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문제 정의
- 본 연구는 CSG 재료를 활용한 CSG 식생블록을 개발하기 위한 것으로, 단위시멘트량 및 식생종류에 따른 식생블록을 제작하여 식생블록 내에서의 식물의 생장 및 근계력 특성을 고찰한 것으로, 본 연구를 통해 얻어진 결론은 다음과 같다.
- 본 연구는 단위시멘트량 및 기본 식생 종류에 따른 CSG 재료의 식생활착 특성에 대한 실험결과를 바탕으로 우리나라의 사면 녹화에 많이 사용되는 잔디 및 초본식물에 대한 다양한 식생조합과 단위시멘트량에 따른 CSG 배합의 일축압축강도 등을 고려하여 CSG 재료에 식생을 적용한 친환경 CSG 식생블록을 개발하기 위한 것으로, CSG 식생블록 내 식물의 발아율, 피복도, 생장량 및 근계력을 측정하여 친환경 CSG 식생공법에 대한 기초 자료를 제시하고자 한다.
제안 방법
- CSG 식생블록 내 식물의 생장 특성을 분석하기 위하여 발아율, 피복도, 생장량 및 뿌리길이 등을 파종 후 8주 동안 측정하였다. 발아율 및 피복도는 육안으로 관찰하여 시멘트의 혼입 유무 및 식물의 종류에 따른 생육 특성을 분석하였으며, 특히 피복도는 시각적 평가방법 (visual rating system)을 이용하여 생장 후기 (파종 후 8주)에 조사하였고, 시각적 평가방법에 의한 가시적 피복도 평가 시 점수는 발아 직전 피복이 전혀 되지 않은 나지 상태를 1점, 피복이 가장 양호한 상태를 9점으로 하여 1-9점 사이에서 피복도를 평가하였다 (Kim et al.
- CSG 식생블록 제작을 위한 재료의 배합은 단위시멘트량에 따른 식생의 적용성을 평가하고 최적배합을 도출하기 위하여 시멘트를 전혀 혼입하지 않은 배합 (CSG-0)부터 단위시멘트량을 20 kg/m3 씩 증가시켜 80 kg/m3 (CSG-80)에 이르기 까지 총 5개 배합으로 하였다. CSG 식생블록 제작을 위한 함수비는 CSG 재료에 대한 다짐 시험 방법 및 시공법에 관한 명확한 기준이 아직까지 제시되어 있지 않기 때문에 최대허용입경을 37.
- 3은 CSG 식생블록의 근계력 측정모습을 보여준다. CSG 식생블록에서 단위시멘트량 및 식생 종류에 따른 식물 뿌리의 원지반과의 고착 및 근입에 따른 근계력을 정량적으로 분석하기 위하여 파종 후 4주 및 8주에 Fig. 3에서 보는 바와 같이 2 MPa 및 5 MPa 용량의 인장력 시험기를 이용하여 CSG 식생 블록에서 원형용기의 철망을 통과하여 블록에 고착되어 있는 뿌리가 뽑아져 올라오는 데 소요되는 인장력을 측정함으로서 근계력을 평가하였다 (Kim, 1990).
- 단위시멘트량에 따른 CSG 재료의 일축압축강도 특성을 분석하기 위하여 CSG-0 ~ CSG-80 배합에 대하여 수정 E 다짐 시험과 동일한 수준의 다짐에너지를 나타낼 수 있도록 직경 15 cm, 높이 30 cm의 콘크리트 몰드에 CSG 재료를 투입하고 재료분리가 발생하지 않도록 5층으로 나누어 다짐을 실시하여 공시체를 제작하였다. 일축압축강도는 재령 7일 및 28일에 200 ton 용량의 Instron사의 만능시험기를 사용하여 1 mm/min의 속도로 하중을 재하하여 측정하였다.
- , 2003). 또한, 생장량 및 뿌리길이는 식물의 성장에 따른 초장의 길이와 뿌리길이를 직접 측정하여 정성적 평가를 실시하였다.
- 블록은 혼합된 CSG 재료를 블록용 몰드에 투입하여 재료분리가 발생 하지 않도록 3층으로 나누어 수정 E 다짐시험과 동일한 다짐 에너지가 발현될 수 있도록 다짐을 실시하여 제작하였다. 또한, 완성된 블록 위에 식물의 성장에 따른 근계력 측정을 위하여 밑면에 조밀한 망을 가지는 직경이 18.5 cm이고 높이가 10 cm인 원형 용기를 설치하였으며, 원형 용기의 상단에는 근계력 측정시 인장력 시험기와의 연결을 위한 철선을 설치할 수 있도록 사전에 대각 방향으로 4개의 홈을 제작하였다 (Kim, 1990).
