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문제 정의
- 본 연구는 빗물 처리시설의 개발 및 현장 적용성 평가를 위해, 강우시 지붕 유출수의 성상을 파악하고, 빗물 유출수를 효과적으로 처리하기 위한 빗물정원을 포함하는 형태의 빗물처리시설을 구성하였으며, 처리시설에 포함된 빗물정원에서의 오염물질 처리 효율을 높이기 위해 인공강우를 이용한 다양한 여재 구성에 따른 유기물(TN, TP, CODcr) 제거에 대한 실험실 규모의 실험과 현장에서의 실제 강우시 적용성 실험을 실시하였다.
- 본 연구에서는 오염된 초기 강우의 효과적인 처리를 위해 오염물질 제거가 가능한 빗물정원이 포함되어 있는 소규모 적정 처리 시스템을 설계하고 시범유역 내에 설치하였다. 설치 대상 유역 지붕 유출수와 직접 빗물의 특성을 비교하기 위해 2013년 8월 1일 ∼ 8월 31일까지 총 4회의 강우 시 지붕유출수와 빗물을 직접 채수하여 시간별 성상 변화를 파악하고 비교하였다.
- 본 연구의 목적은 강우시 지붕을 통해 유출되는 빗물에 포함된 오염물질을 효과적으로 처리할 수있는 소규모 적정 처리 시설을 개발하고 이에 대한 현장 적용성을 평가하는데 있다. 이를 위해 지붕 유출수의 성상을 파악하고, 이를 효과적으로 처리하기 위한 소규모 빗물정원을 포함하는 빗물처리 시설을 구성하였다.
- 이 건물은 2008년에 완공이 되었으며, 빗물 집수 면적이 197m2이고 건물 외부에 위치하고 있는 배수구를 통해 옥상의 빗물을 배출하는 형태이다. 본 연구팀은 강우시 연구 대상지역에서 배수구를 통해 나오는 빗물을 이용하여 처리시설 내 빗물의 오염물질 제거 모니터링을 실시하였다.
제안 방법
- 오염도가 매우 높은 초기강우는 빗물정원으로 배제시킨 후 이후의 빗물을 저장조로 빗물을 모아두도록 설계하였다.
- 각각의 빗물 정원은 30cm(H) × 20cm(L) × 20cm(W) 크기의 아크릴로 설치하였으며, 인공적으로 구성된 빗물을 주입하여 각각의 오염물질 제거효율을 살펴보는 방법으로 실험을 진행하였다.
- 추가적으로(Type-3, 4), 오염물질 제거능이 높다고 알려진 창포와 잔디를 이용하여 2개의 빗물정원을 구성하였는데, 잔디의 경우, 상단 잔디 10mm, 하단 모래로 구성된 빗물정원의 중단에 톱밥과 함께 식종하였으며(Type-3), 창포의 경우도 잔디와 마찬가지로 동일하게 중단에 식종하였다(Type-4). 마지막으로 피트모스의 흡착능을 확인하기 위해 Type-5 반응조의 경우 자갈 10mm, 잔디+톱밥, 모래+피 트모스로 구성하여 실험을 실시하였다(Fig. 1). 각각의 빗물 정원은 30cm(H) × 20cm(L) × 20cm(W) 크기의 아크릴로 설치하였으며, 인공적으로 구성된 빗물을 주입하여 각각의 오염물질 제거효율을 살펴보는 방법으로 실험을 진행하였다.
- 설치 대상 유역 지붕 유출수와 직접 빗물의 특성을 비교하기 위해 2013년 8월 1일 ∼ 8월 31일까지 총 4회의 강우 시 지붕유출수와 빗물을 직접 채수하여 시간별 성상 변화를 파악하고 비교하였다. 모니터링은 강우 초기 30분 동안 5분 간격으로 실시하였으며, pH, COD, TSS, T-N, T-P, NH4-N, NO3-N, 장내세균, 일반미생물 항목을 분석하였다.
- 본 실험에서 사용된 인공 빗물의 성상은 기존 고려대학교 세종 캠퍼스의 지붕 빗물에서 지속적으로 모니터링된 빗물성상을 참조(Kim et al., 2012)하여 기존수치의 평균값으로 실시하였다. 실험에 사용한 인공강우의 수질 성상은 pH 6.
