환경과조경

인공지반녹화 일체형 방근·방수 복합공법
도시 집중화에 따른 고밀도 콘크리트 구조물과 아스팔트 도로로 인하여 서울시의 경우 전체 면적의 60%가 도시화 지역으로 변모되어 회색 도시가 되었다.1 이에 따라 친환경 녹지 공간의 축소, 취약한 주거 환경, 도심 공동화 등의 사회적 문제뿐만 아니라 도심 열섬, 대기 및 수질오염, 도시 홍수와 가뭄, 온난화로 인한 이상 기후, 동식물 서식 공간의 축소와 소멸 등의 환경 문제가 대두되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 1980년대부터 녹지 공간 확보와 도시 미관 복구 차원에서 옥상 조경이 설치되기 시작했고, 2000년 옥상녹화 및 인공지반에 관한 기준이 제시됨으로써 법률적으로도 권장(서울시의 경우 비용 지원)2되고 있다. 특히 2004년부터 대형 건물에 옥상 조경 설치 방안이 법제화되었으며, 최근 녹색 성장과 신재생 에너지가 정책적 차원에서 활성화됨으로써 인공(옥상)녹화 분야도 점차확대되어 옥상 조경 및 공원화 시대를 맞고 있다. 기술 개발 배경 인공지반 녹화의 필요성이 부각되고 시장 규모가 늘어남에도 불구하고 기존 기술에서는 문제점이 지속적으로 나타나고 있는데, 이는 인공지반 녹화를 위한 공법 체계가 아직 정립되지 않았다는 것을 의미하며 더 나아가 본 신기술의 개발 동기를 부여하는 근거가 되었다. 1) 방근 공사 중요성의 인식 저하 일반적인 녹화 시스템은 구조부(구조체, 슬래브, 방수층), 식재 기반부(방근층, 배수층, 토양 여과층, 토양층), 식생층(식물)으로 그 구성을 대별할 수 있다(그림2 참조). 구조부와 식재 기반부의 경계에 위치하는 방수층과 방근층은 전체 구성층 대비 약 5~20% 정도임에도 불구하고 건물에 미치는 영향(장기 내구성, 유지관리 경제성 등)이 약 70~80% 이상의 비중을 차지하므로 녹화시스템 적용 시 가장 중요하게 다루어야 할 항목이다.3 그러나 지금까지도 방수 전문가(방근, 방수 요구성능 검증)를 배제한 상태로 녹화 공사를 진행하고 있으며(공사 주체의 혼란), 기존의 공법 중에서 임의로 선택하여 적용하고 있는 실정이다. 이러한 상황을 서울시 사례 기준으로 볼 때 46건4 중 5건, 약 10% 수준이다(그림3 참조). 박성락은 인천대학교 화학과를 졸업하고, 합성수지와 도료분야연구개발 부서에서 근무하였다. 이후 전문건설업인 방수분야에서재료와 공법, 교통안전시설물, 경량패널 등 다양한 방면의 특허기술과 국토교통부 지정 건설신기술(NET 234호, 334호, 476호,734호)의 핵심 기술 및 공법을 개발하였다. 현재는 융합 개념이적용된 방수 겸용 바닥재 이외 신규 분야 진출을 위한 제품과 공법 구성 요소 기술의 개발 업무를 수행하고 있다.
천적 생물을 이용한 녹조 방지 기술
아썸과 한국농어촌공사가 공동으로 개발한 생태공학적 녹조 제어 기술이 환경부로부터 ‘신기술인증(제446호)’을 획득했다. 천적 생물을 이용한 녹조제어 기술은 국내뿐만이 아니라 세계적으로도 그 사례를 찾아볼 수 없는, 최초로 시도된 것이다. 생태 먹이망의 순기능 강화를 통해 비정상적인 생태 피라미드 구조를 정상화하고 자연 치유 능력을 향상시켜 녹조를 제어하는 방식이다. 최근 심각해지고 있는 녹조 문제를 해결할 수 있는 대안으로 주목받을 것으로 기대된다. 녹조綠潮 현상은 해양의 적조 현상과 구분하여 담수淡水에서 조류algae의 대량 증식에 의해 물 색깔이 변하는 현상을 말한다. 이러한 현상의 원인 생물은 남조류blue-green algae, 녹조류green algae, 편모조류flagellated algae, 규조류diatom 등 미세조류로, 이들이 갖고 있는 색소에 따라 물 색깔이 갈색, 황갈색, 녹색, 청색 등 다양하게 나타난다. 수생태계에서 조류는 CO2와 무기물을 이용하여 유기물을 합성하고 O2를 생산하는 1차 생산자로서, 상위 단계의 생물에 포식되어 영양물질을 제공한다. 