피 땀 빗물 - 편집 역사

Env201802: /* 결과 및 평가 */

2018-06-17T13:45:46Z

‎결과 및 평가

차이 보기

Env201802: /* 관련 기술의 현황 */

2018-06-17T13:42:32Z

‎관련 기술의 현황

Env201802: /* 관련 기술의 현황 */

2018-06-17T13:42:16Z

‎관련 기술의 현황

Env201802: /* 서론 */

2018-06-17T13:42:00Z

‎서론

Env201802: /* 상세설계 내용 */

2018-06-17T13:31:35Z

‎상세설계 내용

Env201802: /* 이론적 계산 및 시뮬레이션 */

2018-06-17T13:30:31Z

‎이론적 계산 및 시뮬레이션

Env201802: /* 개념설계안 */

2018-06-17T13:29:30Z

‎개념설계안

Env201802: /* 경제적, 사회적 기대 및 파급효과 */

2018-06-17T13:29:14Z

‎경제적, 사회적 기대 및 파급효과

Env201802: /* 경제적, 사회적 기대 및 파급효과 */

2018-06-17T13:29:02Z

‎경제적, 사회적 기대 및 파급효과

Env201802: /* 개념설계안 */

2018-06-17T13:28:42Z

‎개념설계안

@@ 54번째 줄: / 54번째 줄: @@
 ===관련 기술의 현황===
 ====관련 기술의 현황 및 분석(State of art)====
 *전 세계적인 기술현황
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 - 올림픽 파크 지역에 적용
 - 전체 강우유출수의 97.8%를 침투와 저류로 제어
 *특허조사 및 특허 전략 분석

@@ 103번째 줄: / 103번째 줄: @@
 - 올림픽 파크 지역에 적용
 - 전체 강우유출수의 97.8%를 침투와 저류로 제어
 *특허조사 및 특허 전략 분석
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 . T(Threats) : 아름다운 LID시설을 원함/ 민원 발생우려
 ===개발과제의 기대효과===

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 - 이를 통해 물의 순환을 개선하고 기후회복력을 증대시킬 수 있으며, 2차적인 효과로서 비점오염원을 저감시킬 수 있다.
 ===관련 기술의 현황===
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 - 본 발명은 투수 포장 셀에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 투수 포장 구조체를 포장구간 전면에 시공하던 종래기술과 달리, 투수 포장 구조체를 적절한 단위로 유닛(unit)화하여 투수 포장 셀(cell)을 제작하고, 이를 포장구간 중 실제로 집수되는 부분 또는, 침투나 관리가 용이한 구간에만 선택적으로 조립하여 시공할 수 있도록 한다.
 *기술 로드맵
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 . 유출량 저감/ 비점오염관리/ 물순환 개선
 ====시장상황에 대한 분석====
 *경쟁제품 조사 비교
 . 기존 개발방식
 - 지표면에 떨어진 우수관거 및 빗물펌프장 등 우수배제시설을 통해 신속히 배제시켜 해당 지역의 홍수피해를 최소화
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 - 주로 강우 시 지표면으로부터 강우유출수와 함께 발생하는 비점오염원을 관리하는 데에는 한계
 . LID기법
 - 개발로 인해 변화하는 수문특성을 개발 전의 상태와 최대한 유사하도록 복원/유지하는 것이 목적
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 . T(Threats) : 아름다운 LID시설을 원함/ 민원 발생우려
 ===개발과제의 기대효과===

