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개요 및 공법의 원리 연못에 고인물은 시간이 경과함에 따라 수질이 악화되어 친수공간으로서의 역할을 다하 지 못하고 혐오시설로 변하게 된다.
1. 평면도
전체 연못은 경관을 즐길 수 있는 연못구역과 수질을 정화하는 정화구역 및 산소를 공 급하는 계류 등 크게 세 구역으로 나누어진다. 2. 연못구역
3. 연못 및 정화구역 단면상세
4. 수질 정화구역 단면상세
5. 계류구역 단면상세/사진
6.전체 단면상세도
1. 침전물탱크 정화연못의 바닥하부에 매설하며 청소에 도움을 주기 위하여 별도의 관을 15~20㎝ 돌출되도록 설치하며 최대한 유기물 (입경의 Size가 큰 유기물)의 수집 및 제거를 하는 장치로서 주 연못의 순환수에 포함되어 유입된 최대한 유기물을 퇴적시켜 수집하 는 기능을 한다. 연못 바닥에 침전탱크와 연결되는 관을 설치하는데 직경은 순환되는 원수의 양에 의해 계산되며, 구배는 5~10%가 적당하다. 본 생태연못 시스템에 사용되는 각종 파이프는 장기적으로 녹발생을 방지하고 칼크현상 및 전류현상을 방지하기 위하여 PE제품을 사용하는 것을 원칙으로한다 2. 스키머(Skimmer) 계류에서 주 연못으로 유입된 순환수의 흐름방향과 동떨어져 주연못 내에서 물이 정체 될 우려가 있는 연못 외각구역의 일정한 위치를 선정하여 설치하는 장치이다. 내부에 걸러지는 채가 내장되어 있어 펌프를 이용하여 주기적으로 정체된 물을 빨아들 여 표면에 떠있는 불순물을 제거해 주는 기능을 한다. 연못 표면에 떠 있는 각종 부유 물을 제거하기 위하여 물의 흐름이 정체되는 곳마다 스키머를 설치하여 부유물을 제거 하고 이때 흡입된 원수는 정화구역으로 송수하여 정화시킨 후 다시 연못으로 유입시킨 다. 스키머로 표면수를 흡입할 때는 주공정인 배수기능은 잠시 중단해도 무방하다.
3. 생태방수쉬트
4. 생태용 쉬트방수공법 생태용 방수쉬트는 수생식물 뿌리의 생육에 안정적인 재질로서 생태연못 조성시 담수로 인한 수압이나 조경공사용 자연석에 의한 하중 및 지반침하시 방수쉬트에는 큰 인 장력이 작용하게 되는데, 이러한 외력에 견딜 수 있도록 특수하게 고안해 낸 것이다.
5. 흡입관
6. 제올라이트(Zeolite) 신생대에 형성된 물분자가 결정수 형태로 구조중에 존재하는 함수알루미나 규산염 광물으로 다공성 구조로서 특히 흡착, 탈취력과 흡습성이 크다.제오라이트(Zeolite)는 내부에 있는 나노크기의 구멍속에 물분자들을 가득 채우고 있는데 이 광석을 가열하면 내포된 물분자가 증발하여 수증기를 발생하기 때문에 "끓는(zeo) 돌 (lite)"이라는 의미로 명명된 광석입니다.
연못공사를 완료하면 분위기를 연출하기 위해 조경공사를 실시한다.
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공장 폐수를 활용한 생태연못
- 삼성전자 기흥사업장 생태연못 1 -
사진설명 : 삼성전자 기흥 사업장의 생태연못 전경으로 앞에서부터 침투연못, 저류연못, 식물정화조의 모습을 보이고 있다.