그러나 1980년대 이후 급격한 산업화로 인한 수계 영양물질의 유입 증가로 조류가 대량 번식하는 녹조 현상이 빈번하게 나타나고 있다. 수자원 가치의 하락과 생태계 파괴의 문제점을 야기하고 있지만 뚜렷한 해결 방안이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 기술 개발 배경 우리나라의 담수호와 저수지에는 영양 상태가 증가함에 따라 녹조가 빈발하고 있다. 현실적 여건상 대부분 제대로 관리 받지 못해 상당수 부영양화가 진행되고 있어 효율적인 녹조 관리가 시급한 상태다. 농업용수 수질측정망 보고서에 나타난 농업용 저수지와 담수호의 부영양화 상황을 보면, 전체 조사대상 826개소 중 13.8%가 COD 농업용수 수질 기준인 IV등급을 초과하고 있는 것으로 나타났다. 이중 부영양호 이상인 저수지가 33.2%로 녹조 발생에 취약한 이들 저수지에 대한 적극적인 녹조 관리 기술 적용이 필요하다. 영양 상태가 증가한 호소나 유속이 느린 하천에서 녹조 현상이 나타나면 시각적인 문제부터, 수자원으로서의 가치 저하, 경제적 손실과 더불어 인체나 가축의 건강상 문제가 발생할 수 있다. 생태학적으로도 수중 산소의 고갈, 독성물질 분비, 어패류의 폐사등 수중 생태계가 파괴되는 문제점이 나타난다. 오염된 수역의 녹조를 제거하기 위한 기술로는 준설, 가압 부상, 여과, 응집제, 미생물 제제, 약품 처리, 초음파 이용 등 다양한 공법들이 제시되고 있다. 하지만 대규모 수체水體에 적용하는 데 있어서의 한계와 공정상 발생하는 부산물의 처리 문제, 일부 화학약품의 사용으로 인한 2차 오염과 독성유발 가능성 등으로 인해 뚜렷한 성공 사례를 꼽기 어렵다. 이에 따라 본 기술은 저수지 및 호소의 광범위한 유역에 걸쳐 직접 적용할 수 있으면서 녹조 발생을 효과적으로 제어하고, 생태적으로도 안전한 생물학적 제어 기술로 개발하고자 하였다. 권오병은 1955년 태어나 서울시립대학교 도시행정학과를 졸업하고 이후 한양대학교 환경대학원에서 환경조경학 석사 학위를, 강원대학교에서 환경학 박사 학위를 받았다. 2004년에는 서울대학교 최고산업전략과정(AIP)을 수료하였고, 2010년 KAIST 경영대학원에서 최고경영자과정(AIM)을 마쳤다. 1989년부터 2002년까지 예원통상 대표이사로 재직하였고, 1997년부터 2001년까지(주)예원 대표이사로 활동하였으며, 2000년부터 현재까지 (주)아썸의 대표이사로 근무하고 있다. 순천대학교, 한양대학교, 한경대학교, 상명대학교, 서울시립대학교의 겸임·외래 교수로 강의했으며 여러 단체에서 활동 중이다.
One Touch 나무짱짱
푸름바이오에서 세계 최초로 스프링을 이용한 자동주입식 수간주사기인 ‘One Touch 나무짱짱’을 개발했다. 스프링의 압력을 이용하여 액제를 주입하기 때문에 시공 시 압축 과정을 따로 거칠 필요가 없어 사용이 매우 편리하다. 효과도 빠르고, 시공이 손쉬워 누구나 간편하게 사용할 수 있는 ‘One Touch 나무짱짱’은 특허(제10-2014-0048565호) 제품으로서 그 우수성이 기대된다. 특징 ① 세계 최초 스프링을 이용한 자동주입식 수간주사 ② 3단계의 간편한 시공방법: 구멍 뚫기 → 주입기 삽입 → 스위치 누름 ③ 본체와 캡을 나사형으로 하여 누수 현상 방지 ④ 시공 후 친환경 메움재 삽입으로 빠른 상처 회복 ⑤ 나무가 흡수하는 양에 따라 스프링 압력으로 적량 공급됨 사용방법 ① 사용량: 나무의 흉고직경을 측정하여 아래의 표와 같이 나무에 필요한 사용개수를 결정하여 시공한다. ② 삽입 위치: 지상 15~20cm 내외를 기준으로 그림과 같이 구멍을 낸다. ※ 가급적 소나무는 뿌리목(지상에서 10cm 이하)에 사용한다. ③ 구멍 뚫기: 드릴 날(6.2mm)을 이용하여 나무 중심을 향하여 3cm 깊이 이상 구멍을 뚫는다. ④ 주입기 삽입: 고무망치를 이용하여 주입기를 삽입한다. ⑤ 스위치 누름: 주사기 하단에 빨간색 스위치를 누른다. ⑥ 메움재 삽입: 시공 후 주입기를 제거한 자리에 메움재를 삽입한다.
