한우석 | 국토연구원 책임연구원
를 개발 이전과 가깝게 유지하기 위한 기법이다.
저영향개발 개념은 1990년대 미국 메릴랜드주 의 PGDER(Prince George’s County, Maryland Department of Environmental Resources)에서 우수 유출량 조절 및 비점오염 저감기능을 할 수 있는 생태저류지(bio-retention) 개발을 추진하면 서 소개되었다. PGDER에서는 투수율이 높은 토 원(rain garden)·생태저류지(bio-retention), 옥상
1) 강우 발생 시 빗물이 투수지역을 거치지 않고 불투수지역만을 따라 하천 및 하수관거 등 수원으로 유입될 때, 이 우수 유출 경로상에 있는 연결된 불 투수지역.
해 외 리 포 트
녹화(rooftop garden), 가로수 저류박스(treebox), 지붕홈통 분리(downspout disconnection), 투수 성 포장(permeable pavers) 등이다. 빗물정원과 생태저류지는 1990년대에 PGDER에서 전형적인 빗물최적관리기법(Best Management Practices:
BMPs)을 활용하여 친환경적인 방법으로 고안해 낸 기법이다. 빗물정원과 생태저류지는 물리적인 정화기능과 생태적 기능을 결합하여 고안된 기법 으로, 주로 불투수지역의 하류 배수로에 식물을 이용한 소규모 화단 및 저류지를 만들어서 우수
유출 저감 및 비점오염원 저감 등에 활용한다. 빗 물정원은 단독주택 정원에, 생태저류지는 주차장, 도로중앙 등 불투수 면적이 크고 비점오염물이 많 이 발생하는 곳에 주로 설치한다.
옥상녹화는 고대 도시에서부터 조경을 목적으 로 설치되어온 친환경적인 도시시설물 설치 방식 이다. 옥상녹화를 통해 우수 유출량을 감소하고 유출속도를 지연시켜 홍수피해 저감에 기여할 수 있다. 또한 옥상녹화는 도시의 열섬효과 감소에 따른 건물의 에너지 소비 절약, 공기정화 및 온
<그림 1> 빗물정원(좌)과 생태저류지(우)
출처: www.sws-sssd.org/.
<그림 2> 옥상녹화 모식도(좌)와 사례(우)
출처: Hinman. 2005.
Parapet (edge of building)
Flashing
ECOROOF diagram (figure 1) section view-not to scale
Mulch or materials Separation structure (optional) Fvegetation
G-Gravel Ballast(optional)
to prevent wind and rain erosion
A-Structural roof support B-Waterproof membrane C-Root barrier(if needed) D-Drainage H-Drain E-Growth medium(soil) 2-6inches
(succulents, such as sedum: herbs; grasses
실가스의 배출 감소 등에도 효과적이다.
건물옥상은 도로와 더불어 도시의 대 표적인 불투수지역 이고, 개인이 소유 한 건물이 많다. 옥 상녹화는 주민들의 참여가 중요한 요소 이기 때문에, 인센 티브 및 다양한 조
례 등을 활용하여 주민들의 자발적인 참여를 유 도하고 있다.
가로수 저류박스 개념은 1999년 Carr et al.에 의해서 소개되었고, 일리노이주에 있는 Skokie와 Wilmette 지역에서 시범사업으로 설치되었다. 이 지역들에서는 기후변화에 따른 강우량 증가와 도 시화에 따른 불투수 면적 증가 등으로 침수피해가 빈번히 발생했다. 피해저감을 위해 하수관거의 용
량확장을 계획했지만, 예산 및 시간적 한계로 계 획이 지연되자, 상대적으로 비용이 저렴한 가로수 저류박스를 도로에 설치하였다. 가로수 저류박스 를 설치하여 다년간 강우에 따른 유출수를 모니터 링한 결과 유출수 저감 및 비점오염 저감에 상당 한 효과가 있는 것으로 증명되고 있다.
지붕홈통 분리는 개인주택이나 소규모 건물 등 에서 손쉽게 할 수 있고, DCIA를 저감시키는 데
<그림 4> 지붕홈통 분리
출처: www.u-s-c.org/html/documents/rainwaterisgood.ppt.
<그림 3> 가로수 저류박스 모식도(좌)와 적용 사례(우)
출처: www.ladstudios.com/LADsites.
