Conservative Adjustment of the Standard Calculation Method of Inflow Water Into a Separated Sewer System

분류식 하수관로에서 유입수 표준매뉴얼 산정방법의 보수적 수정 결과

추민경

⋅배효관

1

한국환경공단⋅

부산대학교 사회환경시스템공학과

Conservative Adjustment of the Standard Calculation Method of Inflow Water Into a Separated Sewer System

Minkyeong Chu

⋅Hyokwan Bae

1

Korea Environment Corporation

2

Department of Civil and Environmental Engineering, Pusan National University (Received 24 June 2020, Revised 20 August 2020, Accepted 28 August 2020)

Abstract

To improve the low treatment efficiency of sewage treatment plants, the separated sewer system must be maintained to provide an adequate flow rate and quality of the sewage under the effect of inflow. In this study, data from five locations of Namsuk, Dukgok1, Dukgok2, Kanggu, and Opo were used to conservatively calculate the inflow water volume. The sewer flow and rainfall data were collected in 2017. The factors in the standard method used to calculate the inflow of the combined sewer pipes including “rainy days”, “rainfall impact period”, and “period for basal sewer”

were defined as 3 mm/day, continuous rain for two days, and two weeks prior to the inflow generation, respectively.

“Rainy days”, “rainfall impact period”, and “period for basal sewer” were conservatively adjusted to 5 mm/day, continuous rain for five days, and three weeks prior to the inflow generation, respectively. As a results of the adjustment, the linearity (r

) was improved except for in Dukgok1. This implies that the conservative adjustment made in this study could improve the management quality of sewer pipes. Also, the linear correlation coefficient (a

) between inflow and rainfall showed a large difference between the target locations, which can be another monitoring factor affecting the quality of sewer pipes. To improve the correlation based on the individual characteristics of the locations in Korea, the automatic algorithm for the inflow calculation should be developed by innovative intellectual technologies for application to the entire national area.

Key words : Conservative adjustment, Improved linearity, Inflow water, Standard calculation method

1연구원(Researcher)-주임(staff), [email protected], https://orcid.org/0000-0002-8183-2663

2,†

Corresponding author,

This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/

licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

건설 및 관리에 집중 투자해 왔다. 그리고 2002년을 하수관로 정비 원년으로 정하고 한강수계 하수관로정비사업, 댐 상류지 역 하수도시설 확충사업, 하수관로정비 임대형 민간투자사업 등을 통해 대대적으로 하수관로 정비사업을 수행하였다. 이 중 핵심 사업의 하나는 분류식하수관로 시스템의 도입이다(Kim,

2012). 현재, 하수관로의 노후화로 인한 파손과 침하, 관이음

및 연결부 불량 등으로 인한 하수 누출은 하수도의 우수배제 기능을 악화시키고 지하수 및 토양에 심각한 오염을 일으킨다.

반대로 지하수가 깨진 하수관으로 유입되어 수질 농도를 떨어 뜨리고 하수처리장의 효율에 문제를 초래한다(Kwon, 2005).

유입수는 맨홀의 시공불량, 배수설비의 접합불량, 노후로 인한 파손 및 균열, 우·오수관의 오접 등으로 인해 강우 시 분류식 하수관로 시스템의 오수 관로내로 우수가 유입되는 유량을 의 미한다(ME, 2009; Shin et al., 2019). 이러한 유입수는 토양과 지하수 오염의 주된 원인으로 작용할 뿐만 아니라 수자원 오 염의 원인이 된다. 그리고 지하수 침투에 의한 하수의 과잉 희 석으로 하수처리장의 효율 저하 및 건설비의 과잉 투자를 초 래한다. 2012년도 공공하수처리시설 운영관리실태 분석결과 에 따르면 시설용량 500톤/일 이상 시설 중 2012년 말 기준