산업화와 도시화는 우리나라의 경제를 일으키는 큰 원동력이 되었다. 가난을 벗어나서 나라의 경제적 부를 일으켜 준 것이다. 하지만, 어떠한 일이든지 얻는 것이 있으면 잃는 것도 생기기 마련이다. 이 경우도 마찬가지인데, 경제적 부를 위한 몸부림으로 형성된 산업화와 도시화는 자연환경을 앗아가는 결과를 가져왔으며, 우리나라의 국토를 신음하게 하고 귀중한 야생동물이 사라지게 하는데 한몫을 거들었다.
이러한 이유로 공업지역은 일반적으로 각종 오염물질을 방출하여 피하면 좋을 곳이며, 우리나라의 환경을 악화시키는 일등공신으로 여겨지고 있다. 그렇다면 환경의 시대라고 하는 21세기의 공업지역은 어떠한 모습으로 변화해야 할 것인가? 특히, 기후변화협약에 의해서 이산화탄소의 방출량을 줄여야 하거나 이에 대한 적절한 대응방안을 마련해야 할 시기에 있는 현시점에서 위와 같은 고민들은 매우 중요한 위치를 차지하고 있다.
이와 같은 고민에서 대안으로 형성된 것이 환경친화적인 공장일 것이다. 기존에 오염지역에서 새롭게 환경을 생각하게 하고, 자연생태요소를 가미하기 위한 노력들이 일고 있는 것이다. 그 중에서도 최근에 이루어진 것 중에 하나는 공업지역에서 생물들의 서식처를 조성한 것으로서 여기에 해당하는 것이 기흥 삼성전자 반도체 공장지역에 조성한 생태연못이다.
공업단지내 생물서식공간의 조성사례는 지금까지 소개한 사례지역들과는 달리 공업단지에서 나오는 폐수의 최종처리수를 이용하였다는데 가장 큰 특징을 가지고 있는데, 2000년 10월에 완공되었다.
일반적으로 공업지역에서 나오는 폐수는 최종처리를 거쳐서 하천이나 자연지역에 방류되었다. 기존에 삼성전자 반도체 공장지역도 마찬가지였을 것인데, 생태연못의 조성을 통해서 최종처리된 공업용 폐수를 한 번 더 자연적인 정화처리시설을 거치게 하여 한 차원 높은 수질상태로 자연지역에 방류할 목적을 가지고 있는 것이다. 더불어서 생태연못을 형성하게 됨으로써 이곳을 기점으로 다양한 생물들이 서식할 수 있는 장을 열어주기도 하였다.
그렇다면 공업용 폐수를 어떻게 생물이 살 수 있는 생태연못의 공급원으로 이용할 수 있을 것인가는 매우 흥미로운 일이 될 것이다.
사진설명 : 공장폐수의 최종처리수를 한 번 더 처리하기 위한 식물정화조의 모습
공장 폐수의 최종처리수를 생태연못의 공급원으로 활용하기 위해서는 이를 보다 적합한 수질상태로 만들기 위한 과정이 필요한데, 삼성전자 공업단지의 수질정화를 위한 수처리의 주요 과정은 「공업단지내 폐수처리장 최종처리조 → 집수조 → 식물정화조 → 자연형 계류 → 자연형 생태연못(저류못) → 자연형 생태연못(침투못) → 하천으로 방류」하도록 구성되어 있다.
여기서 식물정화조는 수직흐름방식을 채택하였으며, 정화조의 크기는 총 60㎡으로 이중 식재면적은 50㎡, 골재깊이는 1.0m의 구조를 가지도록 조성하였다. 이것의 처리용량은 하루에 4회 분담처리하여 총 2.5ton/일로 계획되었다. 식물정화조 내에 식재된 식물종은 갈대, 애기부들, 골풀 등으로 수생식물에 의한 수질정화 기능은 우리에게 친근하게 알려져 있다.
