본 연구지구에 적용한 LID 기술은 그림 4.4 및 표 4.1에 제시한 바와 같이 식생수로 와 투수성 포장재를 주로 응용하였으며 도심지의 토지이용 형태를 고려하여 식생수로 와 투수성 포장과 같은 단일 LID 기술 또는 2가지 기술을 병합한 LID 기술을 적용하 였다.
식생수로는 바닥 폭 2m, 상단 폭 5m, 높이 0.5m이며, SWMM의 식생수로 도구를 이 용하여 구현하였다. SWMM의 표준 식생 Tool에서는 Surface층만 구현 할 수 있으므 로 식생수로 하부의 지하 저류 용량은 고려하지 않았다.
투수성 포장은 SWMM-LID에 있는 Porous pavement를 이용하여 구현하였다. Surfa ce, Pavement, Storage의 값은 SWMM을 이용한 신도시 LID 기법 적용에 따른 유출 저감효과 분석(Yeon 등, 2014)에서 참고하였다.
(a) 식생수로
(Clean Water Services, 2009). (b) 연구대상지의 식생수로 그림 4.4 식생수로의 계획도
구 분 항 목 설 정 값
표층
저류깊이(mm) 2
식생체적값 0
조도계수(Manning n) 0.013
표면경사e(%) 1
포장
두께(mm) 125
공극율 0.2
불투수성 포장 값 0
투수성(mm/hr) 360
막힘계수 0
높이(mm) 300
저장
공극율 0.6
투수계수(mm/hr) 10
막힘계수 0
암거배수
배수계수(mm/hr) 0
배수지수 0.5
배수상쇠높이 0
표 4.1 투수성 포장의 적용 값
그림 4.5는 각각의 LID기술의 효과를 분석하기 위해 각 기술의 점유율에 따른 첨두 유출량을 나타낸 것이다. 선행연구(신동수 등, 2013)에 의하면 LID기술의 적용면적이 많을수록 홍수 저감율은 증가하지만 본 연구의 적용지역은 다른 경향을 나타내고 있 다. 그림 4.6에 나타난 바와 같이 식생수로와 투수성 포장재의 점유율이 증가해도 이에 따른 홍수량은 각각 증가하지 않은 경향을 나타내었다. 그림 4.5(a)의 식생수로의 경우 2UC, 3UB 등은 다른 소유역에 비해 LID면적이 차지하는 비율이 많음에도 불구하고 홍수 저감율은 이에 비례하여 크지 않았다. 오히려 LID점유율이 이 보다 적은 1UA, 1 UE등이 홍수 저감율이 큰 것으로 분석되었다. 그림 4.5(b)의 투수성 포장재의 경우에 있어서는 LID기술의 점유율과 홍수 저감율과의 관계는 별도의 유의성이 없는 것으로 나타났다. 이와 같이 LID기술의 점유율의 증가에도 불구하고 홍수 저감량이 동시에 증 가하는 추세를 보이지 않는 주요 원인은 LID기술을 적용하는 구역의 설정에 있다. 식 생수로는 일반적으로 녹지에 선형으로 설치하게 된다(Zimmer, 2007). 따라서 제어하고
자 하는 홍수 유량은 그림 4.6(a)와 같이 LID기술을 적용하고자하는 구역과 불투수층 으로부터 설정된 일부 배수구역의 강우를 처리하게 된다.
(a) 식생수로
(b) 투수포장
그림 4.5 식생수로 및 투수성 포장의 LID면적율에 따른 유출 저감율
LID기술의 점유율은 녹지 내에 차지하는 비율에 의해 정해지며 그 한계는 녹지의 면 적을 초과할 수 없다. 식생수로는 자연 배수되도록 경사를 조절하고 수질관리, 조경,
일시적인 우수 유출수의 유속 저감 등의 목적으로 조성한다. 투수성 포장재의 LID 점 유율은 그림 4.6(b)에 제시한 바와 같이 LID 기술을 적용하고자 하는 면적 전체를 대 상으로 하거나 또는 그 일부분을 적용할 수 있다. 그림 4.6(c)는 실제 연구 대상지 조 성사업의 LID 설치 모식도의 일부를 나타내었다. 이 그림에서 보는 바와 같이 식생수 로와 투수성 포장 목적의 LID 기술은 그 유입 배수구역이 제한적이다. 이는 LID 기술 의 적용 면적이 증가되어도 유입되는 배수면적이 크지 않다면 전체 소유역으로 설정된 우수 유출구(Outlet)로 배제되는 우수 저감효과는 작게 계산됨을 의미한다. 앞 절에서 분석한 바와 같이 투수성 포장은 침투의 효과로 빗물을 억제시키는 효과는 탁월하지만 실제 그 기여율에 있어서는 LID 기술의 적용면적과 LID 기술이 적용된 배수구역에 의 해 크게 좌우됨을 알 수 있다.
(a) 식생수로 (b) 투수성 포장
(c) 연구대상 지역의 LID 적용
그림 4.6 식생수로 및 투수성 포장의 LID 배치 예
구간 유출구
첨두 유출량(m³/s) 총 유출량(m³)
개발전
개발후 LID
저감률
(%) 개발전
개발후 LID
저감률 LID (%)
적용전 LID
적용후 LID
적용전 LID 적용후
구간1
1UA 0.132 0.216 0.212 1.9 1,464 2,985 2,846 4.7 1UB 0.139 0.278 0.276 0.7 1,617 3,351 3,250 3.0 1UC 0.144 0.259 0.253 2.3 1,664 4,973 4,866 2.2 1UD 0.370 0.769 0.763 0.8 5,412 9,885 9,734 1.5 1UE 0.261 0.185 0.151 18.4 3,605 2,854 2,486 12.9
구간2
2UA 0.146 0.237 0.237 0 1,597 3,155 3,149 0.2 2UB 0.162 0.440 0.435 1.1 1,761 6,387 6,322 1.0 2UC 0.141 0.318 0.313 1.6 1,678 3,808 3,617 5.0 2UD 0.161 0.389 0.380 2.3 1,742 5,527 5,423 1.9 2UE 0.120 0.346 0.338 2.3 1,626 3,397 3,249 4.4 2UF 0.138 0.185 0.164 11.4 1,667 1,908 1,694 11.2 2UG 0.050 0.006 0.006 0 487 65 65 0 2UH 0.041 0.017 0.017 0 395 173 173 0
3 구간
3UA 0.030 0.033 0.030 9.0 302 335 226 2.0 3UB 0.095 0.298 0.292 2.0 1,039 3,056 2,920 4.5 3UC 0.073 0.325 0.309 4.9 921 4,461 4,050 9.2 3UD 0.182 0.476 0.473 0.6 2,480 5,657 5,555 1.8 3UE 0.198 0.488 0.483 1.0 2,624 6,290 6,236 0.9 3UF 0.057 0.296 0.290 2.0 809 3,880 3,809 1.8 3UG 0.164 0.351 0.340 3.1 2,448 4,669 4,571 2.1 3UH 0.269 0.356 0.339 4.8 3,821 5,231 4,962 5.1 표 4.2 각 구간별 LID시설 적용에 따른 유출량 분석