훼손 비탈면 식생 복원
단순 녹화를 넘어생태 자체를 다시 살아 숨 쉬게 하다 인류는 문명 발전의 명목으로 수많은 숲을 훼손하였으며 그 결과 기후변화와 관련된 이상 현상들이 곳곳에서 발생하고 있다. 숲이 파괴되면서 대기 중의 이산화탄소를 흡수하는 식물들이 사라지고 생물다양성이 감소하는 등 환경 문제가 심각한 수준에 이르고 있다. 국토를 개발할 때마다 자연의 부분적 훼손이 필연적으로 발생할 수밖에 없는 상황이다. 그렇다 하더라도 훼손된 자연을 방치하지 않고 가급적 원래의 상태에 가깝게 되돌려 놓는 것은 어쩌면 자연에 대해 인간이 할 수 있는 최소한의 도리가 아닌가 싶다. 우리나라는 경제 발전을 위한 도로 확장 및 건설, 각종 단지 개발 등과 같은 인프라 구축의 영향으로 자연 훼손이 심각한 수준에 있으며, 이로 인하여 훼손 비탈면은 계속 증가하는 추세다. 훼손 비탈면은 자연 재생이 어렵다. 그대로 방치할 경우 침식 및 붕괴 현상이 일어나 다량의 토사가 유실되고 자연 생태적인 모습이 사라지며 불량한 경관이 연출되는 등의 문제가 있다. 이러한 훼손 비탈면의 침식을 방지하고 안전성 및 경관성을 회복하기 위해 비탈면을 녹화하는 것은 매우 중요하다. 생태적 기술이 미흡했던 과거 비탈면 녹화는 대부분 토목적 기법을 중시한 구조적 안정화에 중점을 두거나 한지형 잔디 위주의 식재로 이루어지면서,자연스러운 경관 창출이나 생태적인 비탈면과는 거리가 멀었다. 더욱이 각종 식물이 서식하던 훼손된 비탈면을 인공 구조물로 피복한 결과, 식생 도입이 어렵고 동식물 서식처가 상실되는 등 생태적 기능을 잃어 가고 있었다. 훼손 비탈면의 성공적인 식생 피복은 토양의 높은 보습력 유지와 유실 방지에 좌우되나, 이를 해결하지 못해 비탈면 녹화 품질에 많은 문제가 나타나고 있다. 먼저 비탈면 유실 방지를 위해 식생 기반재를 사용하다 보면 토양 경도가 적정 범위를 벗어나 매우 단단해져 토양 입단화가 형성되지 않고, 시멘트 구조가 되면 식물 발아가 늦어진다. 이를 위해 식생 기반재의 토양 경도를 무분별하게 낮출 경우에는 강우로 인한 토사 유실이 발생한다. 두번째로 비탈면에서 파종 종자가 발아하기 위해서는 적정한 수분이 필요한데, 식생 기반재의 토양수분력이 부족해 파종 종자의 발아력 및 발아세가 늦어짐에 따라 녹화 품질이 떨어지는 문제가 있다. 특히, 비탈면의 생태적 복원이 이루어지려면 자생초·목본류에 의해 녹화되어야 하는데, 이러한 식물들은 도입종보다 발아세가 늦어 수분 보습력이 오랜 기간 지속적으로 유지되어야 발아력이 높아진다. 따라서 식생 기반재의 보습력 유지와 유실방지를 해결하면 녹화 품질을 보장할 수 있다. 최근에는 훼손지 복원에 관한 국민적 관심이 높아지면서 비탈면 녹화에 있어서도 단순 녹화를 넘어 생태적 녹화를 위한 연구와 기술이 개발되고 있다. 그러나 아직까지 비탈면의 토양 유실 방지 및 보습력 증진에 관한 연구가 미흡한 실정으로, 이에 대한 해결책을 마련해 보고자 본 기술을 연구하게 되었다. 인공 토양 보습력과 유실 문제의 해결책을 찾아라 한국지질자원연구원에서는 매년 패밀리 기업(협력기업)의 기술 경쟁력 강화를 위해 자체적으로 기술혁신 역량 제고 지원 사업을 시행하고 있는데, 외부 공모를 통해 패밀리 기업 중 유망 업체를 선별하여 연간 5천만 원의 R&D 비용을 지원한다. 2013년 해당 업체로 선정된 산수조경건설과는 기존 식생 피복의 사례 조사와 문제점 평가를 통해 유실 방지 토양 입단 형성 기술, 토양 보습력 증진기술, 상용화 녹화 기술 확보를 목표로 1년간 연구하여 기술을 확보했다. 김재환은 1977년 태어나 청주대학교 환경조경학과를 졸업하고 동대학원에서 석사, 박사 과정을 거쳤다. 청주대학교 환경조경학과, 충남대학교 산림환경자원학과에서 강의했으며, 현재는 산수조경건설 부설 녹색생태복원기술연구소 연구소장이자 청주대학교환경조경학과 겸임교수를 맡고 있다. 또 고양시와 논산시의 생태조경분야 자문위원으로 활동하고 있다. 그동안 훼손지 복원, 비탈면 녹화 등에 관심을 갖고 다양한 연구 실적을 쌓았다.
