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SWMM 모형을 이용한 LID 요소기술의 공간적 분포에 따른 우수유출특성 분석
Analysis of Stormwater Runoff Characteristics for Spatial Distribution of LID Element Techniques using SWMM 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.15 no.6, 2014년, pp.3983 - 3989  

연종상 (선문대학교 토목공학과) ,  장영수 (부산대학교 사회환경시스템공학과) ,  이재혁 (부산대학교 사회환경시스템공학과) ,  신현석 (부산대학교 사회환경시스템공학과) ,  김응석 (선문대학교 토목공학과)

초록
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도시화로 인한 도심유역 내 강우유출양상이 개발이전과 다른 양상을 보이므로, 도심유역 내 강우유출량을 저감하기 위해 집중형 유출 저감 시설이 시행되어왔다. 그러나 시설의 한계점 때문에 분산형 유출 저감 시설인 저영향개발(Low Impact Development; LID)의 계획 및 적용이 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 대표적인 LID 요소기술을 대상으로 공간적 분포에 따른 유출특성을 분석하였다. 대상유역은 동일한 유역 및 우수배수 특성을 지닌 5개의 소유역으로 구성하였고, 대표적인 LID 요소기술로 선정된 옥상녹화와 투수성 포장의 적용위치 및 개수에 따른 2개의 시나리오에 대한 유출특성을 분석하였다. SWMM 모형적용 결과, 적용 소유역 1개당 옥상녹화의 경우 총 유출량은 11.07%, 첨두 유출량은 3.42% 저감되었으며, 투수성포장의 경우 총 유출량은 18.09%, 첨두 유출량은 17.94% 저감되었다. 이와 같은 감소율은 적용 LID의 위치에 상관없이 일정하였고, 적용 LID의 개수에 따라 정비례하게 증가하였다. 옥상녹화와 투수성 포장에서 유출특성 저감률의 발생 차이는 각 방법의 매개변수인 수리전도도의 영향 때문인 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

As the storm water runoff characteristics in urban areas have changed owing to urbanization, centralized facilities to reduce the urban flood runoff had been implemented. On the other hand, because they have their limitations, LID (Low Impact Development) of the distributed facilities for storm wate...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 SWMM을 이용하여 동일한 특성을 가진 5개의 소유역으로 이루어진 가상유역에 LID요소기술인 옥상녹화와 투수성 포장을 공간적 분포에 따른 시나리오를 적용하여 유출특성을 모의하였다. 공간적 분포에 따른 분석을 위해 LID 요소기술의 적용 소유역 위치 및 적용 소유역의 개수에 따른 시나리오를 작성하였으며, 시나리오는 크게 2개의 분류로 구분되어진다.
  • 본 연구에서는 유역 내 LID요소기술의 공간적인 분포에 따른 유출특성을 분석하기 위해, 선정한 2개의 LID 요소기술인 옥상녹화와 투수성포장의 적용 소유역 위치 및 소유역 개수에 따라 시나리오를 구성하여 적용하였다. Table 2의 시나리오는 LID 요소기술의 위치에 따른 유출 특성을 분석하기 위해서 유역출구에서 가까운 소유역을 첫 번째 적용 소유역으로 하고 유역출구에서 가장 먼 소유역을 다섯 번째 적용 소유역으로 하여 옥상녹화와 투수성포장을 적용하는 시나리오이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지하공간을 이용한 저류를 하면 생기는 문제점은 무엇인가? 현재 국내의 경우 도심지 내의 토지이용이 극대화 되어 있기 때문에 지상보다는 지하공간을 이용한 저류를 하려는 노력이 계속되고 있다. 하지만 이상기후에 의한 집중호우로 강우 유출량이 증가하고, 지하시설물의 경우 침수의 취약성을 가지고 있으며, 기존의 강우 유출수 처리기반 시설은 노후화가 진행되어 유지 및 보수에 많은 비용이 발생하고 있다. 또한, 우수관거의 최종점에서 강우 유출수를 처리하는 집중형 유출 저감 시설의 경우 비점오염을 저감하는데 비효율적이며 우수유출수 저감 시에도 기존 우수관거의 능력에 많은 영향을 받는 문제점이 있다. 저영향개발(Low Impact Development; 이하 LID)은 강우 유출수의 발생원(on-site)단계에서 저류, 체류, 방지, 처리기술을 적용하여 개발계획 단계에서 개발이전의 수문기능을 유지할 수 있도록 보전, 영향최소화, 유출이동시간 유지, 추가유출량감소, 오염방지에 초점을 맞추어 계획하는 분산형 유출 저감 시설이다.
국내의 경우 지상보다는 지하공간을 이용한 저류를 하려는 노력이 지속되는 이유는? 또한 이상기후와 지구온난화 등으로 인한 집중호우와 게릴라성 호우가 발생함에 따라 도시유역의 새로운 치수 및 이수방법의 필요가 대두되었다. 현재 국내의 경우 도심지 내의 토지이용이 극대화 되어 있기 때문에 지상보다는 지하공간을 이용한 저류를 하려는 노력이 계속되고 있다. 하지만 이상기후에 의한 집중호우로 강우 유출량이 증가하고, 지하시설물의 경우 침수의 취약성을 가지고 있으며, 기존의 강우 유출수 처리기반 시설은 노후화가 진행되어 유지 및 보수에 많은 비용이 발생하고 있다.
불투수면적의 증가가 유발한 것은 무엇인가? 급격한 산업화로 인한 도시화의 가속은 도시유역 내불투수면적의 비율의 증가를 가져왔다. 이러한 불투수면적의 증가는 강우 시 개발이전과는 다른 도시유역 내 강우 유출양상을 가져왔다. 또한 이상기후와 지구온난화 등으로 인한 집중호우와 게릴라성 호우가 발생함에 따라 도시유역의 새로운 치수 및 이수방법의 필요가 대두되었다.
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참고문헌 (10)

