R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201109기술혁신F02 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 건설기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 구조물 녹화용 고내구성 방근시트 및 친환경 인공토양 기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2009-10-26 ~ 2012-10-25 | |||||
| 연구책임자 | 신주재 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
4명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
18명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 175,000,000 원 기업 : 115,000,000 원 계 : 290,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 465,000,000 원 기업 : 345,000,000 원 계 : 810,000,000 원 |
|||
| 연구기관명 | (재)한국건설생활환경시험연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | ||||||
| 주요 내용 |
급속한 도시화와 산업화는 도시 내에서 소위 땅이라고 불리는 자연 지반은 거의 찾아 볼 수 없고 회색의 콘크리트와 아스팔트로 뒤덮히는 결과를 야기. 특히, 대도시의 경우 고층건물, 도로, 주차장이 점점 확대되는 반면 녹지는 계속 줄어가는 추세임. 이러한 도시환경 개선을 위한 방안으로 인공지반 녹화가 주목되고 있으며, 도시의 고밀화로 인하여 옥상녹화가 주목받고 있음. 국내도심 건축물은 평지붕의 형태가 많으며, 이로 인하여 옥상녹화가 가능한 면적은 200㎢ 이상으로 추산되고 있어 넓은 시장성을 가지고 있음. 또한 최근 건설되는 상업시설 및 주거단지는 지하공간을 넓히고 상부를 녹지공간으로 조성하는 등 인공지반의 녹화 사례가 급속히 증가하고 있는 추세임. 한편, 인공지반 녹화를 구성하는 방수층은 상부에 설치되는 토양이 항상 수분을 함유하고 있어 방수층에의 수분열화 등 열악한 환경조건으로 세심한 재료 및 시공 설계가 요구됨. 또한 식물의 뿌리는 미세한 틈 사이를 파고들어 구조물을 관통하여 누수 및 구조물의 내구성 저하의 요인이되며. 이를 보수 하기 위한 보수공사지 상부 녹화층을 제거 하여야 함으로 많은 보수비용이 필요하게 됨 따라서 인공지반 녹화시에는 무엇보다 방근대책이 매우 중요하며 이에 방근성능이 검증된 고내구성 방근시트의 개발은 본격적으로 확대 국면을 맞이할 것으로 예상되는 환경친화형 생태복원 건설시장에서 외국기술에 의한 시장잠식 및 외화낭비를 방지하고 구조물의 내구성을 증진시키기 위해 매우 중요함. 또한, 폐플라스틱 및 석분 슬러지를 이용한 고내구성 방근시트 및 인공토양 제조기술은 생태복원이라는 관점에서 부각될 수 있는 친환경 기술로서 사회의 지속성을 증진시킬 것으로 기대됨. 본 연구에서는 폐플라스틱을 30%이상 함유한 고내구성 방근시트 개발, 석분슬러지 인공토양 개발 및 한국 자생수목 선정 플로우를 제시하며, 기술의 검증 및 실용화를 위하여 인공지반 녹화시스템을 구성하고, 이를 현장에 적용하여 현장 적용성 평가, 경제성 평가를 실시하여 문제점을 보완하고 최종적으로 인공지반 녹화시스템 시공/관리 매뉴얼을 개발하고자 함 [최종목표] 1) 재활용 폴리머를 이용한 방수/방근시트 개발 - 꽤뚫림강도 20N 이상 (방근성능 간이 시험방법) - 내화학성능 90% 이상 (EN 1847) - 내충격성능 : 700mm (KS M 3736) - 정적하중 : 