6개월 이상 가동한 실적이 있는 시설이 528개소이다(ME,

2013). 여기서 시설용량이란 급수 시설이 하루 동안 최대로 물 을 공급할 수 있는 한계 용량을 뜻하며, 설계 유량이란 구조물 을 설계할 때 기준이 되는 물 흐름의 양을 뜻한다. 이 중, 시설 용량을 초과하여 하수가 유입되어 가동률이 100%인 시설은

65개소이며, 설계유량을 크게 초과하여 225%가 유입되는 하

수처리장 1개소가 있다(ME, 2013). 이는 합류식 관로, 불명수 유입, 처리구역 확대 등에 기인한 것으로 파악되었으며, 불명 수 유입은 파악이 어려워 하수처리시설의 안정적 가동에 잠정 적 위험으로 작용하고 있다. 또한, BOD 농도의 경우 설계기준

의 100% 미만으로 유입되는 처리장은 326개소로 전체의

61.7%를 차지하며, 특히 50% 미만으로 유입되는 처리장은 63

개소에 이른다(ME, 2013). 이러한 현상을 개선하기 위해서는 적 정 유입 유량 및 수질의 확보를 위한 체계적인 하수관로 유지관 리가 요구된다.

유입수는 지속적 유입수(steady inflow, 지하실 혹은 배수구 에서 배출되어 유입되는 물), 직접유입수(direct inflow, 강우 유출수가 하수관로에 직접 연결된 형태로 즉시 하수량을 증 가시키며 주로 합류식 하수관로로 유입되는 물), 지연유입수

(delayed inflow, 강우 유출수가 관로를 통해 배수되기 위해서

며칠 또는 그 이상의 시간이 소요되며 강우가 끝난 이후에도 지속적으로 유입되는 물)로 나뉘며 하수관로의 유량을 복잡 하게 변화시킨다(Choi et al., 2002). 특히, 수량 관리 측면에 서 최근 국내 기후변화에 따른 강우 집중도가 높아짐에 따라 유입수 발생의 특성 변화를 파악하기 어려워지고 있다. 유입 수로 인해 발생하는 문제점으로는 관로 내 유량을 증가시켜 관 통수능을 저하시키고, 하수처리장 유입 유량을 증가시켜 처리시설의 용량증대를 초래한다(Lee, 2007). 또한, 관로 주

관리를 통해 유입수가 발생하는 것을 방지하여야 한다. 그리 고 큰 강우량에도 하수관로 시설 운영에 문제가 없도록 유입 수량이 과도한 지점에 미리 시설을 보완하는 조치를 시행해 야 한다. 이를 위해서, 하수관로 유량을 정확히 산정하는 운 영기술이 필요하다.

그간의 유입수 산정법은 표준매뉴얼에 따랐다 (ME, 2009). 하 수관로 침입수 및 유입수 산정 표준지침에 따른 불명수량 산정 및 적용에 대한 연구(Wang, 2010)에 따르면 표준매뉴얼은 유 입수 발생 유무를 비교적 정확히 예측할 수 있었고, 정성적이 나마 관로 부실도와 노후상태 추이를 파악하는데 유입수가 좋 은 지표가 될 것이라고 결론 내렸다. 그러나 유입수량 산정 결 과의 신뢰성이 낮아 문제를 야기하고 있으므로, 높은 신뢰성을 확보하기 위해서는 보다 정확한 산정방법을 개발해야 한다 . Oh et al. (2013)의 연구에 의하면, 기존의 유입수 산정방법은 “한 계강우 ” 정의, “기저하수발생량 구간 선정” 등의 논점이 존재 하여왔고, 이에 대한 해결방안이 명확히 제시되지 못하였다.

