환경과조경

시작하는 말근래 도시홍수, 가뭄, 폭염 및 열대야 등 다양한 도시문제가 연중 연속해서 발생하고 있다. 특히 올해는 104년 만의 최악의 가뭄으로 가로수 등의 고사를 방지하기 위해 나무에 물주머니를 걸어놓는 진풍경까지 연출되었고, 20일간 지속된 폭염과 열대야로 14명이 사망하고 가축 186만 마리가 폐사하였다. 1994년도에는 폭염으로 인해 3,384명이 사망하여 우리나라 기상재해 중 최대를 기록한 사례도 있다. 지난 2010년부터 3년간 서울지역 도심지가 연속적으로 침수되어 도시 하수도 인프라의 한계를 나타냈다. IPCC(Intergovernmental Panel for Climate Change) 제5차 평가보고서에 수록된 우리나라 기후변화 시나리오(기상청, 2011)에 의하면, 2020년까지 현재보다 고온현상이 2~6배 증가하고, 80㎜ 이상의 비가 내리는 호우일수가 60% 증가할 것으로 예상되고 있어 도시 인프라의 재정비가 절실하다.

Installation of rainwater utilization facilities Considerations 전 세계적으로 환경오염에 따른 온실가스 증가에 의해 지구 온난화 현상이 세계 곳곳에서 여러 가지 기후변화(Climate change)를 나타내고 있다. 그로 인해 야기되는 집중호우에 대한 피해와 기상이변의 특징은 물의 순환으로 일어나는 강수와 강설 같은 기후현상이 특정 지역에서 반복되고 그와 반대로 다른 지역에서는 가뭄과 폭염 등 극심한 더위가 계속되는 등의 극단적인 현상이 발생하고 있다. 특히 올해만 하더라도 유럽과 남미, 미국 등지에서는 폭염에 따른 건조한 기후로 인해 거대한 산불의 피해를 입었으며, 일부 동남아 지역 및 중국의 저장성과 북한의 경우도 집중호우로 인해 막대한 인적, 물적 피해를 입었다.우리나라도 예외 없이 기상이변에 대한 피해가 속출하고 있다. 지난 8월 13일에는 시간당 130㎜를 넘는 폭우가 발생하였고, 특히 전북 군산(444㎜)과 충남 태안 등 서해안 일대에 내린 비는 400㎜ 내외였다. 또한 연일 지속되는 폭염과 가축의 피해가 있었으며, 급기야 서울시민의 상수원과 낙동강 전역에서 폭염과 적은 강수량에 따른 수온상승으로 녹조현상이 급속히 확산되어 식수의 안전한 공급에 적신호가 켜지기도 하였다. 이와 같이 기후변화는 앞으로 전 세계적으로 지구인들의 삶 속에 깊은 연관을 가지게 되었고, 그로 인해 재해, 재난 등의 더 큰 재앙을 맞이할 수 있기에, 기후변화에 대응하는 지속가능한 해결책들을 모색하여야 할 때이다.