Freeboard sized for
chamber capacity Sidewalk Curb
Curb inlet Street High rate biofilter
Weepholes on bottom and side away from street subgrade
Possible storm drain connection if in tight urban situation Bottom and sides could be open to
compacted subgrade to allow i nfiltration and elimination of commection to strom drain
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효과적인 방법으로 인식되고 있다. 건물의 지붕홈 통은 직접 우수배수관으로 연결되어 있는 경우가 많다. 지붕홈통을 분리하여 투수지역을 한 번 거 쳐 배수관으로 물이 유출되면, 효과적으로 DCIA 를 감소시킬 수 있다. 투수면적이 적거나 지붕홈 통 주변이 불투수 면적일 경우에는 표면이 거친 인공수로를 설치하면 유출속도를 지연시키는 효 과를 높일 수 있다.
투수성 포장은 공극(pore space)이 큰 포장 재 료를 사용하는 방식과 블록을 사용하는 방식 등 이 있다. 투수성 포장은 일부 도로, 주차장 등에 서 주로 사용되고 있다. 투수성 포장은 높은 설치 비용 및 유지·관리 비용 등으로 제한적으로 사 용되고 있다.
미국의 녹색도시 구축정책 및 사례
미국 도시들은 기후변화 및 도시화에 의해 발생하 는 다양한 문제들을 해결하기 위해 다양한 저영 향개발 기법을 활용하여 녹색도시를 구축하고 있 는 추세다. 또한 이를 원활하게 지원하기 위해 공
공부문과 민간부문에서 다양한 정책을 수행하고 있다. 녹색도시 구축을 위해 공공부문에 적용하는 정책에는 시범단지 조성, 도로 개보수, 재원조달 방식 조정, 건축물 코드 변경, 교육 및 지원활동 등 이 있으며, 민간부문에 적용하는 관련 정책으로는 빗물 관련 규정 수정, 빗물세, 인센티브 제공 등이 있다. <표 1>은 미국에서 녹색도시 구축이 활발히 이루어지고 있는 12개 주요 도시들의 녹색도시 관 련 정책 현황이다.
도로주변 중심의 저영향개발 시범단지 조 성사업의 대표적인 사례는 워싱턴주 시애틀의 SEA(2nd Avenue Street Edge Alternative) 프 로젝트다. SEA 프로젝트는 220m에 달하는 2nd Avenue Street를 대상으로 다양한 저영향개발 기 법을 적용하여 우수 유출을 감소시켜 자연친화적 인 도시를 구현한 사례다. 100그루 이상의 상록수 와 1,100그루 이상의 관목을 식재하였고, 기존 불 투수성인 배수로를 생태수로로 바꾸었다. 또한 도 로의 폭을 25피트(약 7.6미터)에서 14피트(약 4.2 미터)로 줄여 녹지를 조성하였다. 시범사업 이후 지속적인 모니터링을 실시한 결과, 우수 저감 효
<그림 5> 높은 공극의 투수성 포장(좌)과 블록방식의 투수성 포장(우)
출처: SCA Consulting Group, Lacey, WA.
과 및 비점오염 저감 효과가 탁월한 것으로 증명 되었다.
미국의 저영향개발 시설 설치를 위한 대표적 인 재정지원 프로그램은 주정부 프로그램의 하나 인 CWSRF(Clean Water State Revolving Fund) 다. CWSRF는 비점오염 관리, 하구만 보호, 하수 처리장 사업의 재정을 지원하기 위한 프로그램으 로 연방정부(환경청), 주정부, 채권판매 등으로 기
금을 조성하여 사업비를 장기 저이율로 주(State) 에 대출해주는 프로그램이다. 연방정부의 매칭자 본 상환기간은 평균 20년 이상이며, 사업의 특성 에 따라 이자율은 낮게는 0%이고, 전체 사업비의 100%까지 자본을 지원해준다. 주 및 지방정부는 주민의 직·간접세 등을 통해 CWSRF 상환금을 마련하고 있다.
포틀랜드는 저영향개발 기법을 적용하기 위
<그림 6> 워싱턴주 시애틀의 SEA 프로젝트: 생태수로(좌), 도로 폭 축소(우)
자료: www.seattle.gov.
