녹화콘크리트

환경에 대한 관심이 사회 전반적으로 확산되고 있는 가운데 콘크리트에 직접 식물을 심어 도시와 건축물을 녹화하려는 노력이 일어나고 있다.  구조부재에서는 아직 불가능한 일이지만 비구조 부재로 사용하는 콘크리트에 녹화하는 것은 가능한 것으로 입증되었다.  이것을 녹화콘크리트라고 할 수 있다.  이런 녹화콘크리트에 대한 연구는 이미 선진국에서는 꾸준하게 진행되어오고 있는 실정이다.

콘크리트가 토양과는 달리 공극이 없고 알칼리성이 강하며, 수분 및 비료성분을 축적할 수 없기 때문에 이런 결점들을 해결하기 위해 개발된 콘크리트가 녹화콘크리트와 Porous 콘크리트이다.

식물을 생육시키기 위해서는 토양에 보수성과 투수성을 기대할 수 있는 조직구조와 식물을유지하는 역학적 강도, 또한 토양 중에는 적정한 pH의 물과 적정량의 영양분을 함유하는 것이 필요하다.  이들의 필요조건에서 녹화용 환경친화 콘크리트로서의 문제점은 콘크리트의 높은 알카리성과 발아공간 및 뿌리내릴 공간이 없고, 투수성, 보수성이 작으며, 식물에 필요한 영양을 함유하지 않은 점을 들 수 있다.

이런 기능은 내부공극의 성상에 의존하고, 또한 그 공극성상은 사용한 골재의 형상, 입도, 입경, 충진형식, 결합재량 등에 따라 변화한다.   그러므로, 식물의 다양한 식생을 위하여 공극의 크기와 배열상태를 파악하는 것이 매우 중요하다.

우선, 녹화콘크리트는 쇄석과 경량골재를 알칼리가 작은 시멘트로 연속공극을 만들어 양생 후 그 내부공극에 비료를 충진하여 만든 콘크리트이다.

또한 그림-1은 Porous 콘크리트에 식생을 한 모식도를 나타내고 있으며, 사용골재의 입자경, porous 콘크리트의 두께, 공극률 및 토양재의 충진량 등의 인자가 식물의 생육량에 영향을 준다고 보고되었다.

그림-1 식생 모식도

이런 녹화콘크리트와 Porous 콘크리트는 도로변의 경사면과 터널 입구, 건축물의 벽면, 옥상 등에 이용이 가능하다.  이로 인한 효과로는 수분의 유출억제․차음․흡음․방화․실내 온도상승 억제 등의 역할을 할 수 있으며 더욱이 환경보전과 경관향상, 지구환경부하의 저감 등을 우선 목적으로 한다고 할 수 있다.

식생형 환경친화 콘크리트는 일반적으로 Porous콘크리트, 보수성 충전재료, 표층객토의 3요소로 구성되어있으며, 그 일례를 그림-2에 나타내었다.

그림-2 녹화콘크리트의 구성

(1) porous콘크리트

조골재와 소량의 시멘트페이스트 또는 모르터에 의해 형성되는 porous콘크리트이고, 식생형 환경친화 콘크리트의 골격을 형성한다.

표면적이 큰 porous콘크리트에서 초기 알칼리성분의 용출은 많다.  그래서 용출알칼리량의 저감책으로서 일정기간 공기중에서 탄산화시키고, 수중에서 알칼리성분의 용출을 촉진시키고, 고로슬래그 미분말과 실리카흄등을 시멘트에 혼합하여 잠재수경성 및 포졸란반응에 의해 가용성의 수산화칼슘을 감소시키는 방법등, 레진계의 결합재의 이용을 행하는 것이다.

(2) 보수성 충전재료

porous콘크리트의 공간중에는 보수성 재료 및 비료가 채워져 있다.  그 보수성 충전재료로서 porous콘크리트 내부에 진입시킨 뿌리에 수분과 영양을 주고, porous콘크리트의 하부가 토양인 경우에 하부에서의 수분을 빨아들이는 기능이 부여된다.  공극충전용의 보수성 재료로서는 각종의 토양입자와 무기질 인공토양, 흡수성고분자와 이들의 혼합물등이 이용되어 지고 있다.

(3) 표층객토

porous콘크리트의 표면에는 얇은 토층을 고착시키는 경우가 있다. 이 표층객토는 발아공간의 형성과 경화체중 수분건조를 방지함과 동시에 식물발아후 초기 비료의 공급원으로서의 기능을 하고 있다.