20Kg (EN 12730) - 접합성능 : 20N 이상 (방근성능 간이 시험방법) - 재활용 고분자 화합물 30% 이상 함유 - 자착식 방수층 개발 (아스팔트 컴파운드, 천연오일 사용-모체 접착강도 1.5N/mm 이상) - 자착식 방수층과 방근시트와의 접착기술 (접착강도 : 1.5N/mm 이상) - 방근시트간 열융착기술의 고도화 - 열융착 기계 개선 (적정 속도, 적정 온도) 2) 환경친화형 석분슬러지 인공토양 개발 - 유효 수분량 : 10% 이상 - 투수계수 : 0.5×10-3m/s 이상 - pH : 5.5 ~ 7.0 3) 한국자생수목 선정 방법 - 표심 및 녹화 형식에 따른 수목 정리 분류 - 한국자생 수목 선정 플로우 개발 및 적용 사례 제시 4) 인공지반 녹화시스템 시공/관리 Guideline 제시 - 방근성능 간이 평가방법을 이용한 현장 품질관리 방법 - KS 시공표준 제안 / 시공품질관리 매뉴얼 작성 [연구내용 및 범위] 인공지반 녹화는 도시 열섬 현상 저감, 공기질 개선, 쾌적한 환경 조성 등 현재 도시가 안고 있는 문제점을 해결할 수 있는 대안으로서 부각되어 국가/지자체의 지원이 이루어지고 있는 건설분야로서, 관련 종사자들은 이러한 분위기에 편승하여 장점만을 홍보하고 시장을 확장시키고 있는 실정이다. 하지만 식물의 뿌리는 작은 틈을 파고 들어 바위도 깨트릴 정도로 매우 강력한 뿌리의 힘을 가지고 있다는 점은 간과하고 기존에 사용되던 우레탄 계열의 방수재 또는 개량아스팔트시트와 합성고분자계시트 방수재를 그대로 사용하고 있는 경우 많은 실정임. 서울산업대의 연구 결과에 의하면, 일반적으로 사용되어온 아스팔트, 우레탄 계열의 방수층은 3 - 6개월 안에 뿌리에 의해 방근층이 관통되는 것으로 평가되어 기존의 방수공법으로 방근층을 구성할 수 없다는 사실이 보고되어 향후 사회적인 문제가 될 가능성이 높고, 보수 시에도 녹화층을 모두 제거해야 되는 등 많은 시간과 비용이 소요되게 됨으로 방근에 대한 대책과 제품 품질규격 및 시공지침 마련이 국가적인 차원에서 매우 시급함. 본 연구에서는 방근시트가 접하는 환경, 즉 식물 뿌리에 의한 취약부 관통, 비료 등에 의한 화학적 열화와 작업 기구에 의한 찢김 등의 충격 등의 사용 환경을 고려한 고내구성 방근시트 개발을 위해, 재활용 폴리머 30%를 혼합한 고내구성 방근시트 및 취약부인 접합부의 융착기술개발, 자착식 방수층과 방근층의 일체화 기술을 개발하여 구조물 녹화용 고내구성 방수/방근시트 제조 및 시공기술을 개발을 목표로 함. 또한, 인공지반 녹화시스템에서 식생의 기반이 되는 토양을 폐기물인 석분슬러지를 녹화용 인공토양으로 재활용하기 위하여 기존 응집제에 비해 친환경적이고 경제성이 있는 천연 응집제 발굴 및 영양분 공급 방법을 개발하고 수목에 대해서는 한국건설기술연구원, 이화여대, 경상대학교 등 연구원과 대학교를 중심으로 인공지반 녹화용 수목에 대한 연구가 활발히 진행되어, 저토심, 저관리형 및 국내 환경에 생육성이 우수한 수목에 대한 결과가 보고되어 있어 각 연구결과를 종합/분석하여 적용현장 조건별로 분류하고 이를 바탕으로 한국 자생 수목 선정 플로우를 제시. 최종적으로 개발한 기술의 검증 및 실용화를 위하여 인공지반 녹화시스템을 구성하고, 이를 현장에 적용하여 현장 적용성 평가, 경제성 평가를 실시하여 문제점을 보완하고 최종적으로 인공지반 녹화시스템 시공/관리 매뉴얼을 제시. |
|||||
| 색인어 | 한글 | 방근시트 | 방근성능 | 인공토양 | 재활용 | 자생식물 |
| 영문 | Root proof sheet | Resistance of root penetration | Artificial soil | Recycling | Native plants | |
| 최종보고서 | 구조물녹화용고내구성방근시트및친환경인공토양기술개발_20121025.pdf | |||||