식물 재배 생리 데이터 아카이브

본 보고서는 옥상 하중(Roof Load) 제한 환경에서의 구조적 안전성 확보를 위해 퇴비 부재료인 피트모스(Peat moss), 코코피트(Coco coir), 왕겨(Rice husk)의 벌크 밀도 변화와 혼합 비율에 따른 기공률(Porosity), 배수성(Drainage) 데이터를 정밀 분석함. 각 부재료의 수분 보유력(WHC) 및 물리적 특성이 하중 설계에 미치는 영향을 데이터 기반으로 규명함. 1단계 - 현상 진단 (Status Diagnosis) 옥상 환경에서의 퇴비화는 수분 포화 시 하중이 노지 대비 급격히 상승하며, 이는 건물 구조 안전성 지표인 설계 하중( $kN/m^2$ )에 직접적인 영향을 미침. 실측 데이터에 따르면, 부패가 진행됨에 따라 유기물 입자가 미세화되어 벌크 밀도( $g/cm^3$ )가 상승하며, 이는 기공률(Porosity) 감소와 배수성 저하로 이어짐. 피트모스 중심 상토: 초기 밀도는 0.15~0.20 $g/cm^3$ 로 낮으나, 수분 포화 시 중량이 자중의 8~10배까지 증가하여 옥상 하중 분계점을 위협함. 왕겨 혼합구: 초기 기공률은 85% 이상으로 우수하나, 분해 과정에서 리그닌 구조가 붕괴되며 밀도가 가변적으로 변화함. 코코피트 혼합구: 복원력이 우수하여 배수성(Drainage) 유지에는 유리하나, 염도(EC) 제어 실패 시 화학적 생리 장해를 동반함. 2단계 - 생리/화학적 메커니즘 (Physiological Mechanism) 퇴비 부재료의 물리적 조성은 공극(Pore Space)의 구조에 의해 결정됨. 대공극(Macropore)은 배수와 통기를 담당하고, 소공극(Micropore)은 수분 보유를 담당함. 퇴비화 과정에서 미생물에 의한 탄소원(C) 분해는 입자 크기(Particle Size)를 감소시켜 대공극을 소공극화하며, 이는 벌크 밀도의 물리적 상승 원인이 됨. 특히 옥상 텃밭은 강한 복사열로 인해 수분 증발 속도가 빠르며, 이로 인해 입자 간의 응집력이 강화되어 '수경화 현상'이 발생할 수...