정 수분을 유지하면서 양생하는 습윤양생공정(S4); 투입된 초목본의 혼합종자의 초기 생육을 관리하는 초기생육 관리공정(S5); 초기생육 이 끝나고 일정정도의 녹화가 완성되는 녹화완성공정(S6)의 과정으로 진행되며, 상기 포설된 인공토양혼합물은 습도를 가진 젤(Gel) 상태가 되어 유동성을 가지고 있으면서도 비탈면에 접촉시 바로 고화되어 비탈면에 별도의 장치 없이 직접적으로 포설할 수 있는 특징을 가진 녹화공법에 관한 것이다.

현재 암반 또는 강사토지역의 비탈면에는 자연회복을 시키는 별다른 공법이 없어 낙석방지 시설을 하여 방치하거나 비식생공법인 옹벽, 블록쌓기, 시멘트 뿜어붙이기로 마감처리하여 왔거나, 설령, 암반등에 녹화를 시도했다하더라도 잔디에 필요한 공급수의 함유가 특히 갈수기때에는 부족하여서 잔디가 고사되어 버리는 결과를 초래하였다

이러한 문제를 해결하고자 여러 가지 종류의 녹화공법이 제시되고 있으며 이는 식생녹화가 불가능한 불투수층지역 즉, 암반의 경사면이나 콘크리트 상면을 안정되게 보호하면서 특히, 갈수기때에도 녹화된 식생의 착근에 필요한 수분공급이 용이하도록 하여 식물에 의한 녹화로 자연을 회복하므로서 인간의 생활환경을 보호할 수 있으나, 이 또한 비탈면에 녹화전 종자들의 수분공급을 위해 수분이 다량 함유된 상태에서 비탈면에 취부되기 때문에 흘러내림을 방지하고자 1차적으로 정리된 비탈면에 그물망 및 보조구성물들을 설치하는 등의 불편함이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명은 플라이애시, 시멘트, 황산칼슘(CaSO ₄ ), 황산알루미늄(Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ) , 패석회 가루분으로 이루어진 단립화 개선재를 구비하여, 양질의 황토와 인공토양의 한 종류인 코코피트(coco-peat) 및 유기질비료 를 추가 투입하여 교반기로 혼합하고 이러한 혼합물에 초목본의 혼합종자와 물을 투입하여 슬럼프치가 8~12cm가 되는 인공토양혼합물를 이용하여 토양의 단립화를 형성하여 수분과 공기가 자유롭게 이동할 수 있는 통로가 형성되고 이에 따라 식물의 생육에 적합하고, 또한 침식에 대한 저항성도 커지며, 일정한 습도를 가진 젤(Gel) 상태가 되어 습도에 의해 유동성이 있으면서도 비탈면에 접촉시 바로 고화되며, 다량의 수분을 함유하므로 식물의 생육에 필요한 충분한 보수성의 확보가 가능하여 비탈면에 별도의 장치 없이 바로 포설하여 이를 녹화할 수 있음에 그 목적이 있다.

본 발명은 도로 및 일반 토목공사 등에 의해 생겨난 암반 및 토사구간의 비탈면에 별다른 시공이 필요없이 직접적으로 적용할 수 있는 특징을 가진 단립화 개선용 인공토양혼합물를 이용한 비탈면 녹화공법에 관한 것으로서, 플라이애시 75~80중량%, 시멘트 12~16중량%, 황산칼슘(CaSO ₄ ) 2~3중량%, 황산알루미늄(Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ) 2~3중량%, 패석회 가루분 2~3중량%로 이루어진 단립화 개선재를 2~2.2 중량%를 구비하여, 양질의 황토 70~75.5중량%와 인공토양의 한 종류인 코코피트(coco-peat) 7~8중량% 및 유기질비료 14~15중량%를 추가 투입하여 교반기로 혼합한 인공토양혼합물에 일정량의 초목본의 혼합종자와 물을 넣고 취부기를 통해 취부되며 이렇게 비탈면에 취부된 인공토양혼합물이 녹화되는 과정으로 이루어진다.