에코 리빙 월 시스템
에코 리빙 월 실내 벽면녹화의 효과 1) 실내 경관 향상 실내 벽면녹화는 인공적인 벽지나 페인트에 비하여 살아있는 식물을 이용하기 때문에 싱그러움을 느끼게 할 수 있으며, 에코 리빙 월Eco Living Wall 방식을 이용할 경우 다양한 식물을 선택하여 아름다운 벽화의 느낌을 연출 할 수 있다. 2) 심리적 안정감 인간은 녹색이 풍부한 분위기에서는 무미건조한 환경에서 보다 피로 회복의 속도가 빠르고 안정감을 느끼는 심리적 효과가 있다. 에코 리빙 월은 사람들의 시선이 자주 가는 벽면을 녹화하기 때문에 그 효과가 더욱 크다. 3) 건축적 기능 실내 벽면녹화는 실내 공간을 나누고 경계를 구분지어 줌으로써 한 공간이 고유의 기능을 가지도록 하며, 이용자의 동선을 유도하여 흐름을 자연스럽게 연결하고 질서를 유지시켜 주는 기능이 있다. 또한 시계를 부분적으로 차단시켜서 사생활의 노출을 막아주는 기능도 있다. 4) 실내 환경 정화 식물 잎의 증산 작용과 표면에서 증발되는 수분은 건조하기 쉬운 실내 공간의 공중습도를 높여주는 역할을 한다. 또한 실내 공기를 정화하고 신선한 산소를 공급해 주며, 각종 악취를 흡착하는 기능도 있다. 5) 원예 치료 에코 리빙 월은 보다 넓은 입체적인 공간을 녹음으로 조성하기 때문에 보다 풍부한 원예 치료 효과를 기대할 수 있다. 6) 광장 기능 호텔이나 백화점, 컨벤션센터와 같은 대형 공공건물에서 벽면녹화 공간은 휴식과 만남, 담소의 장소가 되기도 하고, 다목적 실내 광장의 역할을 수행한다. 에코 리빙 월은 기존의 평면적인 방식에서 벗어나 입체적 공간을 푸르고 아름답게 제공한다. 기존 일반토양의 문제점 국내의 일부 벽면녹화 업체들은 실내 벽면녹화 시공시 일반토양을 사용한다. 실내 벽면녹화에 사용되는 토양은 무엇보다 실내 환경에 적합해야 한다. 그러나 일반토양에는 식물 농장 등지에서 식물을 출하할 때 사용하는 자연토양이 그대로 포함되어 있는 상태이기 때문에 실내 환경 가치의 하락 원인이 되는 지렁이나 각종 곤충, 미생물, 심지어 뱀의 알과 같은 요소들이 담겨 있을 수 있기 때문에 주의가 요망된다. 그래서 대다수 회사들에서는 이러한 불순물 요소가 제거된 토양을 사용하고 있는데, 이러한 조건을 만족시킬 수 있는 것이 인공토양이다. 하지만 인공토양 역시 여러 문제가 있다. 일반적으로 시중에서 유통되는 인공토양은 피트모스, 펄라이트, 발효퇴비, 코코피트, 질석 등을 혼합하여 만든 것으로 자연토양과 유사하여 불순물 제거에는 탁월하나, 악취 발생, 먼지 발생, 미생물 번식, 벌레 생김 등의 문제에서는 완벽하게 자유로울 수 없다. 뉴테크(판매원; 제조원은 에코시티)는 중소기업청 연구 과제로 ‘벽면·옥상녹화용 토양 기능을 갖는 스펀지 토양 생산공정 기술개발’을 수행하였고, 군자동 걷고 싶은 거리 만들기의 옹벽 디자인·시공, 한국산업기술대학교의 정문 벽면녹화 조형물 설치, 서울대공원 식물원의 봄꽃축제 대형벽면녹화 설치 등을 수행하였다. 한국콘텐츠진흥원의 연구 과제로 진행한 ‘모자이크 컬처를 위한 초경량 트레이 및 스마트 저작도구 개발’은 최우수 과제로 선정되기도 하였다.