- CSG 식생블록 내 식물의 생장 특성을 분석하기 위하여 발아율, 피복도, 생장량 및 뿌리길이 등을 파종 후 8주 동안 측정하였다. 발아율 및 피복도는 육안으로 관찰하여 시멘트의 혼입 유무 및 식물의 종류에 따른 생육 특성을 분석하였으며, 특히 피복도는 시각적 평가방법 (visual rating system)을 이용하여 생장 후기 (파종 후 8주)에 조사하였고, 시각적 평가방법에 의한 가시적 피복도 평가 시 점수는 발아 직전 피복이 전혀 되지 않은 나지 상태를 1점, 피복이 가장 양호한 상태를 9점으로 하여 1-9점 사이에서 피복도를 평가하였다 (Kim et al., 2003). 또한, 생장량 및 뿌리길이는 식물의 성장에 따른 초장의 길이와 뿌리길이를 직접 측정하여 정성적 평가를 실시하였다.
- 식생블록의 제작을 위한 재료의 혼합은 가경식 믹서기를 사용하여 1분간의 예비혼합을 실시하고 가수한 후 3분간 재혼합을 실시하였다. 블록은 혼합된 CSG 재료를 블록용 몰드에 투입하여 재료분리가 발생 하지 않도록 3층으로 나누어 수정 E 다짐시험과 동일한 다짐 에너지가 발현될 수 있도록 다짐을 실시하여 제작하였다. 또한, 완성된 블록 위에 식물의 성장에 따른 근계력 측정을 위하여 밑면에 조밀한 망을 가지는 직경이 18.
- 시멘트의 혼입 유무에 따른 CSG 재료의 식생 적용을 위한 pH 특성을 분석하기 위하여 CSG 식생블록에 씨앗을 파종한 시점으로부터 4주 및 8주에 Toaddk사의 휴대용 pH 측정기인 HP-20P를 사용하여 pH를 측정하였다.
- 2 g씩 파종하였다. 식생 적용 후 온도 및 외부 환경 조절을 위하여 비닐 하우스 내에서 생육이 진행될 수 있도록 하였으며, 씨앗의 발아 및 생육을 촉진하기 위하여 충분한 수분을 공급하였다. 씨앗의 발아 및 초기 생육 상태를 육안으로 매일 관찰하여 초기 발아율, 생장량 및 피복도를 측정하였으며, 파종 후 4주 및 8주가 경과한 시점에 뿌리길이 및 근계력을 측정하였다.
- CSG 식생블록의 단면은 식생 후 발아율 및 피복도 등의 생장 특성 평가가 용이하도록 20 × 20 cm의 크기로 하였으며, 블록의 높이는 식생 후 식물의 뿌리가 블록에 고착되어 관통 유무를 확인할 수 있도록 5 cm로 하였다. 식생블록의 제작을 위한 재료의 혼합은 가경식 믹서기를 사용하여 1분간의 예비혼합을 실시하고 가수한 후 3분간 재혼합을 실시하였다. 블록은 혼합된 CSG 재료를 블록용 몰드에 투입하여 재료분리가 발생 하지 않도록 3층으로 나누어 수정 E 다짐시험과 동일한 다짐 에너지가 발현될 수 있도록 다짐을 실시하여 제작하였다.
- 식생에 따른 블록의 피복도는 시각적 평가방법 (visual rating system)을 이용하여 파종 후 4주 및 8주에 조사하였으며, 시각적 평가방법에 의한 가시적 피복도 평가 시 점수는 발아 직전 피복이 전혀 되지 않은 나지 상태를 1점, 피복이 가장 양호한 상태를 9점으로 하여 1-9점 사이에서 피복도를 평가하였다. Fig.
- 식생 적용 후 온도 및 외부 환경 조절을 위하여 비닐 하우스 내에서 생육이 진행될 수 있도록 하였으며, 씨앗의 발아 및 생육을 촉진하기 위하여 충분한 수분을 공급하였다. 씨앗의 발아 및 초기 생육 상태를 육안으로 매일 관찰하여 초기 발아율, 생장량 및 피복도를 측정하였으며, 파종 후 4주 및 8주가 경과한 시점에 뿌리길이 및 근계력을 측정하였다. 파종 시점부터 8주가 경과하는 동안의 비닐하우스 내 온도 분포는 19 ~ 26 ℃의 범위를 보였으며, 실외 온도는 13 ~ 27 ℃의 범위를 보였다.
