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문제 정의
- 따라서, 계획수립자 및 설계자가 다양한 LID 요소기술 적용을 위한 계획, 설계, 효과분석 등을 쉽고 효율적으로 수행하기 위한 통합설계모듈 개발이 필요하므로, 본 연구에서는 LID기술의 다양한 정보를 제공을 통한 효과적이며 경제적인 LID 설계를 위한 모듈을 개발하고 있다.
제안 방법
- 계획모듈 Step 1에서는 표준 LID 조합Set에 따른 LID 매트릭스가 계획모듈 입력자료로 적용된다(표 1). LID 요소기술의 규모 및 설계침투강도, 단위기준당 비용 등을 입력하여 계획모듈 Step2에서 분석이 완료되어 그림5와 같이 통계분석 및 그래프가 제공되며, 이후 계획모듈 Step3에서 합리식을 적용하여 개발전, 개발후(LID적용전), LID적용후의 단계별 유출저감량 산정 후 효과분석을 수행하게 된다.
- 개발 전·후 우수유출량은 분석구역 설정 및 적용강우량, 설계 빈도, 유효우량 산정 등을 통하여 산정하고, 개발 전·후 비점오염원량의 분석시 토지이용별 원단위 등을 고려하여 산정한다.
- 계획모듈의 사전분석 전 LID 요소기술의 최적 배치 및 규모를 계획하기 위해 가장 먼저 표준 LID 조합Set에 따라 사업지구의 계획도면에 토지용도 시설별 종합적인 LID 배치계획(안)을 작성하고, 토지용도 시설별·LID 요소기술별 저류량, 침투량, 비점오염원량 등 용량을 산정한다.
- 표준 LID 조합Set은 토지용도 시설별 구성하고 있는 표준 토지이용 및 설치가능한 LID 요소기술을 조합하여 작성한다. 공공시설 등 토지용도 시설별 표준 토지이용은 국내 화성 동탄, 인천 검단, 아산 탕정 등 신도시의 토지이용계획 등을 조사하여 작성하였다. 표준 LID 조합Set 작성을 위해 친수구역조성사업의 주요계획시설 현황을 조사하여 LID 요소 기술 설치가능한 토지용도 시설을 도출하였다.
- 향후 현장상황 및 기타 요소들을 고려하여 요소기술의 직접배치나 수정·보완이 가능하다. 그리고, LID 적용 효과분석을 위해 유역정보를 입력하여 SWMM의 입력자료 파일(*.inp)을 생성하고, SWMM에서 이를 불러들여 효과분석을 실시한다. 결과값을 다시 LID 통합설계모듈에서 불러들여 다양한 편집기능의 활용을 통해 사용자가 원하는 형태(지역, 그래프 등)로 표출하며, 분석 결과와 적용된 요소기술의 비용을 통해 개략적인 비용-효과분석을 실시한다.
- 표준 LID 조합Set 작성을 위해 친수구역조성사업의 주요계획시설 현황을 조사하여 LID 요소 기술 설치가능한 토지용도 시설을 도출하였다. 또한, 친수구역조성사업의 계획여건 및 계획수립자 등의 의견수렴을 고려하여 적용가능한 LID 요소기술을 선정한 후 토지용도 시설별 표준 LID 조합Set을 작성하게 된다. 그림2는 토지용도 시설 중 학교의 표준 LID 조합Set을 나타낸 것으로 각각의 토지용도 시설별 다양한 표준 LID 조합Set의 작성이 가능하다.
- 또한, 하천변 500m 이내인 홍수관리구역 내, 개발전·후 영향분석결과 유출 및 비점오염원 급증지역 등 친수구역 취약지역을 중심으로 LID 요소기술을 집중 배치하고, 공공시설을 중심으로 배치하며, 용량부족시 일정규모 이상의 민간시설에도 배치계획을 수립한다.
- 본 연구에서 개발하고자 하는 LID 통합설계모듈은 Windows 체제의 GIS를 기반으로 하면서도 효과 분석 시 범용적 모형인 SWMM과 연계하여 도시계획 관련 공무원 및 엔지니어링 업계 종사자들도 쉽고 간편하게 LID 설계 및 효과 검토가 가능한 가벼운 GUI 환경을 추구한다.
- 본 연구에서 개발하는 LID 통합설계모듈은 총 3단계로 개발하고 있다. 1단계는 다양한 도시 및 LID 요소기술 적용 연구 등을 통해 토지용도별 적용가능한 “표준 LID 조합 Set 및 LID 매트릭스 작성”이다.
