“물이 살아야 자연이 살고 사람도 살 수 있다”
물 자연정화 유도하는 녹색 신기술

▶ 친환경소재의 안정된 구조
인공식물섬의 구조는 부체, 식생 기반재, 외부망체, 식재용 수생식물, 계류장치, 수상방책, 부교 등으로 이루어진다.

인공식물섬에 사용되는 식생기반재는 식물이 완전히 활착될 때까지 인공토양의 역할을 하며 식물섬 구성요소 중 가장 많은 비중을 차지하고 있으므로 반드시 친환경소재를 사용하여야 한다.
친환경소재인 천연코코넛 섬유는 우수한 보습력을 가지며, 강한 통풍성과 투수성을 가진다.

또한 섬유자체가 셀룰로우즈 등으로 구성돼 수중에서 거의 분해되지 않고 독성이 없으며 생태계에 영향을 미치지 않는다. 천연섬유질의 특성상 무수히 많은 공극이 존재하며, 입체적 망상구조로 미생물이 서식할 수 있는 공간이 방대하다.

부유성고형물(Suspended Solids)의 흡착ㆍ여과 기능, 식물체 뿌리와 더불어 미생물접촉여재의 역할 그리고 미생물, 동물플랑크톤, 무척추동물, 어류 등의 산란 및 서식처 역할을 한다.(식물섬 식생기반재 비표면적 분석 : 평균 8.166 ㎡/g, 인공식물섬 단위면적당 40,830 ㎡/㎡)

부체는 식생기반재와 수생식물을 띄우고 고정시키는 역할을 하며, 재질로는 강한 부력과 내부식성을 가진 평판형 가교결합 폴리에틸렌폼(Cross linking Polyethylene Foam)등이 사용된다.

유연성을 갖는 평판형 가교결합 폴리에틸렌폼 부체는 파랑 및 유속 등의 지속적인 외부 충격에 대해 파손 및 유실의 우려가 적고, 식생기반재 및 외부망체 등과 함께 전체적인 연질구조의 특성을 갖고 있다.

외부망체는 부체와 식생기반재를 하나의 구조로 일체화 시키는 역할을 한다. 외부망체 역시 전체적 유연성을 위해 연질구조인 HDPE(High Density PolyEthylene) 망체를 사용한다.
식물섬을 호소나 하천의 일정 부위에 고정시키는 역할을 하는 고정장치는 수위변동, 유속, 유량의 변동에 견딜 수 있어야 한다. 식물섬은 와이어 또는 합성수지로 제작된 로프에 의해 콘크리트, 철근 등의 중량체로 만들어진 앵커와 연결되어 수체의 일정 부위에 고정된다.

인공식물섬에 식재되는 식물은 다년생 수생식물이 사용된다. 수생식물은 수질정화능력이 탁월한 수종, 질소·인 등의 오염원별 수질 개선 목표에 따라 특정 오염원의 제거효율이 뛰어난 수종, 구입 및 유지관리가 용이한 수종, 환경조건에 잘 적응하며 월동이 가능한 수종 그리고 설치목적에 적합하고 전체적인 분위기에 조화되는 수종을 선택해야 한다.

가장 대표적으로 사용되는 수생식물에는 갈대, 노랑꽃창포, 줄, 부들, 꽃창포, 흰갈풀 등이 있다.

▶ 최첨단 기술의 다양한 효과
인공식물섬을 통한 효과로는 생태복원, 수질개선, 녹조방지, 경관창출, 어족자원 보호, 조류 서식처 제공 등을 들 수 있다.

인공식물섬은 수면 위에 부유하는 부유습지로서 수생태 비오톱을 제공한다. 식생기반재는 습지 식물의 생육처가 되고, 식생기반재 및 식물의 뿌리는 미생물이 부착생육 하는 역할을 수행한다. 또한 동물성플랑크톤, 저서생물의 서식처가 되며, 어류의 산란처 및 은신처, 새들의 서식처가 된다. 즉, 생태복원이라는 중요한 기능을 수행하는 것이다.