쉽고 간편한 도시녹화용 ‘식물매트’
우리 주변에서 생활환경을 건강하게 해주는 녹색 식물의 역할은 작지만 강하다. 도시녹화를 통한 열섬현상 완화, 미기후 개선 등의 효과는 이제 일반인도 쉽게 인식하고 있는데, 직접 실행하는 데는 어려움이 따른다. 수많은 식물을 이용하여 각기 다른 도시 환경을 건강하게 만드는 최적의 효과를 내기 위해서는 공간에 맞는 식물을 심어야 하고, 그에 맞는 최적의환경을 조성해 주어야 하기 때문이다. 특히 우리나라와 같이 용적률이 높은 건물이 밀집되어 있는 환경에서는 같은 면적에서도 효율을 높일 수 있는 녹화의 질을 고려해야 하는데, 식재층 구성이나 식물로 녹화된 공간의 온도 저감이나 탄소흡수 정도는 녹지 공간 내에서도 식물로 피복된 정도에 따라 차이가 크게 나타난다. 효과적인 녹화 효과를 얻을 수 있는 식물매트 도시녹화용 식물로 다양한 종이 분류되어 제안되고 있으나 현장에서 유통되는 종류가 많지 않아 제한적으로만 사용되고 있다. 도시녹화의 효과를 극대화시키기 위해서는 세부 공간별로 구체적인 환경 특성에 대한 이해와 식물의 생장 특성, 그리고 관리 방법 등의 기술 정립을 통해 각 식물이 열악한 환경에서도 최적의 상태를 유지할 수 있는 기술이 필요하다. 녹화는 초기 피복률이 높으면 완성도 있는 경관을 연출할 수 있고, 나지로 노출되어 있는 면적이 적을수록 온도 저감률을 높일 수 있다. 최근 이러한 효율적인 녹화 효과를 볼 수 있는 녹화용 식물매트의 수요가 증가하고 있다. 한승원은 서울여자대학교 원예조경학과를 졸업하고 동 대학원에서 ‘실내조경에 사용되는 식물의 공기정화 효과’를 주제로 박사 학위를 받았다. 이후 지속적으로 건축공학 분야와의 협업을 통해 식물의 환경 기능적 효과 분석과 식물 특성에 맞는 식재 시스템 개발을 연구해왔다. 현재 농촌진흥청 국립원예특작과학원 도시농업연구팀 도시녹화실에서 조경 공간 조건별로 적합한 식물 개발을 해오고 있으며, 도시녹화용 식재 시스템화에 다수의 특허기술을 가지고 있다. 서울형 공공조경가, 오산시 경관위원 등 적정식물 식재 및 관리 기술 자문을 하고 있으며, 녹색건축인증에서 생태환경분야의 제도 개선을 위하여 관련 도서 및 자료 감수 등에 역할을 하고 있다.
지중급수식 잔디식생지반 조성 및 자동 관수관리 시스템
우리나라에 천연잔디로 이루어진 그라운드가 본격적으로 조성되기 시작한 것은 2002년 한·일 월드컵경기장부터라고 할 수 있다. 그 이전에 우리나라는 운동장의 약 1.3%만 천연잔디로 조성되어 있었으며, 대부분의 운동장은 경기장으로서 갖추어야 할 지반시설이나 잔디가 식재되지 않은 맨땅이었다. 2002년 한·일 월드컵을 계기로 FIFA 규정이나 국제 규격의경기장에 대한 기술을 도입하여 제대로 된 잔디 경기장을 건설하기 시작하였다. 이를 계기로 지반배수시설과 급수시설을 갖춘 잔디 경기장이 건설되었다. 이러한 잔디 그라운드 조성 및 관리의 원천 기술은 골프장 그린 조성에서 유래하였다. 미국골프협회United State Golf Association, USGA에서 연구 개발된 골프장 그린 지반 조성 시방서(USGA 지반방식)가 1960년 발표된 이래 1973년, 1983년, 1993년의 세 차례 개정을 거쳐 2004년에 여러 지역의 환경 조건에 따른 6개항을 추가하거나 완화하여 새로운 개정판을 발표하였다. USGA 기준에서 제시하는 조건은 계속되는 사용에 잔디가 정상적으로 생육을 유지하여 경기자의 신체를 보호하고, 경기를 원활하게 진행하기 위하여 답압을 방지하면서 수분과 양분을 적절히 유지해야 한다는 내용을 담고 있다. 또한 강우 시의 배수를 보장하기 위한 구조 및 사용 재료에 대하여 정확한 물리적조건을 제시하고 있으며, 이는 환경과 지역이 다르더라도 표준적인 기준이 되고 있다. 축구장, 럭비장, 미식축구장 등의 스포츠경기장의 잔디지반 조성도 이USGA공법을 기본으로 삼아 건설되고 있다. 축구장과 같은 큰 면적의 잔디식생지반, 즉 경기장 그라운드는 경기와 환경에 적합한 잔디 종류를 먼저 선택하고 잔디의 생육을 보장하는 식생층root zone의 재료 및 규격, 관수 시설 및 배수층의 구조를 포함하여 각 층별로 정확한 시공이 되어야 적합한 상태를유지할 수 있다. 이러한 적절한 기반 건설 공법으로 잔디 경기장이 건설된 후에는 경기를 운용하는 일정에 맞추어 관수, 배수, 깎기, 시비, 시약, 통기, 배토, 보식, 경기 전후 준비 작업과 사용 횟수, 연습의 제한, 강우 시의 사용 제한 등의 결정에 따라 잔디구장의 잔디식생 상태나 경기를 소화할 수 있는 경기장수용 능력 및 수명이 결정된다. 1964년 한양골프장을 시작으로 우리나라에 골프장이 조성되기 시작하면서 그린 조성에 자생적인 여러가지 방식이 시도되었다. 1980년대에는 골프장 조성붐이 일어나면서 USGA공법을 기본으로 다양하게 변형된 기법으로 그린을 조성해왔다. 필자는 30여 곳의 골프장 공사에 참여하면서 USGA 기본형과 변형을 포함한 다양한 조성 경험을 바탕으로 새로운 조성 공법을 구상하였다. 2006년 지인들의 자금 지원과 조언으로 주영규 박사와 함께 시험포를 조성하고, 지중급수를 포함한 ‘새로운 그린 조성공법 개발’ 실험을 시작하였다. 2년여의 실험을 바탕으로 특허를 출원하여 2008년 12월 18일에 ‘퍼팅그린 조성 구조와 조성 공법(특허 제10-0875967호)’으로 특허를 등록하였다. 김석근은 1955년 경주에서 태어나 경북대학교 원예학과를 졸업하고 양주CC 건설 현장의 그린키퍼로 잔디 조성 일을 시작하였다. (주)삼신에서 20여 개 골프장의 GTB(Green, Tee, Bunker), 잔디, 수목 공사를 수행했고, 서해개발에서 일동레이크GC, 남해개발에서 천안상록리조트 조경 공사 이후 삼성에버랜드에서 휘닉스파크, 가평골프장, 상암월드컵경기장, 인천공항조경공사 현장소장을 지냈다. 이런 경험을 바탕으로 2008년 잔디지반 조성의 특허를 획득했고, 2009년 잔디 경기장 조성 및 관리를 전문으로 하는 GLM(주)을 설립했다. 한국잔디협회 회장을 역임했으며, 현재 한국잔디학회 부회장을 맡고 있다.
