4. 한국의 빗물관리기술 개발 현황

4.1 빗물관리기술 개발 및 보급:시범사업을 중심으로

한국은 외국에 비해 상대적으로 대기분진의 양이 많고, 또 황사에 의한 영향을 많이 받기 때문에 양질의 빗물을 집수하는 데 곤란하며 편중된 강우특성으로 인해 빗물관리 시 많은 어려움이 있다. 이용을 고려한 빗물관리시설은 양질의 빗물을 확보하기 위하여 집수면의 선정이 중요하며 일반적으로 지붕면을 대상으로 한다. 침투시설은 지하수를 오염시키지 않도록 초기빗물을 처리한 양질의 빗물만이 유입되도록 하는 것이 중요하다.

한국의 실정에 맞는 기술개발 및 보급을 위해 과학기술부와 건설교통부는 21세기 프론티어 연구개발 사업의 일환으로 추진하고 있는 “우수 저류 및 활용 시스템 적용” 과제를 지원하고 있다. 본 과제에서는 도시 물순환 건전화를 위한 체계적인 빗물관리를 위해 집수, 저류, 침투, 처리 및 활용 등의 전과정에 걸쳐 요소기술을 개발하고 있으며, 빗물관리시설 시범사업을 통해 개발 기술의 국내 적용성을 평가하고 있다.

주엽초등학교 빗물관리시설은 이러한 시범사업의 일환으로서 2004년 6월에 도입되었다. 주엽초등학교에서는 본 시설을 이용하여 화장실 세정용수, 조경용수, 운동장 살수용수, 생태연못 용수 등으로 활용하고 있으며, 설치된 주요 설비는 [그림-3]과 같이 구성되어 있다.

[그림-3] 주엽초등학교 빗물관리시설 개념도

[표-4] 주엽초등학교 빗물관리시설 개요

주엽초등학교 빗물관리시설에는 그동안 빗물관련 연구프로젝트에서 개발되었던 다양한 요소기술들이 접목되어 있다. 특히 빗물 집수과정에서 보다 깨끗한 빗물을 집수할 수 있도록 광촉매(TiO2) 코팅기술을 적용하였다. 광촉매 코팅 집수면을 통해 유출되는 빗물은 초기빗물처리장치로 유입되어 목재 매트와 플라스틱 소재의 여재를 통해 오염물질을 처리하여 저류조를 통해 빗물이 저장된다. 저류된 빗물은 화장실 세정용수 등 피부접촉이 우려되는 용도의 경우 금속막 처리장치를 통해 처리하여 각종 부유물질 및 미생물을 처리하여 급수하고 있다. 저류조로부터 월류되는 빗물은 침투통과 침투트렌치를 통해 침투되어 방재 및 물순환 체계 정상화 기능을 갖도록 하였다.

특히 본 시설은 빗물관리시설로는 국내 최초로 실시간 모니터링 및 원격제어가 가능한 통합운영시스템으로 설치 운영하고 있다. 빗물관리시설 통합운영시스템은 관리자가 시설의 운전상황을 원격지에서 인터넷을 통해 실시간으로 모니터링하여 현장 상태와 기상 상황 등을 고려하여 중앙에서 원격 관리/제어 할 수 있는 시스템이다. 원격 제어 시스템은 자동화된 운영을 통해 관리 인력을 최소화 할 수 있으며, 비상시에 빠른 대처가 가능할 뿐만 아니라 네트워크를 형성하여 각 시설들에 대한 통제가 일률적으로 이루어져 호우경보 등 비상상황에 즉각적인 대응이 가능하므로 빗물관리시설의 방재기능을 극대화할 수 있다. [그림-4]는 주엽초등학교의 빗물관리 통합운영시스템을 보여준다.

(a) 원격 모니터링 화면

(b) 원격제어 관리

[그림-4] 주엽초등학교 빗물관리시설 통합운영시스템

통합운영시스템을 통해 운영된 2005년 1월부터 11월말까지의 운영사례를 살펴보면 동기간 동안 1,178.8㎜의 강우가 내려 이 중 318.4㎥을 집수하여 집수 가능량의 90%를 집수하였으며, 아래 표에서 보는 바와 같이 집수 가능량이 55%에 해당하는 195.2㎥의 빗물을 지하로 침투시켜 여름철 집중호우에 대비한 침수피해방지, 물순환 체계 회복을 위한 용도로 활용하였다.

아래 그림은 대상기간 동안의 주요시설별 문순환량을 ㎜로 환산하여 도시한 것으로 전체시설 중에서 초기빗물처리장치, 1차침전조, 침투시설로 588㎜의 빗물을 침투하였으며, 집수면에서 증발된 220㎜와 생태정원의 연못 및 화단 조경용수로 급수된 92.9㎜ 포함하면 전체 강우량의 76.4%를 물순환 체계 회복을 위해 활용된 것으로 나타났다[그림-5].

[표-5] 주엽초등학교 빗물저류침투시설 목적별 활용수량

[그림-5] 주엽초등학교 빗물저류침투시설 물수지 (단위:㎜)