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기후변화와 물, 그리고 저영향개발(LID)의 확대 ①

물순환체계 구축을 위한 저영향개발

김효경 기자   |   등록일 : 2014-04-23 15:24:28

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[저영향개발 기법 적용/자료=토지주택연구원]


21세기 들어 환경보전, 자연친화적 개발이라는 단어가 이슈화되고 주목받는 것이 당연해지고 있다. 전 세계적으로 기후변화와 더불어 집중호우, 폭설, 쓰나미 등 자연재해가 빈번해짐에 따라 기존의 개발방식에 대한 반성도 늘고 있기 때문이다. 기후변화에 영향을 미치는 요소로 기온, 강수량, 습도, 증발산량, 일조시간, 풍향, 풍속 등 다양한 것들이 있지만, 기온과 강수량이 자연 및 인간계에서 미치는 영향이 제일 크다고 할 수 있다. 이에 자연친화적인 기법을 활용해 최대한 개발 이전에 가깝게 유지하도록 하는 ‘저영향개발’이 여러 방면에서 연구·적용되고 있다.


기후변화의 추세와 재해


지난 100년(1911~2010년)간 전 지구적으로 기온이 0.75℃가 상승했고, 우리나라의 경우도 1.8℃가 상승했으며 강수량도 17%나 증가했다. 이러한 기후변화는 수자원, 수질, 생태계 등 다양한 분야에 영향을 미치고 있다. 특히 기온의 상승은 식물과 토양의 증발산을 증가시켜 하천유량을 더욱 감소시키는 요인이 되고 있다. 이는 도시화와 식생의 변화에 따른 토지피복의 변화로 악순환 된다. 또한 하천수위의 저하와 수온의 상승은 수질을 악화시키고, 수위가 낮은 온도가 높을수록 박테리아와 부영양소 및 금속오염 수준을 증가시킨다. 전문가들은 이로 인해 수중동식물의 생존에 위협을 주게 되며, 극단적으로는 수중생태계가 파괴될 수도 있다고 본다.


또한 계속되는 도시화는 국토의 불투수면적을 증가시키며, 증발산량과 지하침투를 감소시키고, 지표유출을 크게 증가시킨다. 즉, 도시의 물순환 시스템이 파괴되는 것이다. 이러한 현상은 비점오염 부하 증가 등 도시 환경 전반에 악영향을 미치게 된다. 기후변화의 문제는 무엇보다 자연재해를 통한 금전적 피해를 일으킨다는 것에 있다. 경기개발연구원의 조사에 따르면, 자연재해로 인한 전국 피해규모는 2011년기준 약 7,940억원으로 2007년 약 2,520억원에 비해 3배이상 증가했다. 특히, 경기도가 2011년 피해약이 약 3,107억원으로 2007년 약 19억원에 비해 167배 가까이 증가하면서, 16개 시도 중에서 가장 많은 피해를 입은 것으로 나타났다.


피해액을 기준으로 살펴보면 태풍과 호우의 피해액이 가장 높았다. 지난 5년간 우리나라의 재해원인별 피해액을 살펴보면 호우가 58.0%로 가장 많이 차지하고 있고, 그 뒤로 태풍 30.1%, 대설 7.5%, 풍량 3.5%, 강풍 0.8%이 차지하고 있는 등 호우와 태풍이 차지하는 비율이 88% 정도로 다른 재해원인에 비해 큰 비중을 차지하고 있는 것을 알 수 있다. 국내는 지금까지 대규모 강우에 주로 대처하는 빗물 관리 방식을 채택해, 도시 외곽으로 빗물을 빨리 그리고 많이 강제 배수하고자 했다. 그러나, 이제는 기후변화에 따른 물관련 재난을 사전에 방지하고 경감시키려는 움직임이 절질히 요구되는 시점이다.

 

[자료=토지주택연구원]


저영향개발(Low Impact Development: LID)이란?


저영향개발(Low Impact Development: LID)은 1990년대 미국의 메릴랜드주의 프린스 조지스 카운티에서 ‘우수유출량 조절 및 비점오염 저감기능’을 할 수 있는 생태저류지(Bio-retention)를 소개되면서 개념이 확산됐다. 당시 메릴랜드주는 도시화에 따른 불투수지역이 확대돼 물순환 등에 많은 악영향이 발생했다. 이에 PGDER(Prince George's County, Maryland Department of Environmental Resources)에서 투수율이 높은 토양과 식물을 활용하는 생태저류지를 통해 도시화에 따라 발생하는 물순환의 부정적 영향을 감소시키는 방안 제안됐다. 따라서, 저영향개발이란 소규모·분산형의 자연친화적인 기법을 활용해 우수유출 발생원부터 우수유출량 및 비점오염을 저감 하는 등 도시지역의 물순환 상태를 개발 이전에 가깝게 유지하는 기법을 일컫는다.