- 씨앗의 파종 전 CSG 블록 위에 배양토를 1 cm 두께로 포설하여 파종시 씨앗의 유실을 방지하고 발아가 원활히 진행될 수 있도록 하였으며, 파종량은 발아율 및 식물의 성장에 따른 피복도를 고려하여 블록 한 개당 1.2 g을 파종하기 위하여, 3 종류의 씨앗을 혼합 파종하는 경우 각각 0.4 g, 4 종류의 씨앗 을 혼합 파종하는 경우 각각 0.3 g 및 6 종류를 혼합 파종하는 경우 각각 0.2 g씩 파종하였다. 식생 적용 후 온도 및 외부 환경 조절을 위하여 비닐 하우스 내에서 생육이 진행될 수 있도록 하였으며, 씨앗의 발아 및 생육을 촉진하기 위하여 충분한 수분을 공급하였다.
- 단위시멘트량에 따른 CSG 재료의 일축압축강도 특성을 분석하기 위하여 CSG-0 ~ CSG-80 배합에 대하여 수정 E 다짐 시험과 동일한 수준의 다짐에너지를 나타낼 수 있도록 직경 15 cm, 높이 30 cm의 콘크리트 몰드에 CSG 재료를 투입하고 재료분리가 발생하지 않도록 5층으로 나누어 다짐을 실시하여 공시체를 제작하였다. 일축압축강도는 재령 7일 및 28일에 200 ton 용량의 Instron사의 만능시험기를 사용하여 1 mm/min의 속도로 하중을 재하하여 측정하였다.
- 한 지형 잔디로는 생육형이 주형 (bunch type)으로 국내 기후에 적응성이 우수하여 녹화에 가장 많이 이용되는 톨훼스큐 (Tall fescue)와 초기발아율이 높은 페레니얼 레이그라스 (Perennial ryegrass) 및 켄터키 블루그라스 (Kentucky bluegrass)를 선정하였고, 자생식물로는 산기슭이나 강가의 사질토에서 자라는 다년 초본식물로서 난지형 자생 식물인 비수리 (Lespedeza cuneata), 쑥 (Warmwood) 및 알파파 (Alfalfa) 등을 선정하였 다 (Jeon and Woo, 1998). 한편, 선정된 각각의 초종들은 초기발아, 생육 및 근계 특성 등이 다르기 때문에 이들의 적절한 혼합 파종으로 녹화 효과를 크게 하기 위하여 잔디 3종, 잔디 3종 +비수리, 잔디 3종 +자생 3종, 톨훼스큐 +자생 3종 및 자생 3종 등을 혼파한 5개의 조합을 선정하였다. Fig.
대상 데이터
- CSG 재료를 이용한 친환경적 식생블록 제작을 위한 재료는 굴착토를 선별기를 이용하여 40 ~ 25, 20 ~ 10, 10 ~ 4.75 mm 그리고 4.75 mm 이하로 분리하여 사용하였으며, 골재의 물리적 특성은 Table 1과 같다. 시멘트는 비중 3.
- 75 mm 이하로 분리하여 사용하였으며, 골재의 물리적 특성은 Table 1과 같다. 시멘트는 비중 3.15의 국내 H사 의 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하였다.
- 또한, 식생 적용을 위한 품종으로는 생육지수가 양호하며, 초기성장속도가 빠를 뿐만 아니라 파종시기의 폭이 넓어 비탈 녹화용으로 많이 사용되는 외래도입초종으로 한지형 잔디와 재래 초종의 자생식물 등을 적용하였다 (Jeon and Woo, 1998). 한 지형 잔디로는 생육형이 주형 (bunch type)으로 국내 기후에 적응성이 우수하여 녹화에 가장 많이 이용되는 톨훼스큐 (Tall fescue)와 초기발아율이 높은 페레니얼 레이그라스 (Perennial ryegrass) 및 켄터키 블루그라스 (Kentucky bluegrass)를 선정하였고, 자생식물로는 산기슭이나 강가의 사질토에서 자라는 다년 초본식물로서 난지형 자생 식물인 비수리 (Lespedeza cuneata), 쑥 (Warmwood) 및 알파파 (Alfalfa) 등을 선정하였 다 (Jeon and Woo, 1998). 한편, 선정된 각각의 초종들은 초기발아, 생육 및 근계 특성 등이 다르기 때문에 이들의 적절한 혼합 파종으로 녹화 효과를 크게 하기 위하여 잔디 3종, 잔디 3종 +비수리, 잔디 3종 +자생 3종, 톨훼스큐 +자생 3종 및 자생 3종 등을 혼파한 5개의 조합을 선정하였다.