생물서식공간으로서 주된 기능을 하게 되는 자연형 생태연못은 크게 저류연못과 침투연못으로 구성되어 있으며, 이의 조성기법들은 서울공고 생태연못과 삼성에버랜드 생태연못의 조성기법 등을 참고하여 이루어진 것으로, 기존의 방법과 크게 다르지는 않다. 생태연못의 조성면적은 206㎡이며, 수면의 크기는 140㎡, 최대수심은 1.5m로 조성되었다.
빗물을 이용하여 생태연못을 유지하였던 삼성에버랜드의 생태연못과 함께, 삼성전자의 생태연못도 예전에 이루어지던 방식대로 공장폐수를 그대로 하천으로 방류되어도 큰 문제가 되지 않았을 것이지만, 이 역시 그냥 방류될 수밖에 없었던 물을 재활용한다는 면에서는 매우 바람직한 것으로 볼 수 있다.
(조동길. 서울대학교 조경학과 환경생태계획연구실)
삼성전자 기흥사업장 환경안전그룹 이돈우 부장
1. 추진배경
우리가 살고 있는 지구는 오존층 파괴, 사막화, 자원 고갈 등으로 점차 황폐화되어 가고 있으며 이러한 문제를 해결하고자 1992년 브라질의 「리우」에서 세계 179개국 정상들이 모여 유엔환경개발회의(UNCED)를 개최하였다.
이 회의에서는 지구환경 문제를 해결하기 위하여 「환경적으로 건전하고 지속가능한 개발(Environmentally Sound and Sustainable Development)」 이라는 이념을 정하고 이를 실천하기 위하여 국가 차원의 「의제(AGENDA) 21」및 지방정부차원의 「지방의제(LOCAL AGENDA) 21」을 채택할 것을 권고하였다.
「자연친화적인 생태연못 조성사업」은 경기도의 지방의제 추진기관인 「푸른경기 21 실천협의회」의 2000년도 사업으로 선정되어 서울대학교, 삼성에버랜드, 기흥초등학교, 수원환경운동센터, 인근주민 등이 공동으로 참여하여 기흥사업장의 환경종합타운인 약 3만평의 그린센터를 환경기초시설과 자연생태계가 조화를 이루는 지역으로 개발하여, 경기도의 대표적인 환경견학코스 및 생태계 교육장으로 활용하기 위한 첫번째 사업으로추진하게 되었다.
2. 추진목적
1) 시범 식물정화조를 도입하여 반도체공정에 적합한 환경친화적인 고도폐수처리기술 개발 및 기초자료 확보
2) 정화된 물을 재활용하여 자연형 연못을 조성함으로 써 폐수처리수 하천방류에 따른 생물종 다양성 사전 모니터링
3) 식물정화조와 자연형 연못을 인근주민 및 초등학교 학생들과 공동으로 조성하여 환경체험 및 실습교육 장으로 활용
3. 주요 추진내용
4. 식물정화조 및 생태연못 조성
4.1 식물정화조
1) 국내외 조성사례
1950년대 독일에서 습지를 폐수처리에 이용하는 연구가 시작되었으며, 1960년대 중반 이후 수생식물에 의한 수처리기술이 미국의 NASA와 독일 MAX Plank 연구소에 의해 유기물 처리를 목적으로 부상되었다. NASA의 연구는 위성의 폐쇄환경내 수질과 대기질 개선을 위한 부수식물 처리시스템(floating plant treatment system)을 고안하면서 시작되었으며, 그 이후 토양과 정수식물 뿌리 기관의 여과처리 기능을 극대화한 토양·정수식물 여과처리시스템(Rock/ emergent plant treatment system)으로 이어졌다. 1985년부터 약 20년간 운영되어 온 식물정화조가 유럽의 경우 100개소에 달하며, 현재 가동중인 식물정화조는 약 500개소 이상이다. 미국에서도 많은 식생정화시설이 설치되어 가동되고 있는 것으로 알려져 있으며 특히, 미국 환경보호청(EPA, U.S. Environmental Protection Agency Office of Research and Development)에서는 ‘도시하수처리를 위한 인공습지와 수생처리 시스템의 설계(Design manual, Construction Wetlands and Aquatic Plant System for municipal Wastewater Treatment)’라는 식생정화시설 설계지침서를 1988년에 발간하기도 하였다.