인공식물섬은 수생식물이 수체에 부유하여 영양염류를 흡수 제거하고, 뿌리 및 식생기반재는 미생물 접촉여재로서의 기능을 수행하며, 부착미생물에 의해 수중오염물이 흡착, 분해, 제거된다. 또한 햇빛을 차단해 조류의 광합성을 억제한다.

이와 같은 정화 원리로 수질이 개선되며, 녹조현상이 억제된다. 또 동물성플랑크톤 및 동식물의 최적서식처를 제공해 생태계를 안정되게 유지시킴으로써 지속적인 수질정화 효과가 발생한다.

동물성플랑크톤은 수질정화에 주요한 미생물이다. 따라서 개체수가 많을수록 수질개선에 유리하다. 실험결과 인공식물섬을 설치한쪽에서 동물성플랑크톤의 개체수가 월등하게 증가한 것으로 나타났다.

수질오염의 주범인 녹조현상은 정체수역이거나 오염물질농도가 높아지는 수변이나 정체수역에서 가장 잘 발생한다. 따라서 이러한 위치에 인공식물섬을 집중 배치하면 영양염류 제거, 광합성 저해 효과에 의해 조류(藻類)의 성장을 억제하고 사멸시킬 수 있다.

녹조제거 실험에서는 오염되어있는 상태에서는 녹조현상이 심하게 발생하였고 동일한 조건에 인공식물섬을 설치한 경우에 녹조가 97.9% 제거되었다고 한다.

인공식물섬 하부의 수생식물 뿌리는 물고기들의 은신처를 제공해 훌륭한 산란처가 된다.
식물섬 조성 후 수중촬영을 통해 확인해 보면 다량의 어란이 부착되어 있는 것을 관찰 할 수 있으며, 주변에 치어들을 쉽게 관찰 할 수 있다고 한다.

수체의 가운데에 습지가 조성되는 관계로 새들의 접근은 용이한 반면, 너구리, 뱀, 고양이 등의 천적생물의 접근이 어려워 새들의 안정적인 서식처를 제공할 수 있다. 어떠한 목적으로 조성된 식물섬이든 가장 먼저 관찰되는 것이 새들의 서식이다.

다양한 식물섬 디자인과 여러종의 다년생 수생식물 중 모양이 아름답고 수질정화 효과가 우수한 종을 선택하여 식물섬에 식재함으로써 아름다운 경관을 창출할 수 있다.

공원, 골프장, 고궁, 저수지 등의 인공 수체 위에 초록의 습지를 연출하여 심미적 안정감을 제공하고, 자연 친화적 경관을 연출할 수 있다.

시공면에서도 효율성은 돋보인다. 인공식물섬은 크기별 기본 유닛으로 제작돼 디자인에 맞게 조립된다. 기본 유닛은 공장에서 생산돼 현장에서 조립되므로 생산속도가 빠르고 현장까지 운반이 용이해 시공비 절감 및 공기를 단축시킨다.

인공식물섬은 생태공학적 생태복원, 수질개선 기법으로서 자연의 힘을 이용하므로 전력비, 약품비 등이 소요되지 않아 유지관리가 쉽고 매우 경제적인 장점을 가지고 있다.

호안의 자연수초대를 수면 위에 안정적으로 조성하는 인공식물섬은 수생태 복원, 수질개선, 어류 및 새들의 서식처 제공, 자연 친화적 경관 창출 등의 복합적인 효과를 나타내는 매우 유용한 생태공학 기술이다.

별도의 부지를 사용하지 않고, 수체 총량에 영향을 미치지 않으면서 소기의 목적을 달성할 수 있어 호수, 저수지, 댐, 인공호수, 골프장 연못, 완속 하천 등의 다양한 수체에 적용할 수 있는 우수한 기술로 평가되고 있다. 나아가, 부교 등과 연계해 수상생태공원으로서의 새로운 기능을 창출해 나아가고 있다.