노거수 수세 회복 기술
경주김씨의 탄생 성지, 경주 계림 경주 첨성대 남측에는 계림이라는 사적지가 있다. 신라 탈해왕은 금성金城 서쪽 울창한 숲 사이에서 닭이 우는 소리를 듣고 금빛으로 된 조그만 궤짝에서 어린사내아이를 발견하고 아이의 이름을 알지閼智라 하고, 금궤 속에서 나왔다 하여 성을 김金씨라 하였다. 경주김씨의 시조가 여기서부터 시작된다. 이렇듯 사적 제19호로 지정된 계림은 면적이 약 7,300m2 정도에 불과하나 역사적으로 매우 중요한 천연 숲이다. 계림 숲은 느티나무, 회화나무, 왕버드나무, 팽나무 등의 노거수가 무성하다. 근원 둘레가 2m에서 3m넘는 것이 대부분이며 6m가 넘는 것도 여러 주 있다. 경주에 내려와 계림을 찾았던 1980년대 초만 하더라도 숲에 들어서면 신라의 영험한 기운이 느껴지곤 했다. 그러던 곳이 최근에는 눈에 띄게 엉성해졌다. 노거수가 사라진 것이다. 수백 년을 버텨온 노거수가 세월의 무게를 이기지 못하고 죽어가고 있는 것이다. 특히 태풍만 불면 넘어져 톱질을 당하는 신세가 된다. 계림 노거수의 실태 조사 국가 중요 사적인 계림은 그 안에 나무들이 있기 때문에 사적으로 지정된 것이다. 계림의 나무들은 살아있는 문화재다. 탈해왕 9년은 서기 65년에 해당되므로 계림은 적어도 2천 년 이상을 지켜온 신라의 산역사 현장이다. 이번에 숲 관리에 무슨 문제가 있는 지를 파악하기 위해 Tree sonic-tomograph /German PICUS3를 사용하여 음파단층 촬영을 실시했다. 수목 음파단층 촬영 결과 현재 숲 관리를 보면 역사적 가치를 무색하게 할 정도다. 전체 노거수의 절반 이상이 부패와 부식이 50% 이상 진행된 것으로 나타났다. 현장을 자세히 들여다보면 관리 방법에 심각한 문제가 보인다. 노거수의 부식을 차단하고 수세를 회복시키기 위한 조치가 오히려 나무의 수명을 단축시키고 있다. 이른바 수목 부식을 막기 위해 처치하는 외과 수술에 심각한 문제가 있는 것이다. 계림 내 노거수들은 대부분 충해 피해와 함께 심재층이 부식되어 내부 공동이 발생한다. 수목의 표피도 부식되어 갈라지고 구멍이 난다. 보기에도 안 좋다. 그래서 부식을 막고 보기 좋게 하기 위해 외과 수술을 한다. 이때 사용하는 주요 자재가 우레탄 폼urethan foam이다. 우레탄 폼은 액체 상태의 폴리올polyol과 이소시아네이트isocyanate를 섞은 후 발포제를 넣어서 만드는 화학물질로서 불에 잘 타는 가연성을 지녔고, 불이 붙으면 일산화탄소CO나 시안화수소HCN 같은 각종 유독가스를 내뿜는 특징이 있다. 많은 양이 인체에 유입될 경우 생명까지 위협하는 치명적인 피해를 끼친다. 주로 열을 차단하는 단열재나 소리를 흡수시키는 방음재 등으로 쓰인다. 이 우레탄 폼은 현장제조가 용이하고 시공이 간편하며 성형성이 좋아 노목의 공동에 충전하기에 좋은 재료다. 공동 충전 후 외부 수피를 입히고 착색을 하면 미관도 좋다. 그래서 그동안 노목의 외과수술에 우레탄 폼이 많이 사용됐다. 그러나 노목을 살리고자 주입한 우레탄 충전재에 심각한 문제가 있다. 노목의 부식 방지를 위해 충전한 우레탄을 제거해 보면 우레탄이 오히려 목질부의 부식을 촉진시키고 있는 것을 보게 된다. 충전한 부위보다 더욱 광범위하게 부식이 진행되고 있다. 이는 목질과 성질이 전혀 다른 화학제품을 사용하기 때문에 목질에 부합하지 못하고 충전 부위에 균열이 발생하여 내부로 스며든 물이 병충해 발생 환경을 만들어주고 심재층의 부식을 촉진시키기 때문이다. 강태호는 동국대학교 조경학과를 졸업하고 중국 칭화대학교에서‘한중 역사도시 변천 과정과 역사경관 보호’로 박사 학위를 받았다.현재 동국대학교 경주캠퍼스 조경학과 교수로 재직 중이며,문화재청 문화재위원을 역임하였고 울산시 문화재위원,경상북도 경관위원회 위원,경주시 신라왕 경복원정비 추진위원으로 활동하고 있다.