  1. National Institute of Environmental Research. The Study of Development Projects and The best Nonpoint Source management practices in Workplace to Pollution Load Management, pp1-306, 2009 

  2. C. Enyoung, The Analysis of LID Adaptation Efficiency on Urban Basin based on SWMM-LID Model, pp.1-102, Pusan National University, Department of Civil and Environmental Engineering, 2012 

  3. P. Junho, Y. Yonggu, P. Youngkon, Y. Heetaek, K. Jonggun, P. Younshik, J. Ji-Hong, L. Kyoung Jea, "Analysis of Runoff Reduction With LID Adoption using the SWMM, Journal of Korean Society on Water Quality, Vol. 24, No. 6, pp.806-816, 2008 

  4. K. Junhee, P. Inhyeok, H. Sungryoung, "The Analysis of Runoff Characteristics by Alterations of SCS-CN Value using LID Method", Journal of Environmental Impact Assessment, Vol. 19, No. 1, pp.49-57, 2010 

  5. S. Dongsoo, P. Jeabeom, K. Dookee, J. Deokjun, An Analysis of Runoff Mitigation Effect Using SWMM-LID Model for Frequently Inundated Basin, Vol. 13, No. 4, pp. 303-309, 2013 

  6. L. Yongkyun, A Study of LID Technologies for Friendly Environmental Urban Development, pp.258, Pusan National University, Department of Civil and Environmental Engineering, 2010 

  7. H. Curtis, W. Bruce, Low Impact Development Technical Guidance Manual for Puget Sound, pp.1-304 ,Washington Stats University Extension, Puget Sound Partnership Leadig Puget Sound Recovery, USA, 2012 

  8. L. A. Rossman, Storm Water Management Model User's Manual Version 5.0, pp.1-285, EPA, 2010 

  9. Korea Water Resource Corporation, The Stufy of Optimal LID Technology for Hydrophilic Space, pp.1-189, 2012 

  10. J. Deokjun, L. Naeun, J. Byeonghoon, K. Dookee, "A Determination of the Acceptable Design Extreme Rainfall for the Improvement of Flood Disaster Prevention Ability, Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 12, No. 3, pp. 307-311, 2012 DOI: http://dx.doi.org/10.9798/KOSHAM.2012.12.3.307 

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