- 빗물저감시설의 효과적인 설계를 위해 지붕 유출수와 빗물 성상을 비교하였으며, 이를 통해 강우 초기에 고농도를 유지하는 초기우수에 대한 처리능력을 고려한 빗물처리시설을 설계하였다. 설계에 앞서 우선적으로 Lab scale에서 5개의 여재 및 식생 구성이 다른 빗물정원에서의 5회의 인공강우에 대한 오염물질 제거효율을 분석하였으며, 반응조 별 오염물질 별 제거율을 토대로 제거효율이 가장 높은 피트머스와 자갈, 모래를 구성된 빗물정원을 빗물처리시설에 설치하였다.
- 빗물저감시설의 효과적인 설계를 위해 지붕 유출수와 빗물 성상을 비교하였으며, 이를 통해 강우 초기에 고농도를 유지하는 초기우수에 대한 처리능력을 고려한 빗물처리시설을 설계하였다. 설계에 앞서 우선적으로 Lab scale에서 5개의 여재 및 식생 구성이 다른 빗물정원에서의 5회의 인공강우에 대한 오염물질 제거효율을 분석하였으며, 반응조 별 오염물질 별 제거율을 토대로 제거효율이 가장 높은 피트머스와 자갈, 모래를 구성된 빗물정원을 빗물처리시설에 설치하였다.
- 설치 대상 유역 지붕 유출수와 직접 빗물의 특성을 비교하기 위해 2013년 8월 1일 ∼ 8월 31일까지 총 4회의 강우 시 지붕유출수와 빗물을 직접 채수하여 시간별 성상 변화를 파악하고 비교하였다.
- 저장조의 수질 변화에 대한 연구는 다른 이전 논문에 소개되어(Park and Kim, 2014) 본 연구에서는 주로 빗물정원의 수질 처리능력에 좀 더 초점을 맞추었다. 앞서 분석한 결과들을 토대로 초기 15분의 빗물의 오염 물질 농도는 그 이후 빗물에 비해 월등이 높기 때문에 재이용을 위해서는 반드시 초기 빗물에 포함되어 있는 오염물질 제거가 필요할 것으로 판단되어, 빗물 샘플링 시 강우 특성 중 강우강도와 강우량 및 강우시간 등을 고려하여 초기 15분 동안의 강우가 무리 없이 유입되어 레인가든으로 배제될 수 있는 규모로 시스템을 설계 및 제작하였다. 연구 대상지역에서 모니터링 된 강우의 평균 강우 지속시간은 7시간, 총 강우량은 200.
- 여재 구성 및 식생에 변화를 주어 실험한 5개의 빗물정원에서의 5회의 인공강우에 대한 오염물질 제거효율(T-N, T-P, CODcr)을 시간별(0.5hr, 1hr, 2hr, 4hr)로 분석하였다. Table 2는 실험실 규모에서의 빗물정원 강우별 오염물질 제거율을 오염물질항목, Type, 시간별로 나타낸 것이다.
- 본 연구의 목적은 강우시 지붕을 통해 유출되는 빗물에 포함된 오염물질을 효과적으로 처리할 수있는 소규모 적정 처리 시설을 개발하고 이에 대한 현장 적용성을 평가하는데 있다. 이를 위해 지붕 유출수의 성상을 파악하고, 이를 효과적으로 처리하기 위한 소규모 빗물정원을 포함하는 빗물처리 시설을 구성하였다. 특히, 빗물정원에서의 오염물질 처리 효율을 높이기 위해서 인공 강우를 이용한 다양한 여재 구성에 따른 유기물(TN, TP, CODcr) 제거 효율 연구를 실험실 규모로 실시하였으며, 위 연구결과를 활용하여 저감효과가 가장 좋은 여재 구성 활용한 빗물 처리 시설을 시범유역에 직접 적용하여 제거효율 및 적용성을 평가하였다.
- 오염도가 매우 높은 초기강우는 빗물정원으로 배제시킨 후 이후의 빗물을 저장조로 빗물을 모아두도록 설계하였다. 이를 위해 현장에 적용하기 위한 실험실 규모의 빗물정원을 제작하고 다양한 여재와 식생의 구성을 통해 강우시 오염 물질 저감효과를 확인하였다.
- 처리시설의 구조는 직경 2.0m, 높이 1.3m인 원통형으로 이루어지도록 설계하였으며, 상부에는 관목류 식재를 식종하였고, 그 아래층에는 기존 연구를 통해 오염물질 제거율이 가장 높은 것으로 나타난 피트모스, 자갈, 모래로 구성된 빗물정원을 설치하였다. 최하부는 빗물의 투과를 효율적으로 하기 위하여 포러스 콘크리트를 이용하였고, 최하층을 통과한 빗물은 옆의 저장탱크로 이동하여 샘플링을 용이하게 구성하였다.