국내에서 수생식물을 이용한 수처리 연구가 시작된 것은 1980년대 이후로 주로 중남미 원산의 부레옥잠(water hyacinth)이 활용되어 왔다. 부레옥잠을 이용한 수처리 연구는 축산, 폐수, 군부대 생활하수의 유기물, 영양염류 및 중금속 제거실험이 수행되었으나 소형장치나 중규모 모형실험이 주를 이루고 있다. 부레옥잠 이외에는 생이가래에 의한 하수내 질소와 인 제거, 미나리에 의한 영양염류 제거 및 카드뮴과 납의 제거, 물옥잠, 꽃창포, 토란에 의한 축산폐수 처리, 애기부들, 꽃창포, 미나리에 의한 하수처리가 수행된 바 있으며 현재 갈대에 의한 군부대 생활하수 처리가 연구되고 있으나 전반적으로 다양한 수종의 평가는 물론 현장 적용규모의 연구가 빈약한 상태이다.
2) 수질정화 원리
식물정화조의 기본적인 정화메카니즘은 다음과 같은 식물과 미생물의 상호 공생 및 상승작용을 통해 이루어진다.
·식물의 뿌리계가 미생물의 매질로 작용
·식물의 뿌리계가 입자성 물질을 전기적 혹은 기계적 으로 흡착시켜 미생물에 먹이원을 제공
·통기조직을 통한 뿌리계로의 산소전달로 미생물의 분해활동 촉진, 질화 및 탈질 유도
·미생물 분해산물인 영양염류 흡수 및 합성유기물과 대사물질을 미생물에 제공
·중금속이나 방사성물질 흡수, 때로 유기물질에 대한 직접 흡수 및 효소대사
·잔사성소비자에 서식처를 제공하여 유기물질의 분해 촉진
·합성유기물 및 산소공급으로 저부하 혹은 혐기조건 에서 호기성 미생물의 buffer로 작용
< 식물정화조의 수질정화능 측정 사례(독일 Germerswang) >
3) 조성계획
·용량계획
- 처리방식: 수직흐름방식 채택
- 정화조 크기: 총 60㎡ 중 식재면적은 50㎡, 골재깊 이 1.0m
- 처리용량: 2.5ton/일 (1일 4회 분담처리) ·식재계획
- 식재방법: 정화능력이 뛰어난 정수식물 10본/㎡ 이 상 식재(갈대, 부들, 골풀, 노랑꽃창포)
·식물정화조
·토양미생물에 공기유입을 위한 통기관
4.2 생태연못
1) 특징
「자연형 연못」의 의미는 자연에 가까운 연못으로 최소의 인공성만을 포함하는 연못이다. 그러므로 「자연형 연못」의 모델이 되는 것은 당연히 자연호수, 자연못, 자연적인 늪이다. 호수는 규모와 관계없이 수심이 2m 이상으로 수면에서 가까운 부분의 따뜻한 수역과 수면 깊은곳의 빛이 적은 차가운 수역으로 구성된다.
반면에 못은 수심이 2m 미만으로 충분한 빛이 못의 바닥까지 닿을 수 있어 다양한 식생대가 형성된다. 늪은 정기적으로 풍수의 영향을 강하게 받으며 건조기 때에는 지표면의 물이 거의 없는 경우도 있다. 호수, 못, 늪 등은 흐르지 않는 물로 지형, 토양, 온도, 산소, 빛 등의 조건에 따라 그 성격이 좌우되며 특히, 그 환경조건에 적응력이 뛰어난 동·식물의 서식공간이 조성되어진다. 이 물속 또는 물가에 살아가는 유기체들은 먹이사슬로 연결되어져 있으며 생태계의 균형을 유지한다.