이론/모형
- (CSG-80)에 이르기 까지 총 5개 배합으로 하였다. CSG 식생블록 제작을 위한 함수비는 CSG 재료에 대한 다짐 시험 방법 및 시공법에 관한 명확한 기준이 아직까지 제시되어 있지 않기 때문에 최대허용입경을 37.5 mm로 제한하고 있는 수정 E 다짐방법 (KS F 2319)에 의하여 도출된 최적함수비를 사용하였다. Table 2는 CSG 식생블록 제작을 위한 CSG 재료의 배합설계를 나타낸다.
성능/효과
- 1. 시멘트를 혼입하지 않은 CSG-0 배합의 재령 7일 및 28일의 압축강도는 0.08 MPa 및 0.29 MPa로 나타났으며, CSG-80 배합의 재령 7일 및 28일의 압축강도는 1.9 MPa 및 3.2 MPa로 나타나 시멘트의 혼입에 의해 압축강도가 증가하는 것을 알 수 있었다.
- 2. 식생 종류 및 CSG 배합에 관계없이 모든 식생블록에서 약 4~7일 사이에 초기발아가 시작되었으며, 초기발아율은 약 60 ~ 65 %를 나타내었다. 또한, 파종 후 8 ~ 10일이 경과하면서 알파파의 초기발아가 시작되었으며, 파종 후 3주가 경과한 시점에서는 쑥을 제외한 모든 식생블록에서 80% 이상의 발아율을 나타내었다.
- 3. 파종 후 8주가 경과한 시점에서 잔디 3종 및 잔디 3종 + 자생 3종을 파종한 경우 CSG 배합에 관계없이 모든 식생블록 에서 피복도 8점 이상의 높은 피복도를 나타내었으며, 파종 후 4주가 경과한 시점에서 가장 낮은 피복도를 나타낸 자생 3종의 피복도는 7~9의 범위를 나타내어 생장기간이 길어지면서 피복도의 증가가 많이 이루어지는 것으로 나타났다.
- 4. 파종 후 8주가 경과한 시점에서 식물의 지상부 생장량은 CSG 배합에 관계없이 자생 3종을 파종한 식생블록을 제외한 모든 블록에서 18 ~ 22 cm의 높은 생장량을 나타내었으며, 자생 3종을 파종한 식생블록에서의 지상부 생장량은 CSG 배합에 관계없이 8 ~ 11 cm를 나타내었다.
- 5. 파종 후 8주가 경과한 시점에서 잔디 3종, 잔디 3종 + 비수리 및 잔디 3종 + 자생 3종을 파종한 식생블록에서 CSG 배합에 따른 근계력은 5.7 × 10-3 ~ 10.9 × 10-3 MPa, 3.4 × 10-3 ~ 7.7 × 10-3 MPa 및 3.0 × 10-3 ~ 7.5 × 10-3 MPa의 범위를 나타내었으며, CSG 배합에 관계없이 잔디 3종을 파종한 식생블록에서 가장 높은 근계력을 나타내었다.
- CSG-0 ~ CSG-100 배합에 대한 다짐시험 결과 최적함수비는 8.3 % ~ 8.4 %이고, 최적함수비에서의 최대건조밀도는 각각 2,070 ~ 2,080 kg/m3 의 범위로 나타나 시멘트 혼입량에 따른 최적함수비 및 최대건조밀도의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 Yeon et al.
- 식물이 생육하기 위한 pH는 식물의 품종에 따라 다르지만 일반적으로 중성 토양 부근에서 식물의 생육이 유리한 것으로 알려져 있다. CSG-0 배합에서 CSG-80 배합까지의 제작 후 4주 및 8주가 경과한 시점에서 pH는 5.2 ~ 6.5 및 6.7 ~ 7.9의 범위로 나타났으며, 시멘트를 혼입한 배합에서 보다 높은 pH를 나타내었다. 이러한 결과는 시멘트의 혼입으로 수화반응에 의해 생성된 약간의 수산화칼슘에 의해 pH가 다소 증가한 것으로 판단된다.