상기 코코피트(coco-peat)란 천연 코코넛 열매의 껍질에 섬유질을 빼고난 부위에서 추출한 유기질 성분으로 흙대용의 원예용으로 많이 사용하고 있다.

본 발명의 대략의 공정순서에 대해 알아보면, 양질의 황토를 구비하고 이와 현장토양의 토질상태와 토질시험을 동시에 실시하고, 이를 근거로 실내배합 및 현장시험시공을 행하는 배합 및 시험시공공정(S1); 시공 구간의 계획에 따라 비탈면의 구배에 따른 정지작업을 시행하고 이를 일정하게 조면화하는, 비탈면 정지 및 조면 공정(S2); 취부기를 통하여 비탈면에 상기 제 1공정에 따라 배합된 인공토양혼합물을 포설하는 포설공정(S3); 비탈면에 포설된 인공토양혼합물을 일정 수분을 유지하면서 양생하는 습윤양생공정(S4); 투입된 초목본의 혼합종자의 초기 생육을 관리하는 초기생육 관리공정(S5); 초기생육이 끝나고 일정정도의 녹화가 완성되는 녹화완성공정(S6)의 과정으로 본 발명이 이루어진다.

본 발명의 공정순서에 대해 도 1를 참조하여 자세하게 설명하면, 별도의 양질의 황토를 구비하고 이와 현장토양의 토질상태 및 토질시험을 동시에 실시하고 이를 근거로 실내배합을 행하는 배합 및 시험시공공정(S1);

시공 구간의 계획에 따라 비탈면의 구배에 따른 정지작업을 시행하고 차후 포설될 인공토양혼합물이 서로 엉키어 고착이 용이하도록 정지된 비탈면을 조면화하는 비탈면 정지 및 조면 공정(S2);

상기 제 1공정의 결과에 따라 배합된 인공토양혼합물을 이용하여 포설하되, 비탈면에 살포할 수 있는 취부기를 이용하여 정지, 조면된 비탈면에서부터 일정높이로 인공토양혼합물을 포설하는 포설공정(S3);

비탈면에 포설된 인공토양혼합물이 일정수분을 함유하도록 당일의 기온에 따라 급속한 수분증발을 방지하기 위해 포설된 인공토양혼합물표면에 비닐덮개를 설치하고, 익일부터는 살수하면서 양생하는 습윤양생공정(S4);

습윤양생을 통해 일정이상의 수분을 유지하면서 상기 인공토양혼합물에 포함된 초목본의 혼합종자의 초기 생육을 관리하는 초기생육 관리공정(S5);

초기생육이 끝나고 일정정도의 녹화가 완성되면 비닐덮개를 제거하는 녹화완성공정(S6)의 과정으로 이루어진다.

본 발명에 적용되는 인공토양혼합물에 대해 도 2를 참조하여 자세하게 설명하면, 플라이애시와 시멘트 및 황산칼슘(CaSO ₄ )과 황산알루미늄(Al ₂ (SO ₄ ) ₃ )으로 이루어진 단립화 개선재를 생산하는 단립화 개선재 생산공정(G1); 상기 단립화 개선재 2~2.2중량%을 구비하여 양질의 황토를 70~75.5중량%와 코코피트(coco-peat) 7~8중량% 및 유기질비료 14~15중량%를 추가투입하여 교반기로 혼합하는 혼합공정(G2); 이러한 혼합물을 구비하여 상기 포설공정(S3)전에 초목본의 혼합종자를 추가 투입하는 추가투입공정(G3); 슬럼프치가 8~12cm가 되도록 물의 양을 조절하면서 투입하면, 습윤상태의 인공토양혼합물이 완성되는 완성공정(G4)의 과정으로 이루어지며, 상기 코코피트(coco-peat)의 경우 인공토양의 한 종류로써 상기에 언급한 플라이애시의 응고작용과는 별도로 각각의 재료들의 결합력을 증대시켜 유실에 대한 안정성을 부가시킬 뿐 아니라 건조 또는 강우에 의한 갈라짐(Crack)방지에 큰 역할을 한다.