- 초기 빗물 성상 모니터링을 바탕으로 하여 오염된 빗물을 효과적으로 처리하기 위한 빗물처리시스템을 설계하였다. 오염도가 매우 높은 초기강우는 빗물정원으로 배제시킨 후 이후의 빗물을 저장조로 빗물을 모아두도록 설계하였다.
- 0mm 였다. 초기 우수의 영향과 규모를 고려하여 일년 중 가장 큰 비가 온 날을 모니터링하였으며, 모니터링한 대상 유역의 면적(387m2)을 고려하여 높이 5,000mm, 홈통 직경 130mm, 두 개의 유출부로 이루어진 홈통을 설계, 제작하였다.
- 최하부는 빗물의 투과를 효율적으로 하기 위하여 포러스 콘크리트를 이용하였고, 최하층을 통과한 빗물은 옆의 저장탱크로 이동하여 샘플링을 용이하게 구성하였다. 추가적으로 초기 비교적 높은 수준의 오염 물질 농도를 유지하는 15분 동안의 빗물은 빗물정원으로 유입되도록 설계하였으며, 이후 낮은 수준의 오염물질 농도를 가지는 빗물은 빗물 저장탱크로 유입되어 재이용 가능하도록 설계하였다. 현장에서의 실제 강우시 샘플링은 2015년 6월 9일∼7월 29일까지 약 2개월간 진행하였으며, 분석항목은 T-P, CODcr, NH4-N을 분석하였다.
- 일반 여재를 사용한 Type-1은 자갈 10mm, 우드칩, 모래, Type-2는 자갈 10mm, 톱밥, 모래로 구성하였다. 추가적으로(Type-3, 4), 오염물질 제거능이 높다고 알려진 창포와 잔디를 이용하여 2개의 빗물정원을 구성하였는데, 잔디의 경우, 상단 잔디 10mm, 하단 모래로 구성된 빗물정원의 중단에 톱밥과 함께 식종하였으며(Type-3), 창포의 경우도 잔디와 마찬가지로 동일하게 중단에 식종하였다(Type-4). 마지막으로 피트모스의 흡착능을 확인하기 위해 Type-5 반응조의 경우 자갈 10mm, 잔디+톱밥, 모래+피 트모스로 구성하여 실험을 실시하였다(Fig.
- 크게 여재의 최상단에는 자갈류(0.2∼0.4mm), 중간 부분에는 일반여재(우드 칩: 25mm × 25mm(가로/세로), 두께: 2∼3mm), 톱밥 (입경 4mm이하) 또는 식생(잔디, 창포) 그리고 마지막 단에는 모래 또는 피트모스(입경: 0∼25mm)를 이용하여 5가지 다른 구성으로 설계하였다.
- 이를 위해 지붕 유출수의 성상을 파악하고, 이를 효과적으로 처리하기 위한 소규모 빗물정원을 포함하는 빗물처리 시설을 구성하였다. 특히, 빗물정원에서의 오염물질 처리 효율을 높이기 위해서 인공 강우를 이용한 다양한 여재 구성에 따른 유기물(TN, TP, CODcr) 제거 효율 연구를 실험실 규모로 실시하였으며, 위 연구결과를 활용하여 저감효과가 가장 좋은 여재 구성 활용한 빗물 처리 시설을 시범유역에 직접 적용하여 제거효율 및 적용성을 평가하였다.
- 현장에서의 실제 강우시 샘플링은 2015년 6월 9일∼7월 29일까지 약 2개월간 진행하였으며, 분석항목은 T-P, CODcr, NH4-N을 분석하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 빗물정원에서의 T-N, T-P, CODcr 제거에 중점을 두었다.
- 본 연구에서는 빗물처리시설의 설치 지역을 고려대학교 세종캠퍼스 휘트니스 센터 건물로 선정하였다. 이 건물은 2008년에 완공이 되었으며, 빗물 집수 면적이 197m2이고 건물 외부에 위치하고 있는 배수구를 통해 옥상의 빗물을 배출하는 형태이다.
- 빗물처리시설에 포함된 빗물정원 구성을 위한 여재는 자갈, 모래, 우드칩, 피트모스를 이용하였으며, 피트모스는 선행연구(Pak et al., 2015)를 활용하여 550°C에서 탄화된 피트모스를 사용하였다.