<표 1> 미국 주요 도시의 녹색도시 구축을 위한 정책현황
도시 공공부문 민간부문
시범단지 도로개보수 재정지원 교육 및 지원 빗물규정 빗물세 인센티브
플로리다주 알라추아 ○ ○ ○
펜실베이니아주 필라델피아 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
오리건주 포틀랜드 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
워싱턴주 시애틀 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
캘리포니아주 새너제이 ○ ○ ○
캘리포니아주 산타모니카 ○ ○ ○ ○ ○ ○
버니지아주 스태퍼드 ○ ○
오리건주 윌슨빌 ○ ○ ○ ○
워싱턴주 올림피아 ○ ○ ○ ○ ○
일리노이주 시카고 ○ ○ ○ ○ ○ ○
캘리포니아주 에머이빌 ○ ○ ○ ○
캔자스주 레넥사 ○ ○ ○ ○ ○ ○
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한 빗물규정이 잘 설정되어 있는 도시다. 포틀랜 드시는 ‘배수 및 수질규칙(Title 17.38: Drainage and Water Quality)’ 아래 ‘배수관리 정책 및 기준
(Title 17.38.035: Drainage Management Policies and Standards)’, ‘우수관리 시설규 정(Title 17.38.040: Stormwater Management Facilities Required)’을 두고, 기준을 준 기간 2010년 7월~2011년 6월 2011년 7월~2012년 6월 2012년 7월~2013년 6월 2013년 7월~2014년 6월
구분 GA IA GA IA GA IA GA IA
(500ft비용2당) 0.526 4.145 0.528 4.169 0.528 4.169 0.528 4.169
<그림 7> State CWSRF Program 펀드 조성 흐름도 Grants(20 percent of federal
capltalization)
업지역의 토지를 대상으로 전체 토지개발 면적과 불투수 면적에 비례하여 빗물요금을 산정하고 하 수처리비용에 부과하고 있다. 총 대지면적 500ft2 (약 46m2)당 부과비용(Gross Area Rate: GA)과 불투수 면적 500ft2당 부과비용(Impervious Area Rate: IA)을 합하여 빗물세를 산정한다. 이를 위 해 필라델피아주 수도국은 매년 대지면적 500ft2 당 고정된 GA와 IA 부과율을 설정하여 공지한다.
맺음말
미국에서는 기후변화 및 도시화에 따른 홍수피해 증가, 폭염, 수질악화 등과 같은 부정적인 영향을 최소화하기 위해 저영향개발을 활용한 녹색도시 구축이 활발히 진행되고 있다. 이를 위해 다양한 저영향개발 기법, 전략, 정책 등이 개발되어 운영 되고 있다. 최근 우리나라에서도 홍수피해 저감, 도시 열섬현상 완화, 비점오염 저감 등을 위해 아 산신도시 지역에 분산형 빗물처리 단지를 조성하 고 있다. 하지만 우리나라 도시 특성 및 지형을 고 려한 저영향개발 시설물 개발 미흡, 설치 및 유 지·관리를 위한 재원조달 체계 미흡 등으로 많은 어려움을 겪고 있다. 전국적으로 녹색도시를 확장 하기 위해서는 기술개발과 더불어 행정적·재정 적으로 지원할 수 있는 체계를 구축해야 한다. 또 한 홍보 및 인센티브제도 등을 통한 주민들의 자 발적인 참여를 유도하는 것도 필요하다. 이를 통해 지속가능한 도시를 구축하는 것이 기후변화 및 도 시화와 같은 여건 변화에 현명하게 대처하는 방법 일 것이다.
참고문헌
EPA. 2007. Reducing Stormwater Costs through Low Impact Development (LID) Strategies and Practices.
_____. 2008. Green Infrastructure Approaches to Managing Wet Weather with Clean Water State Revolving Funds (Fact Sheet).
_____. 2010. Green Infrastructure Case Studies: Municipal Policies for Managing Stormwater with Green Infrastructure.
Hinman, C. 2005. Low Impact Development(Technical Guidance Manual for Puget Sound).
Unified Facilities Criteria (UFC). 2004. Low Impact Development.
Urban Land Institute (ULI). 1980. “Village Homes, Project Reference File”. The Urban Land Institute vol.10, no.8.
U.S. Department of Housing and Urban Development, Office of Policy Development and Research. 2003. The Practice of Low Impact Development.
Wisconsin Natural Resources. 2003. Rain Gardens Made on Maryland Community Famous.
www.ladstudios.com/LADsites.
www.seattle.gov.
www.sws-sssd.org/.
www.u-s-c.org/html/documents/rainwaterisgood.ppt.
K R I H S F O C U S : 국 토 연 구 원 소 식