P.N.S 생태복원녹화공법
산성배수의 발생 원인 황화광물은 지각 암석에서 흔히 산출되는 광물로서 퇴적물의 속성 작용, 유황을 많이 함유한 열수와 암석과의 반응, 열수로부터 직접 침전 등 다양한 지질작용에 의해 생성된다. 따라서 황철석은 퇴적암과 화산암류에 많이 분포하는 경향이 있다. 또한 생성 조건에 따라 다양한 광물종이 있다. 우리나라에서 가장 흔한 황화광물은 황철석pyrite으로 산성배수 발생의주원인 광물이다. 산성배수는 암석이나 토양에서 나오는 pH 5.6 이하의 물을 말하며, 95% 이상이 인간의 개발 행위에 의해 발생되고 있다. 암석이나 토양의 황화광물이 대기에 노출되면 산소와 박테리아에 의한 산화 작용에 의해 황산이 생성된다. 이러한 황산이 지표수와 지하수에 유입되는 과정에서 황철석이 만들어진다. 산성배수 발생 메커니즘 황화광물은 지하에서 대기 접촉이 차단된 상태에 있으면 안정된 상태로 존재하지만, 건설 및 광업 활동 등에 의해 지표에 노출되어 산화·용해된다. 이 과정에서 산소가 소모되고 수소 이온이 발생된다. 황철석은 가장 흔한 황화광물로서 다른 황화광물에 비해 산화 과정에서 많은 양의 황산을 생성한다. 또한 미량원소로 함유된 중금속이 황철석의 산화 과정에서 용출되어 주변 지역의 토양 및 지표수를 오염시키기도 한다. 황철석의 산화에 대한 세부적인 반응 과정은 다음과 같다. 우리나라의 황철석 분포 지역 우리나라에서 산성배수를 발생시킬 가능성이 높은 황철석 암석에는 옥천층군 변성퇴적암, 평안층군 탄층, 중생대 화산암, 제3기 퇴적암 및 화산암, 금속강화대 지역 암석 등이 있다. 산성배수에 의한 피해 사례 산성배수에 의한 피해는 최근 도로 건설, 택지 및 산업 단지 조성 등 대규모 지반 굴착이 이루어지면서 잠재성 특이산성 토양 물질이 지표에 노출되어 산성배수가 발생되고 있으며, 건설 현장에서 산성배수에 의한 피해로 환경 오염, 식생 고사, 경관 훼손, 사면 안정성 저해 및 시설물 안정성 저하 등의 문제를 발생시키고 있다. 산성배수에 의한 녹화 문제 산성배수가 발생하는 사면에 식생공을 적용하면 토양이 산성화되어 식물의 발아 및 성장에 심각한 장애를 유발할 가능성이 높다. 황철석의 산화에 의해 생성된 산성배수는 고농도의 철을 함유하게 된다. 산성배수에 함유된 철은 산성배수가 주변 물질과의 반응을 통해 중화되면서 식물 뿌리 혹은 토양 표면에 산화철 광물로 침전하게 된다. 침전된 산화철은 토양의 통기성을 떨어트리고 식물 뿌리의 성장을 저해한다. 또한 강산성인 배수는 알루미노규산염aluminosilicate을 용해시키기 때문에 일반적으로 산성배수는 고농도의 중금속인 철Fe과 알루미늄Al을 함유한다. 토양 및 물에 녹아 있는 높은 농도의 중금속과 알루미늄은 식물에 독성이 있어 식물 뿌리의 활착 및 성장에 심각한 장애를 초래한다. 산성배수가 사면을 따라 흐르면서 주변의 암석 혹은 토양과 반응하여 일부가 중화되고 중화 과정에서 산화철 광물이 침전된다. 산화철광물이 식물 뿌리와 표면에 침전되면 뿌리의 호흡 및 영양분 흡수와 수분 침투를 방해하게 되고 이는 식생성장에 악영향으로 이어져 녹화가 어렵다. 김재환은 청주대학교 환경조경학과를 졸업하고 동 대학원 석·박사 과정을 거쳤으며, 충남대학교에서 박사 후 연구(Post. doc)를 수행했다. 청주대학교 환경조경학과, 충남대학교 산림환경자원학과, 중부대학교 환경조경학과에서 강의했으며, 현재는 산수조경건설 부설 녹색생태복원기술연구소 연구소장이자 청주대학교 환경조경학과 겸임교수를 맡고 있다. 그동안 훼손지 복원, 비탈면 녹화 등에 관심을 갖고 다양한 연구 실적을 쌓았다.
