절토사면 보호.녹화공의 개념과 분류체계가 아직까지 확립되어 있지 않으며, 현장에서 공법의 선정과 시공도 여러 가지 적절하지 못한 경우가 자주 발생하고 있다. 이러한 것을 해결하기 위해서는 이 분야에 대한 지속적인 투자와 관심, 그리고 관련회사의 사면의 환경특성을 고려한 성실시공이 수반되어야 한다. 또한, 절토사면의 장.단기적인 유지관리를 위해서 사면의 분포현황, 사면녹화공의 시공.관리상태, 환경특성 등의 자료를 조사하여 종합적인 사면유지관리시스템과 연계해야 할 것이다.
강우로 인한 침투 및 지하수위 상승은 산사태나 사면 활동의 주요 원인이다. 이러한 경우 사면의 안전율을 확보하기 위하여 사면 경사를 완만하게 하거나, 보강재를 이용하여 저항력을 높여주는 공법이 사용된다. Mass Nail 공법은 Nail 보강공과 경사면 배수공, 표면 녹화공을 동시에 적용할 수 있는 환경 친화적인 경사면 보강 공법이다. 본 연구에서는 Mass Nail로 보강된 사면의 보강효과를 확인하기 위해 강우로 인한 사면의 함수비 변화를 고려하여 실내 모형 실험을 수행하였다. 그 결과, 무보강 사면에 대한 Mass Nail 보강 사면의 안전율은 약 1.4~2.3배 증가하였고, 함수비를 10%에서 22%로 증가 할 경우 무보강 사면에서 최대 응력은 12%~24%, 평균 18% 감소하였고, Mass Nail 경사면 보강법을 적용한 사면은 4%~23%, 평균 14% 감소함을 알 수 있었다.
산업의 발달과 도시의 수평적 팽창에 따른 도로개설, 단지개발 등 토목사업의 경우 산지가 $70\%$ 이상을 차지하는 국내지형 특성을 고려할 때 경사면의 발생은 필연적이다. 또한 국내기후 특성상 연평균 강수량의 2/3 이상이 여름철에 집중되곤 또한 국부적인 게릴라성 집중호우의 발생 등으로 사면의 안정성이 매우 중요한 사안으로 되는 경우가 빈번히 발생한다. 이러한 외부환경에 의하여 일부 토사사면에서는 고함수비를 함유한 토사의 쇄설성 유동으로 인한 국부적 파괴가 종종 발생하고 있다. 이와 같은 쇄설성 유동으로 인하여 사면이 파괴되었을 경우, 원상태로의 복구가 거의 불가능하게 되어 불안정해진 사면토체가 충분히 안정할 수 있도록 경사를 조정하여 절취하는 대책공법이 주로 적용되고 있고, 보강사면의 녹화는 별도의 공종으로 처리하고 있다. 이러한 쇄설성 유동파괴 토사사면에 보강토 공법을 이용하여 원상태로의 복구가 가능하고, 보다 큰 안정성의 확보가 이루어짐과 동시에 표면녹화가 이루어질 수 있는 방법을 개발하였다. 본 논문은 쇄설성 유동파괴 사면에 대하여 토목섬유 보강성토체를 조성하여 강우에 의한 침투수 유입방지와 세굴방지 등에 의한 경사면 안정성 확보 및 녹화가 진행되어 자연 친화적인 사면을 형성할 수 있었다.