- 4는 단위시멘트량에 따른 재령 7일 및 28일의 일축압 축강도를 보여준다. Fig. 4에서 보는 바와 같이 시멘트를 혼입 하지 않은 CSG-0 배합의 재령 7일 및 28일의 압축강도는 0.08MPa 및 0.29 MPa로 나타났으며, CSG-80 배합의 재령 7일 및 28일의 압축강도는 1.9 MPa 및 3.2 MPa로 나타나 시멘트의 혼입에 의해 압축강도가 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 단위시멘트량이 40 kg/m3 이하인 배합에서는 시멘트를 혼입하지 않은 배합에 비하여 일축압축강도의 증가가 크지 않은 반면에 단위시멘트량이 60 kg/m3 이상인 배합은 시멘트를 혼입하지 않은 배합에 비하여 일축압축강도가 크게 증가하는 것으로 나타났다.
- Table 3에서 보는 바와 같이 파종 후 8주가 경과한 시점에 서 잔디 3종, 잔디 3종+ 비수리, 잔디 3종 + 자생 3종, 자생 3 종 + 톨훼스큐를 파종한 식생블록에서 식물의 지상부 생장량은 CSG 배합에 관계없이 모든 블록에서 18 ~ 22 cm를 나타내었으며, 자생 3종을 파종한 식생블록에서 식물의 지상부 생장량 은 CSG 배합에 관계없이 모든 블록에서 8 ~ 11 cm를 나타내었다. 파종 후 4주가 경과한 시점에서의 지상부 생장량과 마찬가지로 잔디계열을 파종한 식생블록의 생장량이 자생식물만을 파종한 식생블록에 비하여 높은 생장량을 나타내었다.
- Table 3에서 보는 바와 같이 파종 후 8주가 경과한 시점에서 잔디 3종, 잔디 3종 + 비수리 및 잔디 3종 + 자생 3종을 파종한 식생블록에서 CSG 배합에 따른 근계력은 5.7 × 10-3 ~10.9 × 10-3 MPa, 3.4 × 10-3 ~ 7.7 × 10-3 MPa 및 3.0 × 10-3 ~ 7.5×10-3 MPa의 범위를 나타내었으며, CSG 배합에 관계없이 잔디 3종을 파종한 식생블록에서 가장 높은 근계력을 나타내었다.
- 한편, 단위시멘트량에 관계없이 모든 식생블록에서 모두 높은 초기발아율을 나타낸 것은 CSG 식생블록 제작시 블록 위에 배양토를 포설함으로서 CSG 지반의 발아 조건을 개선하였을 뿐만 아니라 초기 발아가 파종 후 1주일 이전에 진행되어 CSG 지반이 완전하게 경화하지 않은 상태였기 때문으로 판단된다. 따라서 CSG-0 배합과 마찬가지로 시멘트를 혼입한 모든 CSG 배합에서도 식물의 종류에 관계없이 발아가 이루어지는 것을 고려할 때 초기 발아 측면에서 시멘트의 혼입량에 관계없이 CSG 재료의 식생적용이 가능한 것으로 판단된다. 한편, 파종 후 8 ~ 10일이 경과하면서 알파파의 초기발아가 시작되었으며, 파종 후 3주가 경과한 시점에서는 쑥을 제외한 모든 식생 종류 및 단위시멘트량에 관계없이 모든 식생블록에서 80 % 이상의 발아율을 나타내었다.
- 2 MPa로 나타나 시멘트의 혼입에 의해 압축강도가 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 단위시멘트량이 40 kg/m3 이하인 배합에서는 시멘트를 혼입하지 않은 배합에 비하여 일축압축강도의 증가가 크지 않은 반면에 단위시멘트량이 60 kg/m3 이상인 배합은 시멘트를 혼입하지 않은 배합에 비하여 일축압축강도가 크게 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 시멘트의 혼입량이 증가할수록 압축강도가 증가하여 구조물 시공시 유리하지만 식생 적용시 식물 뿌리의 활착 및 근입을 위한 최적의 단위시멘트량을 선정하는 것 또한 식생 공법 적용시 고려해 할 것으로 판단된다.
- Table 3에서 보는 바와 같이 파종 후 4주가 경과한 시점에서 잔디 3종 및 잔디 3종 +자생 3종을 파종한 경우 단위시멘트량에 관계없이 모든 식생블록에서 피복도 8점 이상의 높은 피복도를 나타내었다. 또한, 잔디 3종 + 비수리 및 자생 3종 + 톨훼스큐를 파종한 경우에는 단위시멘트량에 따라 6~8점을 나타내었으며, 단위시멘트량이 증가할수록 다소 피복도가 감소하는 경향을 나타내었다. 한편, 자생 3종을 파종한 식생블록의 피복도는 4~6의 범위로 나타났으며, 시멘트의 혼입량에 관계 없이 모든 배합에서 다른 식생블록에 비하여 낮은 피복도를 나타내었다.