본 연구는 유입수량을 합리적으로 산정하기 위하여, 유량계 가 설치된 영덕지역 분류식 하수관로 5개 지점을 대상으로 강 우량 및 하수관로 유량을 조사하였다. 이후 국내에서 일반적으 로 사용하고 있는 “하수관거 침입수 및 유입수 산정 표준 매뉴 얼”을 적용하여 유입수를 산정하였다 (ME, 2009). 이와 비교하 여, 본 연구에서 변경하고자 하는 영향인자는 “우천일 판단기 준”, “강우영향일 판단기준”, “기저하수발생유형”이다. “우천 일 판단기준”은 우천일 누적강우량 3 mm/일에서 5 mm/일로,

“강우영향일 판단기준”은 2일에서 1일로, “기저하수발생유형”

자료는 발생기간 전 2주 내 동일 요일 자료를 고려하던 것을 3주 내 동일 요일의 청천일 유효자료들을 사용하는 것으로 변 경하였다. 이를 통해, 강우가 비교적 강한 경우에만 유입수를 산정하여 기저하수량 대비 확연히 높은 유입수량을 관찰할 수 있도록 하였다 . 그리고 매일 다른 유량값을 나타내는 관로 특 성상 청천일과 강우일의 확연한 유량 차이를 보이는 데이터를 가지고 분석하기 위해 강우에 대한 영향이 1일 동안 지속되는 것으로 설정하였다. 또한 청천일 자료는 2주에서 3주로 확장하 여 보다 평준화된 기저하수량을 산정할 수 있도록 하였다. 수 정된 유입수 산정방법의 신뢰도는 유입수가 음수로 계산되는 것을 최소화하고, 누적강우량 대비 유입수 발생량 간 회귀분석 의 결정계수(r

)가 높게 도출되는가를 기준으로 판단하였다. 결 과적으로 확연한 유입수량을 관찰할 수 있도록 하고 소량의 유 입수량은 하수관거정비사업의 성과 평가에서 제외되도록 하는 보수적인 판단기준을 적용하였다 (Kim and Park, 2010).

2. Materials and Methods

2.1 Target Location

영덕 지역의 5개 지점(남석, 덕곡1, 덕곡2, 강구, 오포)에서

고정식 유량계를 이용하여 2017년의 유량, 수위, 유속 측정

데이터를 확보하였으며 영덕군 환경사업소에서 관리하고 있

Fig. 1. Target locations in this study.

Category Item Description

Sewer flow

Period January~December, 2017 Name of location Namsuk, Dukgok1,

Dukgok2, Kanggu, Opo Measurement term 10 minutes

Rainfall

Period January~December, 2017 Location Junction in Ganggu,

Yeongduk Table 1. Information of the target locations

는 강우설량계를 이용하여 강우량 데이터를 확보하였다(Fig.

1, Table 1).

2.2. Selection of Valid Data

전체적인 유효 데이터 선별은 표준매뉴얼에 따랐다(ME,

2009). 현장의 강우계와 유량계로부터 강우량과 유량정보를

획득하였다. 시계열 하수 유량 데이터는 10분 간격으로 1일

144개의 단위 데이터로 구성되었고 이를 “일 단위 자료”라

정의한다. 강우발생 시 일 누적 강우량 3 mm/일를 기준으로

강우일과 청천일을 구분한다. 또한 강우 종료 후 이틀 동안

하수 유량에 영향을 줄 것이라 가정하고 이를 강우영향일이

라 정의하였다. 즉, 강우일과 강우영향일 동안 유입수가 발

생하는 것으로 판단하였다. 유입수 산정을 위한 신뢰성있는

유량 측정 데이터를 선별하기 위해 다음과 같은 기준을 설정

하여 비정상이라고 판단되는 데이터를 배제하였다. 비정상자

비정상적으로 과다한 유량이 기록되는 등의 이상 수치는 “판 정성 비정상 자료”로 구별하여 제외하였다. 이러한 선별단계 를 거쳐 최종 검증된 일 단위 자료를 시계열로 나열하여 총 데이터 개수 대비 확보한 유효 데이터가 청천일의 80% 이상 인 자료, 강우일 및 강우영향일의 70% 이상인 자료를 사용 하였다. 유입수 발생기간은 청천일이 중간에 포함되어 있지 않은 강우일과 강우영향일의 조합이다. 강우영향일 기간에 새로운 강우가 발생하면 연속강우로 인정된다. 일 단위 자료 가 하나라도 유효자료로 판정받지 못한다면 유입수 산정을 위한 유효성을 확보하지 못한 것으로 보고 제외된다.