2) 조성 원리
·기본원칙
- 연못의 위치는 가능한 한 햇볕이 잘 드는 곳이 적당 하다.
- 연못의 형태는 주변환경, 특히 등고선에 역행하지 않게 결정한다.
- 하안의 경사는 완만하게(1:3 이상) 하여 수심이 일 정하지 않게 조성한다.
- 부분적으로 모래와 자갈로 이루어진 하안을 조성한다.
- 유기물을 함유하지 않은 다양한 크기의 하상바닥 재료를 선택한다.
- 다양한 수심을 형성하도록 하며, 부분적으로 수심 이 1.50∼2.00m가 되도록 조성한다.
· 자연형 연못의 단면 조성개념
· 방수 자연적인 못이나 개울이 없는 경우, 즉 수원(水原)이 없을 경우에 연못은 인공적으로 방수를 하여야 한다. 연못의 크기, 지층의 구조
또는 재료구입의 형편에 따라 방수방법은 크게 자연재료에 의한 공법 또는 인공재료에 의한 공법을 선택할 수 있다.
- 환경친화적인 자연 방수재료 : 벤토나이트(광물성 점토), 진흙 등(투수계수 10-9m/s)
- 인공적인 방수재료 : 비닐(Ethylencopolymerisat Bitumen=ECB, Polyvinylchloride=PVC, Polyethylen=PE), 아스팔트, 콘크리트 등 ·식재원칙
- 수심의 차이에 따라 적절한 수종 선택
- 번식력이 강한 종의 경우 소수의 종과 소수의 수량 만을 식재
- 연못의 경계부(완충구역)에 다년생 숙근초화류 식재
- 야생조류의 먹이를 제공하고, 기타 곤충류의 서식 처와 은신처를 제공할 수 있는 수종을 우선적으로 선택
3) 조성계획
· 평면계획: 저류못과 침투못으로 구성
- 연못 조성면적: 206㎡
- 저류못 크기: 140㎡(최대수심 1.5 m)
- 연못관찰 및 환경교육을 돕기 위한 시설 :목재데크, 안내해설판 등
· 식재계획 - 연못의 수심에 따른 적합한 수종 선택
- 생물서식에 유리한 식물 선택
- 환경교육 프로그램에 유용한 다양한 식물 선택
4) 생태연못 및 준공사진
5. 향후 활용계획
기존 단지의 환경기초시설을 점진적으로 이전하고 생태공원, 야생화 동산, 무궁화동산, 환경교육장 등을 추가로 설치하여 자연생태계와 조화를 이루는 환경종합타운으로 조성하여, 환경기초시설에 대한 일반인들의 부정적인 이미지 개선 및 지속가능한 개발의 모범적인 사례로 발전시킴.
식물정화조 및 생태연못 조성후 환경교육 프로그램을 개발하고 초등학교 학생, 주민들을 대상으로 지속적인 교육을 실시하여 자연생태계의 소중함을 직접 체험할 수 있는 산교육장으로 활용함 유입수질, 수량 및 계절적 변화에 따른 식물정화조의 BOD, 질소, 인 등 오염물질 제거효율 특성을 파악하여 대규모 처리시설 도입의 기초자료로 활용함
출처 :저불방죽(용봉저수지)친구들 원문보기
첫댓글 제겐 정말 좋은 정보입니다. 인공연못을 만들고 싶은 생각에 온라인상으로 헤집고 다닌적이 있었습니다. 도움되는 정보가 많지 않더군요. 위키님 덕에 제대로 된 정보를 얻게 생겼으니,감사함을 표해야 겠는데,,,,기회가 되면 제가 쏘주 한 잔 쏘겠습니다.ㅎㅎㅎ 동의하십니까?^^
^ ^ 필요한 정보라니 다행입니다. 쐬주 좋습니다. agree~!