- 식종은 오염물질 제거능이 높다고 확인된 창포와 잔디를 이용하였으며, 실험은 아크릴을 이용하여 3단의 반응조(20cm(L) × 20cm(W) × 30cm(H)) 형태로 제작 하였다.
- , 2012)하여 기존수치의 평균값으로 실시하였다. 실험에 사용한 인공강우의 수질 성상은 pH 6.6, COD 10mg/L, T-N 5mg/L, T-P 7mg/L, NH3-N 4mg/L, NO3-N 1mg/L 이다.
- 일반 여재를 사용한 Type-1은 자갈 10mm, 우드칩, 모래, Type-2는 자갈 10mm, 톱밥, 모래로 구성하였다. 추가적으로(Type-3, 4), 오염물질 제거능이 높다고 알려진 창포와 잔디를 이용하여 2개의 빗물정원을 구성하였는데, 잔디의 경우, 상단 잔디 10mm, 하단 모래로 구성된 빗물정원의 중단에 톱밥과 함께 식종하였으며(Type-3), 창포의 경우도 잔디와 마찬가지로 동일하게 중단에 식종하였다(Type-4).
- 전면 하단부에는 두 개의 유출부를 설치하였고 시료의 원활한 채취를 위하여 하단은 약경사(2%)로 하였다. 총 5개의 3단 빗물정원이 설치되었으며, 총 5회의 인공강우를 이용한 실험이 진행되었다. 크게 여재의 최상단에는 자갈류(0.
이론/모형
- T-N, T-P는 수질공정시험법(제14항-1 흡광광도법, 제17항-1 아스코르빈산환원법)에 준하여 실시하였으며, NH4-N은 HACH사의 DR/2010 Spectrophotometer를 이용하여, Nitrogen-Ammonia Reagent Set, Nessler 방법으로 측정하였다. CODcr는 HACH사의 DR 2010을 이용하여, COD Test Kit Low Range(0 to 150 ppm) 방법으로 측정하였다.
- COD는 빗물유출수와 같은 비점오염원으로부터의 난분해성 유기물질의 유출이 증가하고 있다는 것을 의미하며, T-N, T-P는 대표적인 오염총량관리 지표이다. T-N, T-P는 수질공정시험법(제14항-1 흡광광도법, 제17항-1 아스코르빈산환원법)에 준하여 실시하였으며, NH4-N은 HACH사의 DR/2010 Spectrophotometer를 이용하여, Nitrogen-Ammonia Reagent Set, Nessler 방법으로 측정하였다. CODcr는 HACH사의 DR 2010을 이용하여, COD Test Kit Low Range(0 to 150 ppm) 방법으로 측정하였다.
성능/효과
- 3단으로 구성된 빗물정원 유출수의 오염물질 저감 효과는 피트모스를 사용했을 경우 가장 높은 것으로 나타났으나, 전체적인 오염물질 제거율이 20% 이하로 기대만큼 높게 나타나지는 않았다. 이는 단순한 여재의 특성 뿐만 아니라 수리학적 부하, 접촉시간, 접촉면적 등 여러 가지 설계 인자들이 제거율에 복합적으로 영향을 주기 때문인 것으로 판단된다.
- NH4-N과 NO3-N 농도는 지붕 빗물 유출수에서의 최대값이 일반 빗물 유출수에 비해 5배∼10배 가량 높은 것으로 나타났으며, 특히 장 내 세균 및 일반 미생물의 경우 지붕 빗물 유출수에서 수천 배 이상 검출되는 것으로 나타났다.
- 반응조 별 오염물질별 제거율을 살펴보면, T-N의 경우 5개의 lab-scale 실험에서 피트모스를 사용한 반응조가 가장 높았으며, 제거율은 여재 A < 여재 B < 창포 < 잔디 < 잔디 + 피트모스(자갈 + 모래)의 순으로 나타났다. T-P의 제거율은 T-N에 비해 비교적 높은 제거효율을 나타내었으며, 여재의 구성에 따른 제거 효율은 T-N과 비슷한 것으로 나타났다. CODcr의 제거율 역시 피트모스를 사용한 실험에서 가장 높게 나타났다.
- Table 2는 실험실 규모에서의 빗물정원 강우별 오염물질 제거율을 오염물질항목, Type, 시간별로 나타낸 것이다. 모든 오염물질의 제거율은 시간이 지남에 따라 증가하는 것으로 나타났으며, 4시간 동안 제거율의 약 40% 이상이 1시간 이내에 발생하는 것으로 나타났다.
