[논문]공동주택 빗물관리시설 적용방안 연구

김영민; 김이호

[국내논문] 공동주택 빗물관리시설 적용방안 연구
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김영민 (한국건설기술연구원 국토환경연구부) , 김이호 (한국건설기술연구원 국토환경연구부)

최근 서울시 등 일부 지자체에서는 택지개발 시 대체 수자원을 확보하고 물순환 왜곡을 해소하기 위해 개발면적의 일정비율 이상의 저류시설을 설치하도록 하고 있으나, 국내의 경우 체계적인 빗물관리시설의 계획, 설계기술이 보급되지 못해 시설도입 시 적정 시설 및 규모 선정에 많은 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 도시 지역을 대상으로 공동주택단지에서의 빗물관리시설 적용방안을 수립하고자 하였다. 독일 STORM 모형을 활용하여 택지 개발 전후의 물순환 특성과 빗물관리시설 도입에 따른 이 치수적, 물순환 개선 측면에서의 적용 효과를 분석하였으며, 적정 시설조합 및 규모를 제시하였다. 인천 C지구에 도입 예정인 공동주택 단지를 대상으로 하였으며, 빗물관리시설 적용을 통해 연간 약 12만톤의 수돗물 대체, 약 20.25%의 총 유출량 저감, 증발 및 침투유도를 통해 저류시설 설치 전 대비 약 120% 물순환 기여 효과가 있을 것으로 나타났다.

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문제 정의

따라서 본 연구에서는 택지개발과 같은 도시화로 인한 영향을 검토하고, 개발로 인한 영향을 최소화할 수 있도록 적정 빗물관리시설을 계획.설계하는 것을 목적으로 하였다.
따라서 본 연구에서는 택지개발과 같은 도시화로 인한 영향을 검토하고, 개발로 인한 영향을 최소화할 수 있도록 적정 빗물관리시설을 계획.설계하는 것을 목적으로 하였다.
수 있도록 적정 빗물관리시설을 계획.설계하는 것을 목적으로 하였다. 택지개발로 인한 물순환의 변동특성과 빗물관리시설의 적용 효과는 독일에서 개발된 STORM( 모형을 활용하여 모의하였으며, 모의 결과를 토대로 적정규모와 물순환 체계의 기여효과 등 도입 효과를 검토하였다.
빗물저류시설을 활용한 이.치수 및 물순환 기여효과를 검토하고자 하였다. 저류한 빗물은 호수공원 증발량 보충수.
설계하고자 하였다. 본 연구는 외국 모형을 활용하였으나 이수 기능뿐 아니라 도시 물순환에 기여할 수 있는 빗물관리시설 계획.설계 시 충분한 참고자료가 될 것으로 기대된다.

제안 방법

설계하는 것을 목적으로 하였다. 택지개발로 인한 물순환의 변동특성과 빗물관리시설의 적용 효과는 독일에서 개발된 STORM( 모형을 활용하여 모의하였으며, 모의 결과를 토대로 적정규모와 물순환 체계의 기여효과 등 도입 효과를 검토하였다.
31)를 활용하였으며, 단지 내 집수구역의 설정 및 우수 관거의 설정은 단지 실시설계보고서 및 관련도면을 참조하여 구축하였다. 모형 내 집수구역별 우수유출 특성을 좌우하는 표면손실 및 유출계수는 토지이용 특성에 따라 아래와 같이 설정하였으며, 제반 입력자료를 이용하여 그림 3과 같이 네트워크를 구축하였다.
학교 친수시설 등으로의 활용할 계획이며. 대상 지역의 4개 소유역 중 3개 소유역 출구점에서 우수를 집수하여 급수할 경우 저류용량별로 우수이용률을 산정하여 적정한 빗물저류시설 용량을 결정하였다.
상기와 같이 빗물저류시설 도입 시의 이수.치수, 물순환 기여 효과를 검토하였다. 3개의 소 유역 출구점에 12, 600rrf의 빗물저류시설 도입 시 그림 4에 표시한 바와 같이 저류시설 유입수량 대비 84%의 우수이용률을 나타내며, 표 3과 같이 연평균 123, 206rrf의 빗물을 활용함으로써 시스템 유입 수량 대비 12.

대상 데이터

본 연구는 인천지역에 도입예정 C지구를 대상으로 하였다. 본 지구는 동측으로 철마산(226m), 계양산(395m) 등에 의해 둘러싸인 분지형이며, 동서쪽으로 2%이내 경사를 갖는 평탄형 지형으로 대부분 공유수면 매립에 의해 조성되었다.
본 연구는 인천지역에 도입예정 C지구를 대상으로 하였다. 본 지구는 동측으로 철마산(226m), 계양산(395m) 등에 의해 둘러싸인 분지형이며, 동서쪽으로 2%이내 경사를 갖는 평탄형 지형으로 대부분 공유수면 매립에 의해 조성되었다. 평균지반고 3m(홍수위 4.
본 연구에서는 C지구에 도입예정인 공동주택단지으며, 대상지역의 총 면적은 1, 069, 800 m이다.
STORM 모형을 이용하여 택지 개발 후의 물순환 특성을 모의하였다. 대상강우는 10년간의 인천 기상청 시우량 자료(1995.1.1~2004.12.31)를 활용하였으며, 단지 내 집수구역의 설정 및 우수 관거의 설정은 단지 실시설계보고서 및 관련도면을 참조하여 구축하였다. 모형 내 집수구역별 우수유출 특성을 좌우하는 표면손실 및 유출계수는 토지이용 특성에 따라 아래와 같이 설정하였으며, 제반 입력자료를 이용하여 그림 3과 같이 네트워크를 구축하였다.

이론/모형

투수면 침투량은 강우강도가 침투능보다 클 경우 식(2)의 Horton 식을, 강우강도가 침투능보다 작을 경우 식⑶의 Paulsen의 침투량 공식을 활용한다.
STORM 모형을 이용하여 택지 개발 후의 물순환 특성을 모의하였다. 대상강우는 10년간의 인천 기상청 시우량 자료(1995.

성능/효과

STORM 모형을 활용하여 공동주택단지 조성 후의 빗물 확보가능량을 모의한 결과 10년간 표면손실량을 제외한 유효우량(Netto-precipitation)으로부터 연평균 937, 782 m7yr 집수가 가능할 것으로 분석되었다.
치수, 물순환 기여 효과를 검토하였다. 3개의 소 유역 출구점에 12, 600rrf의 빗물저류시설 도입 시 그림 4에 표시한 바와 같이 저류시설 유입수량 대비 84%의 우수이용률을 나타내며, 표 3과 같이 연평균 123, 206rrf의 빗물을 활용함으로써 시스템 유입 수량 대비 12.7%의 총유출량 저감 효과를 보일 것으로 나타났다.
저류시설 월류수를 호수로 방류할 경우에 대하여 치수효과 및 물순환 기여 효과를 분석한 결과, 빗물 활용 및 호수 방류를 통해 저류조 설치 전에 비해 20.25%의 총유출량 저감(저류시설 설치전 하천방류량 대비), 약 120%의 물순환 기여 효과가 증가하는 것으로 분석되었다.

후속연구

본 연구는 외국 모형을 활용하였으나 이수 기능뿐 아니라 도시 물순환에 기여할 수 있는 빗물관리시설 계획.설계 시 충분한 참고자료가 될 것으로 기대된다.

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