2.3 Calculation of Inflow Water

기본적인 유입수 산정기법은 표준매뉴얼에 따랐다(ME,

2009). 유효성 판정을 거친 자료를 대상으로 강우 시 하수발

생량에서 청천일 기저하수 발생량을 차감하여 유입수를 산 정한다. 강우가 발생하면 우수가 하수관로로 유입되어 하수 량이 증가하였다가 일정시간이 흐른 뒤 청천일의 하수발생 패턴으로 돌아오는 경향을 보인다. 이러한 경향을 Fig. 2에 모식도의 형태로 나타내었다. 이에 따라 유입수 산정을 위해 우천일과 강우영향일의 하수량에서 청천일의 하수량을 차감 하여 유입수량(m

)을 산정한다.

강우사상 단위 유입수 자료를 선별 후 유입수 발생시점(강 우발생일) 이전의 2주 분량 자료 중 강우시작일을 기준으로 가장 빠르게 확보할 수 있는 청천일 자료들을 사용하여 동일 요일별 대응 청천일 자료(기저하수발생유형)를 선별한다. 이 때 강우사상 전·후일에 대한 동일 요일별 대응 청천일 자료 도 선별해야 한다. 우기인 6~9월에는 강우발생일 시점으로 이전의 2주간 청천일 자료 확보가 곤란한 경우, 요일 구분 없이 최근 청천일 자료를 사용하였다. 강우 발생기간 전·후 일 유량 자료에서 기저하수발생유형 유량 자료를 차감한 절 대값의 합이 최소가 되는 구간을 찾아 청천일 기저하수발생 유형 자료를 조금씩 상·하 평행 이동(±5%이내)하여 미세조 정한다. 기저하수발생유형를 선별한 후 중첩(Match-up)과정 을 수행하였는데, 유입수 발생 전·후일 강우사상 청천일 유

머지 유입수 발생 자료의 경계값에 포함된 유량증감분의 합 으로 최종 유입수량(m

)을 산정한다. 최종 유입수량 산정 시 개별 유입수 발생구간의 경계값을 우천일과 강우영향일(2 일)로 설정하고 유입수 산정 시작점을 우천일 시작시점으로, 유입수 산정 종점을 강우영향일 종료시점까지 정의한다.

국지성 집중호우 및 낮은 빈도의 강우영향을 제외하기 위 하여 한계 누적강우량을 설정한다. 유입수 발생사상별 누적 강우량 누적백분율의 90%구간 이내 범위의 자료를 선별한 다. 유입수 발생자료에서 한계강우조건을 만족하는 유입수 발생기간만 선별한다. 유입수 이벤트별 비유입수량(m

/mm) 을 산정하여 비유입수의 상위 10~50% 범위 유입수 자료를 최종 선정한다(식 1).

Specific inflow water (m

/mm) =

Inflow (m

/day) ÷ Daily rainfall (mm/day) (1)

2.4 Influencing Criteria for Inflow Calculation

유입수 표준매뉴얼 산정방법에서 조정한 영향인자를 Table

2에 종합하였다. 우천일 판단기준을 누적강우량 3 mm/일 이

상에서 5 mm/일 이상으로 선정하였고, 유입수 발생기간 산 정의 강우영향일을 2일에서 1일로 조정하였다. 또한 기저하 수발생유형 자료 선정의 구성 범위를 유입수 발생기간 전 2 주 이내 동일 요일에서 3주 이내 동일 요일의 청천일 유효자 료들을 사용하여 기저하수발생유형 자료로 선정하였다. 이러 한 모든 영향인자의 조정은 보수적으로 데이터를 산정하기 위한 테스트이다 . 즉, 기저하수발생유형에 대한 데이터를 장 기간 확보한 이후, 보다 확연한 강우조건 하에서 유입수량을 산정하는 것이다. 이를 대상으로 누적강우량 대비 유입수 발 생관계를 직선식으로 도출하고 기울기(a

)를 산정하였으며, 직선의 신뢰성은 결정계수(r

)로 판단하였다(식 2).