Considerations for Distributed Rainwater Management System들어가며빗물을 비가 내린 곳에 일시적으로 저류 후 지하로 침투시키는 시설과 저장 후 음용수 수질을 요구하지 않는 서비스 용수로 사용하는 빗물이용시설로 구성되는 분산형 빗물관리시설에 대한 사회적 관심이 증가하고, 관련된 여러 전문분야의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 기존의 중앙집중식 상하수도 시스템을 위와 같은 분산형 빗물관리 시스템으로 완전히 대체한다거나 기존 시스템의 효용성을 부정하는 것은 아니다. 기후변화로 인한 집중호우와 가뭄, 폭염과 열대야 현상, 비점오염원과 도시하천 환경 등의 문제가 내용연수에 도달한 하수관거 교체, 지방 상하수도 재정위기와 맞물려 경제적이고 환경친화적인 도시 물관리 방안으로서의 분산형 빗물관리가 대두된 것이다.독일, 미국, 일본 등 선진국에서는 도시계획 초기 단계에서 이미 분산형 빗물관리 방안이 적용되고 있으며, 그 이면에는 이를 가능하게 한 관련 법제도의 정비가 선행되어 있다. 또 이러한 새로운 패러다임을 실현하기 위한 기술과 제품이 개발되었고, 저렴한 비용으로 기술과 제품을 구입할 수 있는 시장이 형성되었으며, 이를 받아들일 수 있는 일반시민의 환경의식 또한 고양된 상태이다.최근에 우리나라도 아래와 같이 분산형 빗물관리 도입을 위한 법제가 마련되고 있다.분산형 빗물관리 또한 자연현상에 의해 발생하는 강우를 관리하는 도시 물관리 시스템의 하나이며, 안전하고 편리한 도시 생활을 영위할 수 있는 도시 인프라로서의 역할을 기본 전제로 한다. 빗물이용을 통한 상수도 비용 저감은 이용 주체에게 직접적인 이익이 돌아가지만, 분산형 빗물관리를 통해 궁극적으로 얻을 수 있는 지하수 함양, 도시홍수피해 저감, 미기후 개선 등의 효과의 수혜자는 자연 생태계, 그리고 우리의 이웃과 미래 세대이다. 이들은 스스로의 권리를 주장하는데 제한적인 요인이 있어, 법제도 마련을 통해 분산형 빗물관리를 의무화하는 것이 효율적이긴 하지만, 값싸고 적용이 쉬운 기술과 제품, 일반인의 보편적 환경의식 제고가 없이는 선언적인 임시방편의 제도로 한정될 가능성이 크다.특히 목표하는 일정한 환경 효과를 내기 위해서는 최소한의 시설 규모가 반드시 필요하기 때문에 목표량과 설계용량 간의 합치가 요청된다. 빗물 이용을 위한 작은 저류조를 하나 설치한 후, 해당 지역의 홍수 저감을 기대한다고 말할 수 없는 까닭이다.

Construction of High Strength Plastic Rainwater Storage Tank최근 빗물 재이용의 필요성이 대두되면서 중소규모 우수저류조의 수요가 증가하고 있다. 특히 엄격한 품질관리로 공장에서 사전 제작되는 고강도 플라스틱 저류조에 관한 관심이 높아지는 추세다. 플라스틱 저류조의 특징플라스틱 저류조는 폴리프로필렌(Polypropylene) 및 PVC로 만들어지기 때문에 일반 콘크리트 제품보다 가볍고, 내구성 및 내약품성을 가진다. 또한 다양한 모양으로 설치할 수 있어 부지를 효율적으로 이용할 수 있고 RC 또는 PC공법의 저류조보다 공간효율(유효공극률)이 높아 이용 가능한 부지가 제한적인 도심지에서의 빗물저장에 적합하다(표1 참고). 도심지 물순환 회복을 위한 침투형 저류조로도 이용할 수 있으며(그림 1 참고), 비점오염원 처리시설과 연계하여 유지관리의 편의성을 증대시킬 수 있다(그림 2 참고).

Development of Construction Method for PC Rainwater Storage Tank 최근 우리나라는 지구 온난화의 영향으로 집중호우(2011년 여름에 시간당 100㎜가 넘는 기상관측 이래 역대 최고치 경신)와 30년 만에 한 번 올 수 있는 기상이변이 일상화되고 있으며, 집중호우의 피해에 모순되게도 연평균 강수량과 인구밀도의 상관관계로는 물 부족 국가이다.이에 여러 방안이 마련되고 있으며, 이 중 토목시설물에서 홍수와 물 부족을 예방할 수 있는 방안으로 빗물저류조가 대두되면서 이목이 집중되고 있다. 빗물저류조란 물 부족과 침수피해에 대처하기 위해 비가 올 때나 홍수에 빗물을 모아서 생활용수, 청소용수, 소방용수, 조경용수 등으로 사용할 수 있게 하는 토목시설이다. 또한, 가뭄과 건천 시에 하천으로 방류도 가능하게 해 홍수와 가뭄의 피해를 줄일 수도 있게 하는 역할을 한다.이러한 문제점 해결을 위해 친환경 소재를 활용한 다양한 프리캐스트 콘크리트 빗물저류조가 지난 2000년 초반부터 개발되어 지속적인 기술개발이 이루어지고 있다.