거푸집 일체형 케이지와 철근숏크리트 인공암을 활용한 자연경관 조성기술
인조암 자연경관 조성 업체인 명산은 지난 2015년 12월 환경부로부터 신기술을 인증받았다. 이 기술은 3D 가공으로 조립한 거푸집 일체형 철근 케이지를 공장에서 제작해, 이를 현장에 설치하고, 여기에 숏크리트를 현장 타설해 비정형의 철근 숏크리트 인공암을 만들어 자연경관을 조성하는 친환경 신기술이다. 3D 철근 가공 및 조립 경관성이 높은 대단면의 비정형 철근숏크리트 인공암을 제조하기 위해서는 자유도가 높은 철근 가공 및 조립 작업이 필요하다. 또 이것을 공장에서 가공·조립하는 것이 인공암 제조의 효율성을 향상시킬 수 있다. 명산은 3D 철근 가공도의 수치를 입력해 3D로 절곡하는 3D 절곡 장치를 이용해 공장에서 철근을 가공 조립하는 기술을 개발했다. 거푸집 일체형 철근 케이지 철근숏크리트 인공암을 제조하기 위해서는 인장측 철근의 피복 두께를 확보해야 하는데, 이를 위해서는 내면에 거푸집을 설치해야 한다. 그러나 여기에 판재의 거푸집을 이용할 경우, 설치와 해체가 어려운 문제점이 있다. 따라서 본 기술에서는 폴리에틸렌 그물망을 이용해 숏크리트 타설 시 이것이 부풀면서 거푸집이 형성되도록 했다. 부풀어 형성된 거푸집으로 인해 숏크리트가 손실되지 않도록 해 폐기물이 발생하지 않도록 했다. 또한 전면에는 숏크리트의 반발량과 폐기물 발생량이 최소가 되고 부착강도를 향상시킬 수 있는 대책이 필요해, 이를 위해 구갑망을 이용했다. 즉 철근숏크리트 인공암을 제조하기 위해 철근, 폴리에틸렌 그물망 거푸집 및 구갑망이 일체로 형성된 철근케이지를 개발했다. 철근케이지는 공장에서 제조해 현장에 설치하는 것이 유리하므로, 이들이 일체화된 철근케이지와 이의 공장제조 기술도 개발했다. 거푸집 일체형 철근 케이지의 구성은 <그림1>과 같다. 철근숏크리트 인공암 본 기술에서 개발한 거푸집 일체형 철근 케이지는 보강재인 철근의 배면에 유연성 PE재질의 거푸집을 설치하고 전면에는 구갑망을 설치했다. 따라서 본 기술의 거푸집 일체형 철근 케이지에 숏크리트를 타설하면 배면의 유연성 거푸집이 부풀면서 철근의 피복 두께가 확보되고 전면에는 구갑망에 의해 부착강도가 증가된다는 점에서 기술적 차별성이 있다. 철근숏크리트 인공암의 제조 원리를 나타내면 <그림2>와 같다. 단계별 세부 공정 1) 사전 조사 및 준비 작업 - 인공암을 설치할 현장을 조사해 설계도서를 작성한다. - 현장 설치 계획을 수립하고 인공암을 지지하는 철구조물을 설치한다. 2) 철근 공장 가공 및 조립 - 3D 철근 가공 조립도와 3D 철근 가공 장치를 이용해 철근을 가공한다. - 가공된 철근을 3D로 조립한다. 3) 거푸집 일체형 철근 케이지 공장 제작 - 3D 철근 가공 조립된 철근에 구갑망과 유연성 PE 망을 설치해 거푸집 일체형 철근 케이지를 공장 제작한다. 4) 철근 케이지 현장 설치 - 철근 케이지를 현장에 운반한다. - 운반된 철근 케이지를 철구조물에 부착하고 케이지 사이는 결속선으로 이음한다. 5) 구조용 숏크리트 현장 타설 - 구조용 숏크리트를 철근 케이지 상부에 뿜칠한다. - 이 때 PE망이 부풀리면서 거푸집 역할을 해 피복 두께가 확보된다. - 신, 구 숏크리트 부착용 ㄷ자형 스터드를 설치한다. 6) 화장용 숏크리트 현장 타설 - 화장용 숏크리트를 구조용 숏크리트 상부에 뿜어 붙인다. 7) 표면 직접 조각 및 문양 도장 작업 - 화장용 숏크리트 상부 표면에 직접 조각한다. - 조각이 완료되면 숏크리트 표면에 표면처리재로 도장한다. 8) 인공암에 의한 자연경관 복원 완료 - 현장을 정리해 철근숏크리트 인공암을 완성한다. - 수생태 환경을 조성하고 조경을 실시한다. 제품 문의: 02-445-8990, www.myoungsan.co.kr

1 / 2 >

정기구독 신청