IW = a

× DR (2) 여기에서,

IW(Inflow Water): 유입수량(m

/day) a

: 비례 계수, 강우이벤트

DR(Daily Rainfall): 일 누적 강우량(mm/day)

Factors Criteria of standard manual

Criteria of this study

Rainy days 3 mm/day 5 mm/day

Rainfall impact period

Continuous rain for 2 days

Continuous rain for 1 day Period for basal

sewer

Same weekly days within 2 weeks prior to the

inflow generation

Same weekly days within 3 weeks prior to the

inflow generation Table 2. Adjustment of influencing criteria in the inflow

calculation

Fig. 2. The generation of inflow water.

3. Results and Discussion

3.1 Acquisition of Valid Data for Sewer Volume

측정된 데이터를 일 단위 데이터로 분류하여 청천일과 우 천일, 강우영향일로 나누어 구분하였다. 청천일과 우천일 구 분 결과 측정자료 365일 중 청천일 273일, 우천일 39일, 강 우영향일 53일로 나타났다. 본 연구에서 정의한 유입수 유효 자료 판정절차를 선별된 지점별 유효자료는 Table 3과 같다.

상기에서 설명한 바와 같이, 확정성 비정상자료(Confirmed abnormal data)란 비정상자료 발생 이유에 대해 명확하고 객 관적인 판단근거를 제시할 수 있는 자료를 뜻하고, 판정성 비정상자료(Deterministic abnormal data)란 확정성 비정상자 료를 제외한 나머지 일 단위 자료들 중 일정한 판단기준에 의해 불량 자료를 선별하여 배제하는 자료를 뜻한다. 연간 측정일 중 유입수용 자료를 선별하여 유입수용 자료와 비정 상자료를 제외한 유입수용 유효자료에 대한 비를 획득률로 나타내었다. 이에 따라 선별된 각 지점의 유입수 유효 강우 이벤트는 남석, 덕곡1, 덕곡2, 강구, 오포 당 25, 25, 25, 25, 23회이다.

3.2 Adjusted Inflow Generation

연구 대상 지역의 2017년 데이터를 사용하여 표준매뉴얼 분 석 방법에서 본 연구에서 제안하는 보수적인 영향인자 조정에 따라 유입수 산정의 유의성이 향상되는지 확인하고자 하였다.

오포지점의 경우 25개의 강우 이벤트 중 비정상 자료를 제외 하여 23개의 이벤트만 고려되었다. 본 연구에서 제시한 방법 을 통해 산정된 유입수는 표준 산정법에 비해 대부분 청천일

의 유량이 강우일의 유량보다 많은 이유로 인해 유입수가 음 수값으로 나오는 이벤트가 줄어들었고(Table 4), 지점별 누적 강우량 대비 유입수 발생관계식을 도출하여 결정계수(r

)가 증가하는 것으로 산정방법의 정확도 및 신뢰도가 개선됨을 확 인하였다(Fig. 3, Table 5). 음수의 유입수를 보인 이벤트의 비 율이 34.1%(42/123)에서 21.5%(26/121)로 낮아진 것으로 나 타났으며, 결정계수(r

) 또한 0.5091~0.9817의 범위에서

0.7674 ~0.9313의 범위로 신뢰성이 개선되었다. 덕곡 1을 제

외하면 본 연구에서 제시한 보수적 유입수 산정법은 음수 유 입수 발생량을 38.8%(38/98)에서 21.9%(21/96)로 낮추었으며, 결정계수 (r

)를 0.5091~0.8760에서 0.7674~0.8961로 개선하였 다. 산정 결과, 남석과 강구는 강우 이벤트 중 50%의 음수 유 입수 발생량 건수가 줄어들었으며, 덕곡2와 오포도 이와 상등 한 비율로 음수 발생량 건수를 줄일 수 있었다. 이와 유사하 게, 남석, 덕곡2, 강구, 오포의 결정계수(r

)가 향상되어 본 연 구가 제시한 유입수 산정법의 신뢰도가 향상된 것으로 보인 다. 다만, 덕곡1의 시계열 데이터를 보면 청천일과 강우일의 유량 값이 명확하게 나누어지지 않아 음수 유입수 발생량 건 수가 1회 더 늘어난 결과를 보여주었고 결정계수(r

)가 감소하

였다 . 덕곡 1에 대해서는 유량 계측 지점에 대한 면밀한 고찰

을 통해 유입수 산정법을 고도화시켜야 할 것으로 판단된다.

