자연형 배수방식, 오염물질 자연정화 가능
또한 녹화된 옥상면의 우수유출실험 결과에 의하면 (환경부, 1998) 시간당 약 10㎜의 강우시 녹화에 의한 우수의 유출지연효과는 약 1시간에 달하고, 1일 20㎜ 강우시에는 약 80% 정도의 우수유출 저감효과가 있는 것으로 보고 되고 있다.
▶생태계의 유지 및 수경 창출
물은 자연생태계를 유지시켜 주는 근간이다. 토양에 충전된 지하수와 지표에 고인 빗물은 지중의 미생물과 지표의 동식물에 물을 공급하여 자연생태계의 먹이사슬을 형성시키고, 물질의 흐름을 유지시키는 역할을 한다. 또한 지중에 저장된 물은 갈수기의 하천에 유입되어 하천의 수중, 수변 동식물이 지속적으로 서식 가능토록 해주며, 연못이나 계류, 실개천의 수원으로서 놀이와 관상용도의 수 공간을 제공해준다.
▶기온 및 습도 조절
도시를 덮고 있는 불투수층은 우수의 지중 침투는 물론 지중의 우수가 대기로 증발하지 못해 여름철의 대기를 고온 건조하게 만드는 요인이 된다. 토양수의 지표면 증발과 식물에 의한 증산작용이 활발해짐에 따라 이와 같은 도시의 이상기온은 개선되고, 대기 중의 습도를 높여 쾌적한 환경을 만들어 준다.
도심을 녹화하는 것만으로도 2℃정도의 기온저하 효과를 얻을 수 있다는 연구결과(進士五十八, 1992)가 시사하듯이 식물에 의해 증산되는 지중 및 지표면의 우수는 태양복사열을 조절하고, 대기를 냉각시켜 쾌적성을 높여준다.
▶지하수 충진 및 수질정화
개발지구를 대상으로 기존의 불투수포장을 투수성 포장재로 변경하여 지하수의 충진효과를 계산한 결과 기존 설계에 비해 2.5배의 지하수가 더 많이 충진되는 것으로 연구되었다(한국토지공사, 1993). 특히 도심과 같이 대부분의 지표면이 불투수 포장으로 덮인 경우에는 지하수위가 낮아져 부등침하가 발생하면 건물과 구조물의 균열을 초래하고, 지하수 고갈로 인해 비상시 식수원을 확보하기에도 어렵게 된다.
이외에도 관거배수는 강우시 유출수에 의해 도로나 주차장 등의 포장면에 있는 유해물질, 오염물질, 유기물과 쓰레기 등이 우수에 함께 하천으로 배출되어 하천의 수질을 오염시킨다. 자연형 배수방식에서는 우수의 집수, 토양투수, 저류, 유도과정에서 토양미립자와 미생물, 식물에 의해 오염물질이 흡착, 흡수 및 분해되어 자연적인 정화가 이루어진다.
자연형 배수 계획시 주요 고려사항
▶강우특성
우리나라는 연중 고른 강우량을 보이지 않고, 6월에서 9월 사이의 4개월간에 강우가 집중되어 연중 강우량의 2/3 이상이 이 시기에 내린다. 반면에 10월부터 다음해 6월까지 9개월간은 연 강수량의 1/5 정도에 불과하며, 오히려 증발량이 강수량보다 많아 특히 봄철에는 심한 가뭄현상이 자주 나타난다.
그리고 우리나라의 토양은 척박하고, 표토층이 얇아 빗물의 토양저장량이 적어 홍수와 가뭄이 자주 발생하는 기후적 특성을 갖는다. 이러한 기후적 특징은 우리나라와 독일과 일본의 40년간(1960~2000) 평균 강우량을 비교할 때 독일은 강우량이 한국과 일본에 비하여 적으나 연중 고르게 분포하며, 일본은 강우량이 우리나라보다 많은 반면 월별 변동량은 적다.
따라서 우리나라의 경우에는 특히, 여름철 홍수시 우수의 신속한 배수를 위해 자연형 배수시설의 규모가 커지고, 봄철 등의 갈수기에는 일정 수위가 지속적으로 유지되기 어려워 동식물 서식, 기온조절 등 환경개선 효과가 저하되는 한계가 있음을 고려해야 한다. (그림1)
▶지반의 안정성
우수의 저류나 지하침투가 과다하면 토양내 수분이 포화되어 지내력이 저하되어 특히 급경사지반이나 연약지반 위의 건물이나 구조물의 안정성이 문제가 된다. 연구결과에 의하면 투수계수가 10-5cm/sec 보다 작은 토양 (물이 5시간 동안 0.18cm 이하로 침투되는 토양), 점토가 40%이상을 차지하는 지역은 지반의 구조역학적인 안정성 확보에 주의를 기울여야 한다. 물이 범람할 경우, 기존 배수시설과 연계하여 월류시키고, 지표면의 저류지에서 익사 등 어린이에 대한 안전조치가 필요하다. 또한 토양 침투수의 겨울철 동결에 의해 구조물의 지반이 손상되지 않도록 하는 조치도 필요하다.
▶침수에 의한 식물 고사
▶쪾침식 및 수질오염
유속이 빠른 곳, 유출 선형이 급하게 변하는 곳, 낙수가 떨어지는 곳, 우수의 유입부 또는 유출부 등은 유출수에 의해 토양이 침식되므로 이에 대한 조치가 필요하다. 주차장이나 이용이 높은 상업시설 포장, 특히 공장주변, 매립지역에서는 이 물질, 토사, 기름 등에 의해 우수 오염이 높으므로 초기 강우의 수질을 정화하기 위한 침사, 정화가 필요하다. 이밖에도 물이 고여 있는 곳에 모기 등 해충서식을 방지하기 위한 정기적인 배수와 방제 등도 필요하다.
주거단지 관거배수 체계 및 문제점
배수체계
집수구역
주거단지의 집수구역은 크게 건축물 지붕, 녹지, 주민공동시설, 도로와 주차장, 공원 등 도시계획시설 공간으로 구분된다. 지형, 건물 또는 도로 등에 의한 장애물 여부, 주변 도시계획도로의 우수맨홀 설치여부 및 용량, 매설깊이 등을 고려하여 집수구역을 설정하게 되며 여건에 따라 0.1ha에서부터 큰 경우는 블록 전체(약 2ha정도)를 하나의 집수구역으로 설정하기도 하며, 보통 0.5ha 내외 정도의 규모이다.
▶집수 구역별 배수체계
주거동 및 건물의 지붕에서 발생하는 우수와 도로, 주차장의 우수는 기존의 관거 집배수시설을 가장 많이 필요로 하는 집수구역이다. 배수체계에 따라 집수구역을 구분할 경우 보행로, 휴게공간, 광장 등과 같은 생활공간의 포장지역, 운동장이나 놀이터시설, 녹지 등으로 집수구역이 구분되고 각 집수구역의 배수체계가 다르게 구성된다.
☞ 다음호에 계속
[저작권자ⓒ 이미디어. 무단전재-재배포 금지]