- 반응조 별 오염물질별 제거율을 살펴보면, T-N의 경우 5개의 lab-scale 실험에서 피트모스를 사용한 반응조가 가장 높았으며, 제거율은 여재 A < 여재 B < 창포 < 잔디 < 잔디 + 피트모스(자갈 + 모래)의 순으로 나타났다.
- 분석 결과 강우시 건물 지붕에서 발생되는 오염물질의 유출은 비점오염 형태로 발생되며, 이를 효과적으로 저감하는 시설을 설계하는데 있어 초기우수의 관리가 매우 중요한 것으로 판단되었다. 특히 초기 우수는 높은 암모니아, 미생물, 질산성 질소 농도가 유지되므로 이에 대한 처리능력이 우선시되는 빗물처리시설을 설계하는 것이 향후 빗물을 재이용하는데 있어 가장 고려해야 할 사항으로 판단되었다.
- Table 3은 Lab-scale 빗물정원 운전 결과를 활용하여 오염물질 제거율이 가장 높은 것으로 나타난 피트머스와 자갈, 모래로 구성된 빗물처리시설 내 빗물정원의 2015년 7월 ∼8월까지 4회의 실제 강우에 대한 강우사상별 시간별 오염 물질 제거율을 나타낸 것이다. 분석 결과 대부분의 오염 물질의 제거는 강우 시작 후 빗물처리시설에 지붕유출수가 유입된 이후 1시간 이내에 발생하는 것으로 나타났다. CODcr의 경우 대부분의 저감 효과가 강우 발생 후 1시간 이내에 나타났으며, NH4-N의 경우 1시간 이내에 총 오염 물질 농도 중 적게는 약 70% 많게는 약 90% 이상 제거되는 것으로 나타났다.
- 분석 결과, CODcr과 NH4-N의 경우 오염 물질의 제거율이 평균 유입 수질 농도일 때보다 고농도일 때 적게는 1.5배 많게는 약 2배 이상 제거율이 증가하는 것으로 나타났다.
- 분석 결과에 따르면, T-N과 T-P의 경우, 지붕 빗물 유출수에서의 평균 농도가 2∼3배 가량 높은 것으로 나타났으며, 초기에 증가하다가 감소하는 경향을 나타냈다.
- 빗물 저감시설의 효과적인 설계를 위해 대상 유역에서의 지붕 유출수의 빗물 성상과 직접 빗물성상을 비교하였다 (Table 1), pH의 경우 시간에 따른 평균값의 변화가 거의 없었으며, COD와 TSS 농도는 지붕 빗물 유출수의 평균이 전의 연구와 비슷하게 일반 빗물에서의 오염물질 평균 농도보다 2∼3배 이상 높은 것으로 나타났다.
- 빗물처리시설에서의 정확한 오염물질 저감에 대한 매커니즘을 이해하기 위해서는 강우의 강도, 선행무강우 일수, 토지이용, 수리학적 부하, 접촉시간, 접촉 면적 등 다양한 설계인자들이 복합적인 영향을 고려해야 하지만, 분석 결과 대체적으로 빗물처리시설에서의 오염물질의 저감효과는 크게 강우 발생 후 1시간 이내에 발생하며, 강우 초기에 유입되는 고농도의 오염 물질 제거에 효과가 큰 것으로 보여진다. 위와 같은 소규모 시설을 효과적으로 활용한다면, 도시 유역에서 강우시 발생하는 초기 세척 효과에 의한 비점오염 형태의 오염물질 유입을 차단해 오염물질 부하를 저감하는데 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 앞서 분석한 결과들을 토대로 초기 15분의 빗물의 오염 물질 농도는 그 이후 빗물에 비해 월등이 높기 때문에 재이용을 위해서는 반드시 초기 빗물에 포함되어 있는 오염물질 제거가 필요할 것으로 판단되어, 빗물 샘플링 시 강우 특성 중 강우강도와 강우량 및 강우시간 등을 고려하여 초기 15분 동안의 강우가 무리 없이 유입되어 레인가든으로 배제될 수 있는 규모로 시스템을 설계 및 제작하였다. 연구 대상지역에서 모니터링 된 강우의 평균 강우 지속시간은 7시간, 총 강우량은 200.0mm 였다. 초기 우수의 영향과 규모를 고려하여 일년 중 가장 큰 비가 온 날을 모니터링하였으며, 모니터링한 대상 유역의 면적(387m2)을 고려하여 높이 5,000mm, 홈통 직경 130mm, 두 개의 유출부로 이루어진 홈통을 설계, 제작하였다.