덕곡1의 경우, 보수적인 산정기법을 사용하지 않아도 기존의 매뉴얼을 적용하여 높은 결정계수(r

)을 얻을 수 있었다. 이러 한 관점에서 유입수 산정 기법을 일률적으로 매뉴얼화 하기 보다는, 결정계수(r

)을 최적화하는 알고리즘을 개발하여 관리 기관에 보급하고 필요시마다 유입수 산정량을 보완·발전시키 는 것도 고려할 수 있겠다.

Location Measurement period (day)

Sewer information

Total data Abnormal data

Valid data (days) (c)=(a-b)

Acquisition rate (%)

(c)/(a) Rainy days

(day)

Days of rainfall impact

(day)

Sum (a)

Confirmed abnormal data

(day)

Deterministic abnormal data

(day)

Sum (b) Namsuk

365 39 53 92

0 0 0 92 100.0

Dukgok1 0 0 0 92 100.0

Dukgok2 0 0 0 92 100.0

Kanggu 0 0 0 92 100.0

Opo 2 1 3 89 96.7

Table 3. Valid data for sewer volume

Location

Negative water generation calculated by standard manual

Negative water generation calculated by adjusted method in this study

Events/Total Ratio Events/Total Ratio

Namsuk 8/25 32% 4/25 18%

Dukgok1 4/25 16% 5/25 23%

Dukgok2 11/25 44% 7/25 32%

Kanggu 8/25 32% 4/25 18%

Opo 11/23 48% 6/21 29%

Total 42/123 34.1% 26/121 21.5%

Table 4. Events related to negative inflow water generation

(a) Before the adjustment (Namsuk) (b) After the adjustment (Namsuk)

(c) Before the adjustment (Dukgok1) (d) After the adjustment (Dukgok1)

(e) Before the adjustment (Dukgok2) (f) After the adjustment (Dukgok2)

(g) Before the adjustment (Kanggu) (h) After the adjustment (Kanggu)

(i) Before the adjustment (Opo) (j) After the adjustment (Opo)

Fig. 3. Relationship between rainfall and inflow water volume

Location Standard manual Adjusted method in this study Slope (a

) Linearity (r

) Slope (a

) Linearity (r

)

Namsuk 8.8991 0.7990 8.7686 0.8796

Dukgok1 7.8504 0.9817 8.0048 0.9313

Dukgok2 3.5581 0.8760 4.0616 0.8961

Kanggu 35.6007 0.7074 27.1635 0.8504

Opo 8.9451 0.5091 9.9683 0.7674

Table 5. Relationship between rainfall and inflow water volume

Table 5에 나타난 바와 같이 비례계수(a

)는 남석과 강구

이외의 지역에서 모두 상승하였다. 이는 강우량에 비해 산정 되는 유입수량이 민감하게 반응하는 직선식이 도출되었다는 것을 의미한다. 덕곡2 지역의 비례계수는 4.0616로 가장 작 고, 강구지역은 27.1635로 가장 높은 값을 보였다. 이는 덕곡 2 지역에 비해 강구지역이 강우량에 대하여 6배 이상 민감하 게 반응한다는 것을 의미하며, 이는 강구지역에 대한 특별한 관리가 필요하다는 것을 의미한다. 비례계수(a

)로 대변되는 민감성은 식 (1)의 specific inflow water와 직접적인 연관성 이 있으며, 하수관로 길이, 분류식 설비 비율, 배수설비의 오 접 정비 등에 따라 달라질 수 있다(Kim et al., 2014). 이러한 비례계수(a

)를 지역 및 시계열로 지표화하였을 때에 하수관 로를 효율적으로 관리할 수 있는 기반자료가 될 것으로 기대 한다(Choi et al., 2015).