사면나지(斜面裸地)를 속(速)히 녹화(綠化) 보호(保護) 안정(安定)시킬 수 있는 효과적(効果的)인 속성녹화공법(速成綠化工法)을 개발(開發)하고저 녹화종자(綠化種子)의 파종(播種)과 지표피복(地表被覆)을 위주(爲主)로 하는 6개(個) 녹화공법(綠化工法)의 사방효과(砂防効果) 즉(卽) 유수유토(流水流土)의 유출방지효과(流出防止効果), 식피조성효과(植被造成効果), 그리고 시공성(施工性) 및 경관적(景觀的) 효과등(効果等)에 관(關)한 시험(試驗)을 한 결과(結果)는 다음과 같이 요약(要約)될수 있다. 본(本) 시험(試驗)은 1974년(年) 5월(月)부터 11월(月)까지 7개월간(個月間)에 인공성토사면(人工盛土斜面)(1:1.2) 조사토(粗砂土)에서 수행(遂行)되었으며 1시험구(試驗區)의 크기는 사면적(斜面的) $1.6m^2$(폭(幅) 1m, 사면장(斜面長) 1.6m)이었다. 1. 토사유실량(土砂流失量)에 있어서는 각(各) 처리간(處理間)에 모두 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 2. 지표유법수(地表流法水)의 유출율(流出率)에 있어서는 처리(處理) III과 처리(處理)VI간(間)을 제외(除外)하고 다른 각(各) 처리간(處理間)에 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 3. 유수유토방지(流水流土防止) 및 식피조성면(植被造成面)에서 처리(處理) II 및 처리(處理)IV구(區)의 시공(施工)이 다같이 효과적(効果的)인 녹화공법(綠化工法)이라고 볼 수 있다. 그러나 시공성(施工性)과 경관적(景觀的) 효과(効果)를 배려(配慮)할 때에는 처리(處理)II공법(工法)은 황폐산지사면(荒廢山地斜面)의 속성녹화공법(速成綠化工法)으로서 적절(適切)하며 처리(處理)IV공법(工法) 노변(路邊)과 같은 인공사면(人工斜面)의 속성녹화공법(速成綠化工法)으로서 보다 효과적(効果的)일 것으로 생각된다.
녹화식물의 조기녹화와 자연식생으로의 천이를 빠르게 유도하기 위하여 임도 비탈면에 미생물제재의 사용을 통한 산림토양의 개선효과 및 녹화식물의 초기생육 상태를 분석한 결과는 다음과 같다. 토양의 pH는 미생물 처리구에서 5.69로 많이 중화되어 약산성을 보였고, 치환성 양이온도 대조구에서의 1.59(me/kg)보다 처리구에서 비교적 높은 수치인 5.04(me/kg)로 나타났다. 전질소함량(T-N) 및 유기물 함량도 처리구에서 훨씬 높게 나타나 산림토양의 비옥도가 아주 높게 개선되었음을 알 수 있었다. 미생물제재로 처리된 실험구의 평균 피복율은 대조구보다 2.5배 높게 나타났으며, 각 소형방형구의 발아 평균본수는 미생물 처리구가 대조구보다 2.7배나 높은 발생율을 보였다. 처리구별 목본인 참싸리의 초기 평균 생장량의 차이는 없는 것으로 나타났으며 참싸리의 초장은 발아 초기에 빠른 신장을 보이므로 외래초종과 혼파하면 사면안정 및 경관보전에 유리함을 알 수 있었다. 따라서 현재 외래종 위주의 단순한 종자뿜어붙이기공법의 녹화개념에서 초본 및 목본식물을 혼용한 외래종과 재래종의 사용과 미생물제재를 이용한 미생물 녹화공법의 도입은 산림토양의 개선과 사면안정 및 경관보전 효과를 높이면서 임도 비탈면의 조기녹화에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
기존의 지오텍스타일 보강토벽 공법은 대부분 콘크리트 판넬 또는 블록형식의 벽면을 사용하고 있어 미관상의 단점을 해결하지 못하고 있다. 이러한 보강토 사면 또는 보강토벽의 단점을 보완하여 녹화벽면의 형성이 가능할 경우 기존 보강토 공법의 장점이 극대화되어 이 공법의 효율성을 크게 향상시킬 수 있다. 이와 같은 배경 하에 본 연구에서는 보강토벽 전면에 녹화가 가능한 연성벽면을 형성, 안정성 측면에서도 강성벽면과 거의 동등한 기능을 발휘할 수 있는 공법을 고안하여, 여러 가지 형태의 실내모형 시험을 실시하여 그 거동을 비교 분석하였다. 그 결과, 이러한 녹화벽면 공법은 그 안정성측면에서도 충분히 새로운 공법이 될 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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