- 파종 후 8주가 경과한 시점에서 잔디 3종 및 잔디 3종 + 자생 3종을 파종한 경우 파종 후 4주가 경과한 시점에서와 마찬가지로 단위시멘트량에 관계없이 모든 식생블록에서 피복도 8점 이상의 높은 피복도를 나타내었다. 또한, 잔디 3종 + 비수리를 파종한 경우에도 시멘트량에 관계없이 8점 이상의 피복도를 나타내어 파종 후 4주가 경과한 시점에 비하여 피복도가 높아진 것으로 나타나 초본식물인 비수리의 생장이 많이 이루어진 것으로 판단된다. 자생 3종 + 톨훼스큐를 파종한 경우에는 단위시멘트량에 따라 6~8점을 나타내어 식생블록에 따른 피복도의 차이가 많이 있는 것으로 나타났으며 다른 식생블록에 비하여 피복도가 다소 낮게 나타났다.
- 식생 종류 및 CSG 배합에 관계없이 모든 식생블록에서 약 4~7일 사이에 초기발아가 시작되었으며, 초기발아율은 약 60 ~ 65 %를 나타내었다. 또한, 파종 후 8 ~ 10일이 경과하면서 알파파의 초기발아가 시작되었으며, 파종 후 3주가 경과한 시점에서는 쑥을 제외한 모든 식생블록에서 80% 이상의 발아율을 나타내었다.
- 모든 배합에서 잔디계열은 평균적으로 7 ~ 8 cm의 생장을 나타내었으며, 초본식물의 경우 발아되지 않은 쑥을 제외하고 평균 1 ~ 4.5 cm의 지상부 생장량을 나타내었다.
- 2 × 10-3 MPa의 범위를 나타내었으며, CSG 배합에 따라 근계력이 차이가 있는 것으로 나타났다. 반면에 CSG 배합과 근계력간에 상관성을 보이지는 않는 것으로 나타났으며, 지하부의 뿌리 길이와도 상관성이 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 잔디계열을 파종한 경우 뿌리 길이는 시멘트의 혼입량이 작을수록 높게 나타나지만 시멘트의 혼입량이 많은 CSG 배합의 경우 활착된 뿌리가 강도가 높은 원지반에 고착되면서 근계력이 다소 증가하는 것으로 판단된다.
- (2003)은 켄터키 블루그라스, 페레니얼 레이그라스 및 톨훼스큐 중 페레니얼 레이그라스가 가장 빠른 발아속도를 나타내며, 켄터키 블루그라스가 가장 발아속도가 느리다고 발표하였으며, 이러한 결과는 다른 연구결과와도 일치하는 것이라고 보고하였다. 반면에 쑥 및 알파파는 상대적으로 초기발아가 이루어지지 않아 초기발아율은 혼파한 다른 종류의 씨앗에 크게 의존하는 것으로 나타났다. 한편, 단위시멘트량에 관계없이 모든 식생블록에서 모두 높은 초기발아율을 나타낸 것은 CSG 식생블록 제작시 블록 위에 배양토를 포설함으로서 CSG 지반의 발아 조건을 개선하였을 뿐만 아니라 초기 발아가 파종 후 1주일 이전에 진행되어 CSG 지반이 완전하게 경화하지 않은 상태였기 때문으로 판단된다.
- 한편, 파종 후 4주가 경과한 시점에서 가장 낮은 피복도를 나타낸 자생 3종을 파종한 CSG 식생블록의 파종 후 8주가 경과한 시점에서 피복도는 7 ~ 9의 범위를 나타내어 생장기간이 길어지면서 피복도의 증가가 많이 이루어지는 것으로 나타났다. 상기의 결과를 비추어볼 때 초기성장 속도가 우수한 잔디계열과 장기 성장속도가 우수한 초본식물을 혼합 파종 할 경우 녹화 공법 적용시 매우 유리할 것으로 판단된다.
- 이러한 결과는 CSG 식생블록의 경우 CSG 배합에 따른 식생블록의 근계력의 차이보다는 파종된 식생종류 및 식생조합이 계력에 더 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있다.
- 한편, 자생 3종을 파종한 식생블록의 피복도는 4~6의 범위로 나타났으며, 시멘트의 혼입량에 관계 없이 모든 배합에서 다른 식생블록에 비하여 낮은 피복도를 나타내었다. 이러한 결과는 잔디계열의 초기 생장 특성이 초본식물에 비하여 우수하기 때문에 잔디 종류를 포함한 식생블록의 피복도가 다소 높은 것으로 판단되며, 초본식물을 파종한 경우 쑥의 발아가 이루어지지 않아 상대적으로 피복도가 낮게 나타난 것으로 판단된다. Shim et al.
