[논문]저영향 개발을 위한 요소기술의 특성 및 성능향상 방안

김이호; 김미경

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문제 정의

공동주택 내에서의 저영향개발 기술의 적용은 단지 내 물순환을 유도하는 것을 목적으로 하며 빗물을 가능한 단지 내에서 이용, 침투, 및 저류시키도록 한다. 주요 적용 기술로는 빗물이용시설, 다중수원 물공급시스템 등의 단지내 건축물에서 저류 및 이용하는 시설과 도로변에서 발생하는 유출수를 투수성 포장 및 연석식생지 등 저영향개발시설로 유도하고, 이를 다시 수목여과박스, 빗물정원, 식생수로 등의 녹지에 설치한 저영향개발시설과 연계하여 유출량 및 오염물질 조절 및 열섬현상을 제어할 수 있도록 할 수 있다.
이러한 국내외 상황에 맞춰 우리나라에서도 저영향개발 기반의 도시조성에 대한 필요성이 증가하고 있으나 이를 실현하기 위한 구체적인 계획 기법 및 기술들이 정립되어 있지 않은 상황이다. 따라서 본고에서는 저영향개발을 위한 주요 요소기술들의 특성 및 성능향상 방안을 소개하고, 현 기술의 한계점 및 발전방안에 대하여 논의하였다.

제안 방법

주요 저영향개발 기술은 총 5가지로 분류 하였으며, 각 분류된 기술별로 요소기술을 세분화하였다. 그림 1은 기술의 주요 기능에 따라 식생 여과기술, 침투기술, 저류기술, 빗물이용기술, 및 유량조절기술로 구분하였고 각 기능별 세부요소기술은 유출저감 수준 및 소재의 특성에 따라 배치하였다.
표 2는 단독주택, 공동주택, 도로 및 주차장 등을 대상지의 조건(오염정도, 강우량범위)과 설계자의 요구기능에 따라 저영향개발 요소기술을 분류하여 나타내었다. 이를 바탕으로 각 조건에 맞는 요소기술을 선정, 조합하여 저영향개발 적용목적(수질관리, 물(열)순환, 수자원이용, 유출저감 등)에 따라 적절한 요소기술을 도출할 수 있다.

성능/효과

(3) 분산형 빗물 관리: 빗물의 저장 및 침투와 같은 빗물관리시스템은 대상지역에 골고루 분산되었을 때 자연적인 유출패턴을 가장 유사하므로 분산형 빗물관리시스템의 구축이 중요하다. 또한, 효과적으로 빗물을 관리하기 위해서는 저영향개발 기법의 세부기술요소를 전략적으로 배치하는 것도 중요하다.
(4) 빗물의 발생원 관리: 빗물은 발생지점에서 저류 · 침투시킴으로서 하류에 유출수의 집중을 방지하고, 배수로를 통해 비점오염물질의 이동을 감소시킬 수 있어 유량 및 수질관리를 동시에 할 수 있다.
(5) 빗물은 하수가 아닌 수자원: 포괄적인 설계 과정의 한 부분으로서 저영향개발을 적용시킬 경우, 빗물은 가능한 빨리 배제되어야 하는 대상이었던 기존의 개념이 아닌 지하수 충전, 하천유지용수, 호소나 습지 생태계 보존, 물공급, 및 쾌적성 등을 제공하는 소중한 자원이라는 인식으로 전환될 수 있다.
(6) 자연 물순환의 모방: 저영향개발 기법을 이용한 빗물관리는 대상지역의 자연적인 배수과정과 기능을 그대로 모방하고, 침투나 저장과 같은 수문 과정을 조정하여 목표수질과 수량 확보 및 자연 환경 보호 등을 실현할 수 있다.
(7) 저영향개발 기법은 신개발 뿐 아니라 재개발지에도 적용: 저영향개발 기법은 신개발 지역 뿐 아니라 재개발에도 적용할 수 있다. 실제로 저영향개발은 기존에 저영향개발 기법을 고려하지 않았던 합류식 하수관망 지역, 재개발 지역 등 현지에 적용할 수 있으며, 저영향개발 기법의 광범위한 적용은 수자원 보호 및 복원의 가능성을 향상시킬 수 있다.

후속연구

대상지에 요소기술을 조합하여 적용하게 되면 개별 시설의 적용 시와 비교하여 유출 저감 향상, 수질개선 등 다양한 효과의 증진을 기대할 수 있다. 이러한 효과의 증진을 연계 처리 효과(Treatment train)이라고 한다(http://www.
미국, 독일 등 관련 선진국들의 기술을 그대로 받아들이기에는 높은 분산치의 강우패턴, 상대적으로 침투가 어려운 토질특성, 과밀한 도시, 확대되는 불투수면적 등 여러 가지 환경의 차이로 많은 어려움이 있다. 따라서 우리의 환경특성에 맞고, 우리가 직면한 물관리 문제를 해결할 수 있는 한국형 저영향개발 기법을 마련해야 할 것이다.
또한 개별기술 뿐 아니라 다양한 기술의 연계를 통한 연계처리효과에 대한 검증도 거의 이루어지고 있지 않고 있다. 따라서 표준화된 기술의 성능검증기법의 개발과 다양한 현장적용 및 모니터링을 통하여 지속적으로 자료를 축적함으로서 우리나라 지형 및 강우특성에 적합한 저영향개발 기법을 발전, 확산시켜 나가야 할 것이다.

핵심어

질문

논문에서 추출한 답변

국지적 침수 및 홍수발생 빈도가 증가하는 원인은?

최근 우리나라는 도시화 및 산업화에 따른 불투수면적의 증가와 기후변화에 따른 강우특성의 변화로 국지적 침수 및 홍수발생 빈도가 증가하고 하천의 건천화가 발생하는 등 도시의 물관리여건이 점차 어려워지고 있다. 또한, 하수처리장의 처리용량을 초과하는 강우의 유출로 하천 생태계가 교란되고 있을 뿐만 아니라, 도시 내 증발산량의 감소로 열 순환이 왜곡되어 열대야 및 열섬 현상이 빈번하게 발생하고 있다.

저영향개발 기술을 적용 원칙 중 계획단계 적용 원칙은 무엇인가?

(1) 계획단계에 적용: 빗물 유출의 영향을 최소화하고 저영향개발의 이점을 최적화하기 위해서는 저영향개발 기법을 적용한 통합적 빗물관리가 계획단계에서 적용되어야 한다.

저영향개발 기법은 어떤 토지개발 방식인가?

저영향개발(LID, Low Impact Development) 기법은 개발이전의 수문학적 특성을 유지하거나 회복시키기 위해 강우유출수를 최대한 발생지역에서 관리하는 토지개발 방식이다(US EPA, 2000). 저영향개발 기법은 도시개발 등으로 인한 유역 물순환 구조 개선을 위해 단순하면서도 효과적인 방안으로써 자연 상태의 강우-유출 양상을 유지시키는 소규모 기술의 조합으로 구현되고, 이를 통하여 오염원 유출 부하량 최소화, 강우시 첨두유출 및 총 유출량 조절 등을 소규모구획단위에서 유도하여 최종적으로 개발이전의 자연 상태의 수문 구조에 가깝도록 물관리를 실현할 수 있다(한국수자원공사, 2012).

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