- 수자원의 효율적 이용을 통한 치수 및 이수, 친수기능 강화를 위해 하천 재생 사업인 “4대강 살리기 사업”을 시행하였다.
- 작성된 표준 LID 조합Set을 바탕으로 사업지구의 토지용도 시설별 표준 토지이용에 따라 적용할 LID 요소기술의 규모, 설계침투강도, 단위기준당 비용 등의 정보를 입력 가능하도록 LID 매트릭스를 작성하며, LID 매트릭스는 다음절의 계획모듈 Step1의 입력자료로 적용된다.
- 공공시설 등 토지용도 시설별 표준 토지이용은 국내 화성 동탄, 인천 검단, 아산 탕정 등 신도시의 토지이용계획 등을 조사하여 작성하였다. 표준 LID 조합Set 작성을 위해 친수구역조성사업의 주요계획시설 현황을 조사하여 LID 요소 기술 설치가능한 토지용도 시설을 도출하였다. 또한, 친수구역조성사업의 계획여건 및 계획수립자 등의 의견수렴을 고려하여 적용가능한 LID 요소기술을 선정한 후 토지용도 시설별 표준 LID 조합Set을 작성하게 된다.
데이터처리
- inp)을 생성하고, SWMM에서 이를 불러들여 효과분석을 실시한다. 결과값을 다시 LID 통합설계모듈에서 불러들여 다양한 편집기능의 활용을 통해 사용자가 원하는 형태(지역, 그래프 등)로 표출하며, 분석 결과와 적용된 요소기술의 비용을 통해 개략적인 비용-효과분석을 실시한다. 분석이 완료되면 저장되어 있는 LID 요소기술 DB의 내용을 바탕으로 설계내역서 출력이 가능하며, 작업이 끝나면 분석내용을 저장하고, 프로젝트 불러오기 기능을 사용하여 추후 재작업이 가능하도록 구성 할 계획이다.
성능/효과
- 계획모듈은 Excel기반으로 구축되었고, Step1의 기본구조틀에 필요한 내용을 추가하거나 삭제할 수 있으며, 이에 따라 자동적으로 Step2, Step3이 수행되도록 구축이 완료되었다.
후속연구
- LID 통합설계모듈은 도시계획 수립자의 LID 요소기술 설계를 손쉽게 하고, 다양한 대안을 비교토록 함으로써 의사결정을 효과적으로 지원할 수 있을 것으로 기대한다.
- 본 연구 중 LID 요소기술의 실무적용 절차 및 방법은 친수구역 조성사업 이외에 많은 개발사업 등에 체계적인 LID 적용에 도움을 줄 것이다. 계획모듈은 설계전 LID 적용성(LID 적용면적 및 비율, 요소기술별 적용 비율, 구역별 저류 및 침투량 등)을 검토하는데 유용한 도구로 활용 될 수 있을 것이다.
- 본 연구 중 LID 요소기술의 실무적용 절차 및 방법은 친수구역 조성사업 이외에 많은 개발사업 등에 체계적인 LID 적용에 도움을 줄 것이다. 계획모듈은 설계전 LID 적용성(LID 적용면적 및 비율, 요소기술별 적용 비율, 구역별 저류 및 침투량 등)을 검토하는데 유용한 도구로 활용 될 수 있을 것이다.
- 본 연구에서는 한국수자원공사, 한국토지주택공사, 환경부 등 국내 기관별 LID 요소기술 용어와 국내·외에서 적용된 LID 요소기술 및 국내 신도시에서 적용된 LID 요소기술 조사·분석을 통해 LID 통합설계모듈에서는 총 8가지(인공습지, 생태저류지, 빗물이용시설, 옥상녹화, 침투측구, 투수성포장, 식생수로, 침투트렌치)를 적용 할 계획이며, 추후 LID 요소기술의 확장을 검토할 예정이다.
- 결과값을 다시 LID 통합설계모듈에서 불러들여 다양한 편집기능의 활용을 통해 사용자가 원하는 형태(지역, 그래프 등)로 표출하며, 분석 결과와 적용된 요소기술의 비용을 통해 개략적인 비용-효과분석을 실시한다. 분석이 완료되면 저장되어 있는 LID 요소기술 DB의 내용을 바탕으로 설계내역서 출력이 가능하며, 작업이 끝나면 분석내용을 저장하고, 프로젝트 불러오기 기능을 사용하여 추후 재작업이 가능하도록 구성 할 계획이다.
- 향후 현장상황 및 기타 요소들을 고려하여 요소기술의 직접배치나 수정·보완이 가능하다.
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