- 또한, 잔디 3종 + 비수리를 파종한 경우에도 시멘트량에 관계없이 8점 이상의 피복도를 나타내어 파종 후 4주가 경과한 시점에 비하여 피복도가 높아진 것으로 나타나 초본식물인 비수리의 생장이 많이 이루어진 것으로 판단된다. 자생 3종 + 톨훼스큐를 파종한 경우에는 단위시멘트량에 따라 6~8점을 나타내어 식생블록에 따른 피복도의 차이가 많이 있는 것으로 나타났으며 다른 식생블록에 비하여 피복도가 다소 낮게 나타났다. 한편, 파종 후 4주가 경과한 시점에서 가장 낮은 피복도를 나타낸 자생 3종을 파종한 CSG 식생블록의 파종 후 8주가 경과한 시점에서 피복도는 7 ~ 9의 범위를 나타내어 생장기간이 길어지면서 피복도의 증가가 많이 이루어지는 것으로 나타났다.
- 파종 후 4주가 경과한 시점에서 잔디 3종, 잔디 3종 + 비수 리 및 잔디 3종 + 자생 3종을 파종한 식생블록에서 단위시멘트량에 따른 근계력은 2.6 × 10-3 ~ 5.4 × 10-3 MPa, 2.6 × 10-3 ~ 3.4 × 10-3 MPa 및 2.6 × 10-3 ~ 4.2 × 10-3 MPa의 범위를 나타내었으며, CSG 배합에 따라 근계력이 차이가 있는 것으로 나타났다.
- 파종 후 4주가 경과한 시점에서 잔디 3종, 잔디 3종 + 비수리, 잔디 3종 +자생 3종, 자생 3종 + 톨훼스큐를 파종한 식생블록에서 식물의 지상부 생장량은 CSG 배합에 관계없이 모든 블록에 7 ~ 8 cm를 나타내었으며, 자생 3종을 파종한 식생블록에서 식물의 지상부 생장량은 CSG 배합에 관계없이 모든 블록에서 3.5 ~ 4 cm를 나타내었다. 이러한 결과는 잔디 계열을 포함한 혼합파종의 경우 초기 생장속도가 우수한 잔디에 의하 여 지상부 생장량이 크게 나타낸 반면에 자생식물만을 파종한 경우 잔디에 비하여 초기 생장속도가 늦기 때문에 지상부 생장량이 작게 나타났다.
- Table 3에서 보는 바와 같이 파종 후 8주가 경과한 시점에 서 잔디 3종, 잔디 3종+ 비수리, 잔디 3종 + 자생 3종, 자생 3 종 + 톨훼스큐를 파종한 식생블록에서 식물의 지상부 생장량은 CSG 배합에 관계없이 모든 블록에서 18 ~ 22 cm를 나타내었으며, 자생 3종을 파종한 식생블록에서 식물의 지상부 생장량 은 CSG 배합에 관계없이 모든 블록에서 8 ~ 11 cm를 나타내었다. 파종 후 4주가 경과한 시점에서의 지상부 생장량과 마찬가지로 잔디계열을 파종한 식생블록의 생장량이 자생식물만을 파종한 식생블록에 비하여 높은 생장량을 나타내었다. 반면에 CSG 배합에 따른 지상부 생장량의 차이는 거의 없는 것으로 나타나 시멘트의 혼입이 CSG 식생블록의 생장특성에는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다.
- 파종 후 8주가 경과한 시점에서 잔디 3종 및 잔디 3종 + 자생 3종을 파종한 경우 파종 후 4주가 경과한 시점에서와 마찬가지로 단위시멘트량에 관계없이 모든 식생블록에서 피복도 8점 이상의 높은 피복도를 나타내었다. 또한, 잔디 3종 + 비수리를 파종한 경우에도 시멘트량에 관계없이 8점 이상의 피복도를 나타내어 파종 후 4주가 경과한 시점에 비하여 피복도가 높아진 것으로 나타나 초본식물인 비수리의 생장이 많이 이루어진 것으로 판단된다.
- 한편, 자생 3종 + 톨훼스큐 및 자생 3종을 파종한 식생블록에서 단위시멘트량에 따른 근계력은 0.8 × 10-3 ~ 2.8 × 10-3 MPa 및 0.2 × 10-3 ~ 0.5 × 10-3 MPa를 나타내었으며, CSG 배합에 관계없이 잔디계열을 파종한 식생블록에 비하여 근계력이 작게 나타났다.