본 발명에 적용되는 단립화 개선재에 대해 좀 더 자세하게 설명하면, 플라이애시 75~80중량%, 시멘트 12~16중량%, 황산칼슘(CaSO ₄ ) 2~3중량%, 황산알루미늄(Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ) 2~3중량%, 패석회 가루분 2~3중량%로 이루어져 있으며, 황산알루미늄(Al ₂ (SO ₄ ) ₃ )의 경우 상기 각각의 구성물들과 혼합되면서 가수분해되어 수산화알루미늄(Al(OH) ₃ )로 바뀌며, 이는 전해질이 첨가되면 점진적으로 응고하며, 플라이애시와 함께 강도유지 및 공극확보를 할 수 있는 팽창제의 역할하고, 황산칼슘(CaSO ₄ )은 상기 반응을 촉진하는 촉진재 역할을 한다.

또한 상기 단립화 개선재의 경우 물이 첨가되면 입자가 분자량이 적은 분자 또는 이온의 집합체가 되는 계면활성제의 성질을 띄게 되며, 이러한 입자가 상호작용에 의해 전체적으로는 망상구조의 이루어져 있고 이는 내부로는 수분함량이 많고 외부로는 고화된 일종의 젤(Gel)상태로 유지된다.

본 발명의 실시예로써 정확한 배합비에 따라 각각의 재료들의 중량을 맞추어 제작됨을 구체화한 것으로서 총 중량 900kg을 기준으로 하여, 플라이애시 16Kg, 시멘트 2.8Kg, 황산칼슘(CaSO ₄ ) 0.4Kg, 황산알루미늄(Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ) 0.4Kg, 패석회 가루분 0.4Kg로 이루어진 단립화 개선재를 20Kg을 구비하여 이에 비탈면 녹화시공전 일정한 비탈면을 구성하기 위해 깎아낸 양질의 황토를 680Kg과 코코피트(coco-peat) 68Kg 및 유기질비료 132Kg을 추가투입하여 교반기로 혼합하고 이에 일정량의 초목본의 혼합종자를 추가 투입하고 슬럼프치가 8~12cm가 되도록 물을 조절하면서 투입하면, 습윤상태의 인공토양혼합물이 완성된다.

상기와 같이 본 발명은 첨가제의 특성상 토양의 단립화가 이루어져 수분과 공기가 자유롭게 이동할 수 있는 통로가 형성되고 이에 따라 식물의 생육에 적합하고 또한 침식에 대한 저항성도 커지며, 일정한 습도를 가진 젤(Gel) 상태가 되어 습도에 의해 유동성이 있으면서도 비탈면에 접촉시 바로 고화될 수 있어 비탈면에 별도의 장치 없이 직접적으로 포설할 수 있으며, 이렇게 포설된 인공토양혼합물을 생육기반으로 하여 초목본의 혼합종자가 성장하여 비탈면이 녹화되는 특징이 있다.

또한, 토양의 단립화란 단일의 토양입자가 모여 입단이 되고, 상기 입단이 모여 구성된 토양의 구조상태로써, 입단화된 사이의 큰 공극은 수분과 공기통로가 되고 작은 공극은 보수의 공간으로 되어 식물의 생육에 적합하고 또한 침식에 대한 저항성도 커진다.

따라서 본 발명은 플라이애시, 시멘트, 황산칼슘(CaSO ₄ ), 황산알루미늄(Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ) , 패석회 가루분 로 이루어진 단립화 개선재를 구비하여, 양질의 황토와 인공토양의 한 종류인 코코피트(coco-peat) 및 유기질비료를 추가 투입하여 교반기로 혼합한 인공토양혼합물를 이용하여 토양의 단립화를 형성하여 수분과 공기가 자유롭게 이동할 수 있는 통로가 형성되고 이에 따라 식물의 생육에 적합하고, 또한 침식에 대한 저항성도 커지며, 일정한 습도를 가진 젤(Gel) 상태가 되어 습도에 의해 유동성이 있으면서도 비탈면에 접촉시 바로 고화되며, 다량의 수분을 함유하므로 식물의 생육에 필요한 충분한 보수성의 확보가 가능하여 비탈면에 별도의 장치 없이 바로 포설하고 이를 녹화할 수 있는 특징이 있다.