3.3 Intelligent Adjustment of the Standard Method 본 연구에서 제안하는 보수적인 영향인자의 조작은 현재 사용되고 있는 표준메뉴얼이 개선될 수 있다는 결과를 보여 주었다. 현재까지 유입수 산정을 위한 많은 연구들이 이루어 져 왔다. 예를 들어, 관거유입계수(관거유입수량 × 유입일수

÷ 유효우량 ÷ 차집면적)의 산정(Kim et al., 2015), 유입수량 최소화를 위한 공사지역 선정을 위한 알고리즘 개발(Lee et al., 2008), 연도별 침입수/유입수 증감 평가(Kim et al.,

2014) 등 다양한 고려사항들이 있다. 이러한 사안들과 함께

본 연구에서 제안한 영향인자의 조정을 조합하여 수행할 수 있다. 이러한 다양한 인자들의 수정은 최적화해야 하는 인자 들의 최종 결정을 어렵게 할 것이다. 특히, 지역별 유입수 특 성이 다르기 때문에 각 지역별 특성을 반영하기 위해서는 반 복 계산을 여러번 수행해야 한다. 이러한 경우 수많은 경우 의 수를 고려해야 하는데, 인력과 시간을 절약하기 위해 지 능형 자동계산 알고리즘이 개발될 필요가 있다. 그리고 계산 에서 도출되는 유입수 특성은 관리대상 지역의 하수도 노후 화 관리 및 개선공사의 성과를 평가하는 지표로 사용 가능할 것으로 판단된다. 이러한 연구사업은 하수도, 토양 및 수자 원, 환경정보학, 전산학 전문가의 협업을 필요로 하고 개발 비용이 높을 것으로 예상된다. 그러나, 현재 우리나라의 하 수도 관리 기술은 “지능형 기반 국가 물 서비스 체계”로 전 환할 필요가 분명하다(KISTEP, 2018). 고도화 되어가는 해 외 하수도 관리 기술에 대응하여 국내 하수도 관리 기술을 명확히 차별화하기 위해 지능형 유입수 관리 체계는 반드시 달성되어야 한다.

4. Conclusions

현행 표준 매뉴얼의 유입수 산정방법의 보수적인 개선을 위 해 우천일 자료 판단 기준을 누적강우량 3 mm/일에서 5 mm/

일로 , 강우 영향일 자료를 2일에서 1일로 수정하고, 기저하수 발생 범위를 유입수 발생기간 이전의 2주에서 3주치 분량의 자료를 활용하는 것을 제안한다. 남석, 덕곡1, 덕곡 2, 강구, 오 포 중 덕곡1을 제외한 4개 지역에서 결정계수(r

)가 향상되어 강우량 대비 증가하는 유입수량의 신뢰성이 개선되었다 . 정확 한 유입수의 산정을 위해서는 다양한 지점에서 장기적으로 자 료를 확보하여, 본 연구에서 제안한 a

와 r

지표를 표준매뉴얼 과 비교평가할 필요가 있다고 사료된다. 특히 높은 a

를 나타 내는 지점과 절대적인 유입수량이 지속적으로 크게 나타나는 지점에 대해서는 현장 조사를 통해 원인조사를 수행할 필요가 있다. 체계적인 강우수 산정 체계 도입을 위해서는 일률적인 표준매뉴얼을 적용하는 방안 대신 , 각 지역에 따라 서로다른

“우천일 판단기준”, “강우영향일 판단기준”, “기저하수발생유 형” 등의 인자를 적용하여 a

와 r

지표를 자동으로 최적화할 수 있는 유입수 산정 알고리즘을 정립하여 적용할 수 있다.

Acknowledgement

이 논문은 2020년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으 로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구사업임 (No.2018R1C1B5086307).

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