Relevent Regulations of Rainwater Storage 최근 들어 이상기후로 인한 집중강우로 도시홍수 발생이 급격히 증가하고 그로 인한 피해 역시 늘어가는 추세이다. 지난 2011년 7월 5일과 6일에는 수도권 일대 집중호우로 경기도에서만 17시군 729세대의 주택이 침수가 되었고, 올해도 어김없이 비로 인한 피해를 입었다.늘어가는 도시화로 인한 과도한 불투수면 증가는 도심 내 물 저장 기능을 저해한다. 또한 녹지의 개발로 인해 우수의 직접유출량이 증가됨에 따라 우(하)수관거 및 하도에서 수용할 수 있는 홍수량을 초과하는 우수유출이 발생하고 있다. 이는 곧 하수관거나 빗물펌프장 등 도시 배수시설과 더불어, 도심 내 빗물을 저장할 수 있는 우수저류 확보의 필요성을 불러일으키게 되었다고 볼 수 있겠다.이러한 빗물(우수)저류는 일반적으로 ‘우수유출 저감시설’이나 ‘우수저류시설’ 또는 ‘빗물저류시설’ 등 여러 가지 형태로 지칭되고 있다. 소방방재청의 「우수유출 저감시설의 종류․구조․설치 및 유지관리 기준(2009)」에 따르면 ‘우수유출저감시설이란 우수의 직접유출량을 저감시키거나 첨두유출 시간을 지연시키기 위하여 인위적으로 우수를 지하로 스며들게 하거나 지하에 가두어 두는 시설을 말한다’고 기술하고 있다. 법률에 의해 정의되는 우수 또는 빗물저류시설의 의미는 다음과 같다(표 1). 이러한 우수유출 저감시설 등은 빗물에 의한 유출저감 방식과 활용여부에 따라 크게 침투시설, 저류시설, 이용시설 등 세 가지로 구분될 수 있다. 여기서 말하는 빗물침투시설은 빗물을 지표면 아래 토양으로 침투시키기 위하여 설치된 시설을 의미하며, 빗물저류시설은 빗물을 저류 도는 방류하기 위하여 설치된 시설을 말한다. 그리고 빗물이용시설은 빗물을 모아 사용 용도에 맞게 이용하는 시설을 의미한다.현재 빗물저류와 관련된 법규는 ‘자연재해대책법’, ‘도시계획시설의 결정․구조 및 설치기준에 관한 규칙’, ‘도시 및 주거환경 정비법’, ‘도시공원 및 녹지 등에 관한 법률’, ‘물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률’, 그리고 각 지자체의 빗물관리에 관한 조례에서 다루어지고 있다. 본 고에서는 우수저류와 관련하여 각 법률에서 언급되고 있는 주요 내용을 소개하고자 한다.