국토연구원은 저영향개발의 핵심전략으로 △자연환경 보전, △소규모·분산형 저영향개발 시설물의 전략적 배치, △개발계획과 병행시행, △불투수지역 최소화, △우수유출경로를 자연토양으로 유도, △시설물 유지관리로 나누고 있다. 특히, 개발계획 단계부터 도시계획자, 조경전문가, 건축가뿐만 아니라 수문 관련 기술자의 의견을 반영하여 저영향개발을 고려한 개발계획을 수립한다. 이에 토양 및 지형 특성상 우수 침투능력이 높은 지역은 건물, 인프라 등 인공건축물을 제한하기도 한다. 또한 개발 시 불투수지역을 최소화해야 한다.


주요 저영향개발 시설물에는 먼저 건물의 정원, 주차장, 도로중앙 등 다양한 도시구성요소에 소규모 설치가 용이한 빗물정원, 생태저류지(Rain Garden, Bio-Retention)가 있다. 그리고 △옥상녹화 (Rooftop Garden), △가로수 저류(TreeBox), △생태수로, 완충지, 식생대, △지붕홈통 분리(Downspout Disconnection), △빗물통, 빗물탱크(Rain Barrel and Cistern), △투수성 포장(Permeable Pavers) 등이 있다. 이 중 인도나 도로의 우수유출을 가로수에 설치된 가로수 저류(TreeBox)는 저류를 지연시킨 후 하루관으로 배출하는 장치이다. 또, 지붕홈통 분리(Downspout Disconnection)의 경우, 투수지역을 한번 걸쳐서 하수관거로 배출하는 방식으로 지붕의 불투수지역를 절감시키는 데 효과적인 시설물이다.

 

[자료=경기개발연구원]


미국의 저영향개발 적용사례


저영향개발이 가장 활발히 적용되고 있는 나라는 미국이다. 특히 시애틀의 ‘SEA(Street Edge Alternative) 프로젝트’가 대표적이다. SEA 프로젝트는 2001년, 우수유출 저감 및 친환경적 거리 조성을 목표로 2nd Avenue의 220m거리에 저영향개발 요소기술을 적용한 시범사업이다. 당시 도로 폭을 7.6m에서 5.5m로 축소해 불투수지역 면적을 18% 저감했다. 또한 우수배수로를 생태수로로 바꾸었고, 빗물정원 및 생태저류지 등 저영향개발 요소를 적극 활용했다. SEA 프로젝트 결과, 많은 이점이 발생했다. 기존 중앙집중식 하수관거 방식의 시설 설치 및 유지·관리 비용에 비해 약 25%의 비용이 절감됐으며, 오염저감, 홍수피해 저감, 쾌적한 주거환경조성 등의 성과를 거뒀다.


오리건주의 포틀랜드는 빗물관리조례를 제정해 시행하고 있다. 이에 불투수면적이 46.5㎡가 넘는 모든 개발행위에 대해서는 우수유출수질과 유출량을 관리한다. 포틀랜드의 경우, 저영향개발 요소기술 적용 시 용적률 제고 등의 인센티브를 제공해 주민들의 자발적인 활용을 유도 하고 있다. 이에 4만4천 이상의 가구들이 빗물홈통분리 프로그램에 참여하고, 연간 약 400만톤의 우수유출 저감 효과가 발생한 것으로 나타났다. 그리고 Sout Waterfront Greenway 개발계획에는 생태공학적 강변시스템(Riverbank System)을 적용해, 기존에 서식하고 있던 어류나 야생동물을 보호하고 나무, 관목 등을 둑을 따라 식재함으로써 생태학적 영향을 최소화했다. 또한 포틀랜드는 ‘Green Steet’라는 저영향개발기법을 적용한 도로시스템을 도입했다. 시스템 도입 이후 우수유출 저감 및 오염물질 정화, 교통정온화 효과 등이 나타났다.


워싱터주 레이시에서도 도시화에 따른 홍수피해 및 하천오염이 빈번히 발생해, 이를 막기위한 방안이 필요했다. 이에 저영향개발을 넘어서 무영향개발(Zero Impact Development: ZID)을 목표로 영향배수 배출법(Zero Effect Drainage Discharge Ordinance)을 제정했다. 무영향배수 배출법의 주요 내용은 △DCIA(Direct Connected Impervious Area) 완전제거, △신도시 개발 시 산림이나 자연토지 비율을 60% 이상 유지, △저영향개발 요소기술을 도시개발계획 단계부터 적극 활용, △개발 전·후의 물순환 영향 모니터링 시스템 구축이다. 이렇듯 저영향개발은 도시화에 따른 홍수 및 오염에 대응하는 친환경적 대응방안으로 주목받고 있다. 이에 앞으로도 기후변화에 따라 증가하는 도시홍수 등의 피해를 줄이기 위해, 저영향개발 기법의 적용 사례가 더욱 늘어날 것으로 기대된다.

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