- 오염물질의 시간별 변화 특성 분석 결과, 강우 초기 약 15분 정도에서 대부분의 오염물질이 가장 높은 농도를 유지하는 것으로 나타났다. 특히, 강우시 지붕 유출수의 경우 거의 모든 항목들이 강우초기 15분 동안 고농도를 유지하다, 이후 평균적으로 약 30% 정도의 농도로 감소하는 것으로 나타났다.
- 특히 강우강도가 높거나 강우량이 커질수록 고농도의 오염물질이 빗물처리시설 내 빗물정원으로 유입되는 것으로 나타났다. Fig 4는 강우에 따른 유입수와 유출수의 농도를 그래프로 나타낸 것이며, Table 4는 유입농도가 최저, 평균, 최고일 경우 유출 농도를 토대로 오염 물질별 저감율을 나타낸 것이다.
- 특히, NH4-N의 경우 고농도일 때 오염물질 제거율이 약 65%∼약 90%에 달하는 것으로 나타났다.
- 오염물질의 시간별 변화 특성 분석 결과, 강우 초기 약 15분 정도에서 대부분의 오염물질이 가장 높은 농도를 유지하는 것으로 나타났다. 특히, 강우시 지붕 유출수의 경우 거의 모든 항목들이 강우초기 15분 동안 고농도를 유지하다, 이후 평균적으로 약 30% 정도의 농도로 감소하는 것으로 나타났다. 장내 세균의 경우 초기 15분에 80% 이상의 오염 부하량을 가지고 있음을 알 수 있었다.
- 현장에 설치된 빗물처리시설은 내부에 오염물질 제거를 위한 빗물정원이 설치된 형태로 제작되었으며, 2015년 6월 ∼ 7월까지 4회의 실제 강우에 대한 강우사상/강우시간/강우강도/농도별 제거율 분석한 결과 강우강도가 높거나 강우량이 커질수록 고농도의 오염물질이 빗물처리시설 내 빗 물정원으로 유입되며, 오염물질의 제거율은 고농도일 때 효율이 더 좋은 것으로 나타났다.
후속연구
- T-P의 경우 실험실 규모의 실험과 다르게 다른 오염물질에 비해 제거 효과가 거의 나타나지 않았는데 이는 여재의 특성 뿐만 아니라 수리학적 부하, 접촉시간, 접촉면적, 기후, 환경 등 여러 가지 설계 인자들이 제거율에 복합적으로 영향을 주기 때문인 것으로 판단되며, 이를 개선할 수 있는 보다 효과적인 방안에 대한 추가 연구를 수행 할 예정이다.
- 위와 같은 소규모 시설을 효과적으로 활용 한다면, 도시 유역에서 강우시 발생하는 초기세척효과에 의한 비점오염 형태의 오염물질 유입을 차단해 오염물질 부하를 저감하는 데 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단되며, 나아가 나아가, 간단한 소독시설 등을 추가한다면, 용수공급이 원활하지 않은 도서지역 등에 용수공급을 위한 소규모 용수 재이용 시설로도 충분히 이용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 빗물처리시설에서의 정확한 오염물질 저감에 대한 매커니즘을 이해하기 위해서는 강우의 강도, 선행무강우 일수, 토지이용, 수리학적 부하, 접촉시간, 접촉 면적 등 다양한 설계인자들이 복합적인 영향을 고려해야 하지만, 분석 결과 대체적으로 빗물처리시설에서의 오염물질의 저감효과는 크게 강우 발생 후 1시간 이내에 발생하며, 강우 초기에 유입되는 고농도의 오염 물질 제거에 효과가 큰 것으로 보여진다. 위와 같은 소규모 시설을 효과적으로 활용한다면, 도시 유역에서 강우시 발생하는 초기 세척 효과에 의한 비점오염 형태의 오염물질 유입을 차단해 오염물질 부하를 저감하는데 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 분석 결과 강우시 건물 지붕에서 발생되는 오염물질의 유출은 비점오염 형태로 발생되며, 이를 효과적으로 저감하는 시설을 설계하는데 있어 초기우수의 관리가 매우 중요한 것으로 판단되었다. 특히 초기 우수는 높은 암모니아, 미생물, 질산성 질소 농도가 유지되므로 이에 대한 처리능력이 우선시되는 빗물처리시설을 설계하는 것이 향후 빗물을 재이용하는데 있어 가장 고려해야 할 사항으로 판단되었다.
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