Directions for Rainwater Storage in the Context of Landscape Architecture물 만나다?이번 주 내내 많은 비가 내렸다. 이 비 전에는 찜통 같은 더위가 열흘 이상 계속되더니 바야흐로 확연히 우기와 건기가 구분되는 듯하다. 지난해에는 너무 비가 많이 와서 고추가 안 되더니 올해는 너무 가물어서 고추 빛깔이 안 좋다는 옆집 아줌마의 푸념도 들려올 때였다.“사람도 그렇지 않아? 물 잘 만나야 때깔이 좋은데, 식물이라고 뭐가 다르겠어.” 물 잘 만난다? 물은 사람을 모이게 한다. 그곳이 좁은 곳이든 넓은 곳이든 간에…. 그런데 우리 주변이 어느덧 흐르던 빗물이 고여 있던 웅덩이도, 구불구불한 하천도 반듯한 수로로 바뀌면서 자연스러운 물의 흐름을 만나기가 쉽지 않게 되었다. 자연스럽게 순환되던 물의 흐름이 막히게 된 것이다. 이렇게 되면서 그 영향은 고스란히 우리에게로 돌아오고 있다. 한여름 밤의 열섬현상이나 집중호우로 인한 홍수, 메말라버린 하천들에서 그 심각성을 인식하게 된다. 그래서 그동안 개발로 치닫는 과정에서 간과했던 자연적인 물의 순환을 다시금 되돌리려는 움직임이 일어나고 있다.독일이나 일본 등 선진국에서는 지난 80년대 이후부터 도시지역에 빗물을 지역적으로 분산시켜 지하로 침투시키는 새로운 방법과 시설들이 개발․적용되고 있다. 이는 곧 지속가능한 도시개발 개념과 친환경 주거․건축이라는 방향과도 일맥상통하고 있다. 지역 내에서 빗물을 침투․저류함으로써 물순환 개선 뿐 아니라 건강한 토양기반을 조성한다는 것, 다양한 생물이 함께 서식할 수 있는 공간을 조성한다는 면에서도 물순호나 구축은 그 의미가 크다. 또한 지역 내 지하수 함양 뿐 아니라 하수관거나 정화시설, 배수시설에 부하를 경감시키는 등 경제적으로나 생태적으로도 가치 있는 방안이다. 최근에 보이는 빗물저류의 형태는 다분히 인간중심의 행위로 비춰진다. 비가 내리면 땅 위에 떨어져 흐르고, 대지를 적시고 낮은 곳으로 이동하는 과정이 눈앞에서 생략된 채 일정 공간, 일정 시간 가두어 두는 행위만 보이니 말이다.

Guidelines for Infiltration-Storage System Constructed in Korea서론 2011년 7월 25일부터 28일에 걸쳐 중부지방에 내린 기록적인 집중호우로 서초구 우면동, 춘천시 등에서 주택 침수와 산사태가 발생하여 우면동의 형촌마을과 전원마을에서 18명이 사망하고 춘천시 소양강댐 주변 펜션 투숙객 및 마을주민 13명이 사망하는 참변이 일어났다. 특히, 서초구에서는 7월 한 달 동안 연강우량의 50% 이상에 해당하는 1,108㎜가 내렸으며, 불투수층이 증가하는 토지이용 변화와 맞물려 강남사거리 및 올림픽도로와 강변북로가 침수되는 초유의 사태가 발생하기도 하였다. 이러한 국지성 집중호우에 대한 대비로는 일시적으로 강우를 저류하거나 침투시킬 수 있는 우수유출저감시설의 활성화가 대책이라고 볼 수 있으나, 서울시를 비롯한 여러 도시지역에서는 저류시설을 설치하기 위한 공간이 부족하고 적정위치 선정에도 많은 어려움을 겪고 있는 것이 사실이다. 태풍이나 집중호우의 영향권이 비슷한 일본의 쓰루미강 유역을 예로 들면 약 270만㎡에 방재조절지와 우수유출저감시설이 무려 3,300개 이상으로 재현기간 150년의 호우를 감당할 수 있는 방재시설들이 설치되어 있다. 국내에서는 행정안전부 국립방재연구원에서 우수유출저감시설 활성화를 위한 설치 기준을 연구 중에 있으며, 특히, 침투시설별 치수효과 정량화에 대한 연구를 추진 중이다. 침투시설은 투수성 보도블록, 침투트렌치, 침투집수정, 침투측구 등이 있으며, 각 시설별로 강우변화에 따른 침투량과 저감량을 산정하고, 홍수량 산정기법 중 설계 시 많이 사용하고 있는 NRCS(Matiral Resources Conservation Service) 방법에 적용 가능하도록 CN값을 제시하여, 저감량을 산정할 수 있도록 기준을 정립하고 있다. 본 고에서는 일본의 우수유출저감시설 설치사례를 간략히 수록하고, 국립방재연구원에서 수행하고 있는 우수유출저감시설 설치기준에 대한 연구내용을 소개하고자 한다.