- 또한, 잔디 3종 + 비수리 및 자생 3종 + 톨훼스큐를 파종한 경우에는 단위시멘트량에 따라 6~8점을 나타내었으며, 단위시멘트량이 증가할수록 다소 피복도가 감소하는 경향을 나타내었다. 한편, 자생 3종을 파종한 식생블록의 피복도는 4~6의 범위로 나타났으며, 시멘트의 혼입량에 관계 없이 모든 배합에서 다른 식생블록에 비하여 낮은 피복도를 나타내었다. 이러한 결과는 잔디계열의 초기 생장 특성이 초본식물에 비하여 우수하기 때문에 잔디 종류를 포함한 식생블록의 피복도가 다소 높은 것으로 판단되며, 초본식물을 파종한 경우 쑥의 발아가 이루어지지 않아 상대적으로 피복도가 낮게 나타난 것으로 판단된다.
- 한편, 잔디계열과 초본식물을 혼합 파종할 경우 잔디계열의 높은 초기 생장속도와 초기 생장속도는 늦지만 생장기간이 길어짐에 따라 줄기와 잎에 의한 피복 면적을 증가시킬 수 있는 초본식물의 상호작용에 의해 녹화공법에 유리할 것으로 판단된다.
- 자생 3종 + 톨훼스큐를 파종한 경우에는 단위시멘트량에 따라 6~8점을 나타내어 식생블록에 따른 피복도의 차이가 많이 있는 것으로 나타났으며 다른 식생블록에 비하여 피복도가 다소 낮게 나타났다. 한편, 파종 후 4주가 경과한 시점에서 가장 낮은 피복도를 나타낸 자생 3종을 파종한 CSG 식생블록의 파종 후 8주가 경과한 시점에서 피복도는 7 ~ 9의 범위를 나타내어 생장기간이 길어지면서 피복도의 증가가 많이 이루어지는 것으로 나타났다. 상기의 결과를 비추어볼 때 초기성장 속도가 우수한 잔디계열과 장기 성장속도가 우수한 초본식물을 혼합 파종 할 경우 녹화 공법 적용시 매우 유리할 것으로 판단된다.
- 따라서 CSG-0 배합과 마찬가지로 시멘트를 혼입한 모든 CSG 배합에서도 식물의 종류에 관계없이 발아가 이루어지는 것을 고려할 때 초기 발아 측면에서 시멘트의 혼입량에 관계없이 CSG 재료의 식생적용이 가능한 것으로 판단된다. 한편, 파종 후 8 ~ 10일이 경과하면서 알파파의 초기발아가 시작되었으며, 파종 후 3주가 경과한 시점에서는 쑥을 제외한 모든 식생 종류 및 단위시멘트량에 관계없이 모든 식생블록에서 80 % 이상의 발아율을 나타내었다.
후속연구
- 6. CSG 재료를 활용한 친환경 CSG 식생블록에 발아율, 생장량 및 뿌리활착 등 서로 다른 특성을 가지는 잔디 및 초본 식물을 혼합하여 파종할 경우 우수한 식생 특성을 나타내어 사방댐, 사면 및 제체 등에 활용할 경우 수변 및 생태공간 창출이 가능한 환경친화형 녹화 공법이 될 수 있을 것으로 기대된다.
- 이러한 결과는 CSG 식생블록의 경우 CSG 배합에 따른 식생블록의 근계력의 차이보다는 파종된 식생종류 및 식생조합이 계력에 더 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 또한 한지형 잔디 계열의 초기 생장이 우수하기 때문에 재래 초본식물에 비하여 상대적으로 초기 근계력이 우수한 것으로 판단되며, 장기 생장에 따른 근계력의 차이에 대한 연구가 고려되어져야 할 것으로 생각된다.
- 또한, 단위시멘트량이 40 kg/m3 이하인 배합에서는 시멘트를 혼입하지 않은 배합에 비하여 일축압축강도의 증가가 크지 않은 반면에 단위시멘트량이 60 kg/m3 이상인 배합은 시멘트를 혼입하지 않은 배합에 비하여 일축압축강도가 크게 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 시멘트의 혼입량이 증가할수록 압축강도가 증가하여 구조물 시공시 유리하지만 식생 적용시 식물 뿌리의 활착 및 근입을 위한 최적의 단위시멘트량을 선정하는 것 또한 식생 공법 적용시 고려해 할 것으로 판단된다.
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