European Examples of Hydrologic Cycle Planning 들어가며유럽은 2차 세계대전 이후 급속한 도시화와 건축으로 인한 폐해를 줄이기 위해 지난 1992년 리우 선언 이후 생태도시를 표방한 다양한 형태의 실험을 거듭하여 왔다. 그 중 기후변화에 따른 홍수피해와 가뭄에 대응하기 위한 전략의 하나로 빗물운영기법에 대한 아이디어가 새롭게 제기되었다. 사실 빗물의 이용은 기원전 3000년경에 건설된 도시 ‘페트라’에서 그 기원을 찾을 수 있을 정도로 오랜 역사를 갖고 있다. 도시화가 진행됨에 따라 페스트 등 각종 전염병의 원인으로 빗물이 지목되면서 근대에 이르기까지 불필요한 자원으로 인식되어 버려져왔다. 최근의 빗물운영은 도시자원의 효율성에 초점이 맞춰져서 발전되어 왔으나 현대에 들어 제기된 빗물운영기법은 독일에서 값비싼 수도세를 절약하기 위한 목적에서 시작된 것이 사실이다.최근에 제기된 빗물운영의 형태는 기존의 지형을 이용한 수동적 형태에서 재이용 및 생태적 측면을 고려한 능동적 형태로 변화되어 왔다. 이에 대해 유럽에서는 다양한 형태로 적극적인 움직임을 보이고 있으며 그 중, 특히 홍수에 의한 피해가 빈번하게 발생하고 있는 영국과 생태도시건설에 가장 적극적인 독일, 그리고 수자원 운영에 있어 진취적인 행동을 취하고 있는 네덜란드에서 관련 연구 및 실험이 활발히 진행되고 있어 이에 대한 소개를 하고자 한다.

Concepts of Designing Space for Houses and Rivers, with Considerations on Rainwater빗물과 햇빛을 즐길 수 있는 집, 용천수와 커피를 즐길 수 있는 작은 하천공간의 사례, 그리고 기존의 강변광장에 빗물길과 강변공간 내 지역 산책로에 대해 제안했던 무코야마 시라코 강의 사례를 통해 빗물이 주는 즐거움에 대해 소개하고자 한다. 코와시미즈: 하천과 커피 한 잔을 즐길 수 있는 공간하천과 커피 한 잔을 즐기는 공간 설계 개념1) 지하에서 솟아나는 샘물의 흐름을 느끼는 공간2) 강변 가까이 앉을 수 있는 공간3) 하천과 한 잔의 차를 즐길 수 있는 공간4) 수변 동물을 위한 공간5) 강변 공간으로의 잠기지 않고 열려있는 계단6) 안전교육 지하에서 솟아나는 샘물은 코에도 강의 원천이 되어 왔다. 이 코와시미즈는 강에서 가장 큰용천수이다. 그러나 우리는 2006년까지 이 샘물을 가까이 할 수 없었다. 사이타마현에서는 시민들을 대상으로 샘을 활성화할 수 있는 아이디어를 공모하고 2006년 스즈키의 계획안이 실현되었다.이 공간은 강변에서 커피 한 잔을 즐길 수 있는 공간으로, 특히 4월과 5월에 벚나무 아래서 여유를 느낄 수 있는 공간이다. 4월부터 5월까지 세 종류의 벚꽃이 핀다. 이곳은 4m 높이의 구부구불한 콘크리트 둑으로 위요되어 둘러싸여 있다. 90㎝의 작은 폭포가 내는 소리는 편안하고 여유롭게 해준다. 2010년 9월 29일 이곳의 용천수 온도는 18℃였는데, 이때 지표면의 온도는 30℃에 육박했다. 이 용천수의 유량은 초당 4.7리터였고, pH농도는 6.5였다. 내가 발을 담그고 마셨던 커피는 무척 맛이 좋았다. 1월, 이 물의 온도는 17.5℃였는데, 이때 지표면의 온도는 6℃였다. 유량은 줄어들어 초속 2.4리터를 기록했다.