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 - 30년 강우빈도에서 강우지속시간을 24시간으로 두면 총 316.3mm의 강우가 내린다. 그리고 프로그램을 돌려보았을 때 포항 대상유역의 LID 설치 전 총 유출량이 245.347mm이다. 이는 전체 강우량 316mm의 약 80%가 유출되는 것을 의미하므로 유출계수가 약 0.80이다. 이는 평균적인 값으로, 일부지역은 유출이 아예 발생하지 않거나 0.75~0.90의 유출계수를 보이기도 하였다.
-- 빗물관리 목표량은 1시간당 관리하고자 하는 강우량이며 집중호우 기준인 시간당 30mm이상의 강우를 대상으로 설계하고자 하였다. 따라서 30년 강우빈도 중 대표적으로 2시간 강우지속시간을 기준으로 시간당 확률강우강도 49.7mm를 미래강우량 기준으로 설정하였다. 여기에 EPA-SWMM으로 도출해낸 유출계수인 0.8을 곱하고 대상유역 면적을 곱하여 총 유출량인 113,714 /hr 를 도출한다.
+- 빗물관리 목표량은 1시간당 관리하고자 하는 강우량이며 집중호우 기준인 시간당 30mm이상의 강우를 대상으로 설계하고자 하였다. 따라서 30년 강우빈도 중 대표적으로 2시간 강우지속시간을 기준으로 시간당 확률강우강도 49.7mm를 미래강우량 기준으로 설정하였다. 여기에 EPA-SWMM으로 도출해낸 유출계수인 0.8을 곱하고 대상유역 면적을 곱하여 총 유출량인 113,714 /hr 를 도출한다. 여기서, 모든 대상지역에서 동일한 강우량이 내린다고 가정한다.
 -  빗물관리 목표량은 토지이용별로 LID 적용면적과 LID 설계규모를 함께 고려하여 설정하였다. 전체 설계대상지역에서 토지별로 LID기술을 설치할 면적만 따로 합산하고, LID 설치 시 강우유출량을 100% 처리할 수 있는 범위 내에서 목표량을 설정하였다. 이때, LID설계 가이드라인을 참고하여 침투 및 저류가 용이한 공원, 녹지는 높은 목표량으로 설정하였고 침투가 비교적 어려운 도로나 주차장은 목표량을 낮게 설정하였다. 교육/공공시설과 상업/업무 용지의 경우 건물 지붕에 과도하게 많은 옥상녹화를 설치할 시 토양층의 두께로 인한 하중을 건축물이 견디지 못할 수 있으므로 가장 적은 목표량을 설정하였다
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 ) 이때 공원, 녹지의 경우 투수성 포장을 면적의 43%에 설치함으로써 해당 저류용량의 30%를 처리하고 빗물정원을 면적의 57%에 설치함으로써 해당 저류용량의 70%를 처리하도록 설계하였다.
-  옥상녹화의 경우 지붕 전체에 설치하지 않고 25%의 여유 공간을 두어 심미적 공간으로의 활용도 가능케 하였다. 각 기술별 설치 면적은 전체 대상유역 대비 투수성포장 5.4%, 옥상녹화 0.47%, 빗물정원 6%이다.
+- 옥상녹화의 경우 지붕 전체에 설치하지 않고 25%의 여유 공간을 두어 심미적 공간으로의 활용도 가능케 하였다. 각 기술별 설치 면적은 전체 대상유역 대비 투수성포장 5.4%, 옥상녹화 0.47%, 빗물정원 6%이다.
 ==결과 및 평가==

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 . 강우량 데이터 입력
-- 앞서 설계한 LID 기술요소들을 실제 포항 대상 유역에 적용했을 시 얼만큼의 효율을 나타내는지를 모의하기 위해 EPA-SWMM을 통해 시뮬레이션을 해보았다.
+- 앞서 설계한 LID 기술요소들을 실제 포항 대상 유역에 적용했을 시 얼만큼의 효율을 나타내는지를 모의하기 위해 EPA-SWMM을 통해 시뮬레이션을 해보았다. 우선, 1시간 강우지속시간을 기준으로 모든 설계를 진행하였기 때문에 시뮬레이션에 앞서 강우량 데이터를 다음과 같이 입력하였다. 이와 같은 지속시간별 확률강우량 시간분포는 ABM방식을 따른 것이다.
 . LID 매개변수 입력
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 . 결과
-년 강우빈도, 49.7mm/h의 강우량 데이터를 입력하여 LID를 SWMM에 적용 모의해본 결과 위와 같은 침수량(Flooding)이 나왔다. 1.129 ha-m를 단위변환하면 11,290이므로 전체 강우량인 142,142 /h (286ha x 49.7mm/h)의 약 8%밖에 침수가 되지 않았음을 알 수 있다.
+- 30년 강우빈도, 49.7mm/h의 강우량 데이터를 입력하여 LID를 SWMM에 적용 모의해본 결과 침수량(Flooding)이 1.129 ha-m으로 나왔다. 이를 단위변환하면 11,290이므로 전체 강우량인 142,142 /h (286ha x 49.7mm/h)의 약 8%밖에 침수가 되지 않았음을 알 수 있다.
   LID를 설치하기 전에는 전체 설계지역에서 80%의 유출률을 보였으나 LID 적용 후 침수율은 약 8%로 감소하였다. 따라서 해당 지역 LID도입을 통해 90%의 우수 유출저감 효과(침수방지 효과)가 있다고 볼 수 있다.
 ===상세설계 내용===

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 -  본 설계는 포항 도시홍수에 대해 저류 및 침투시설인 저영향개발(LID) 기법을 이용하여 우수유출량을 저감하는 것이다. 개발을 위해‘도시조성사업 추진절차별 LID기법 도입방안’을 참고하였다. 위의 도입방안은 포항시의 LID 도시조성사업의 추진절차를 지구지정 및 개발계획 승인, 실시계획 승인, 실시설계, 그리고 시공단계로 이루어진 일반적인 절차로 구분하여 제시하였다. 본 설계에서 포항시에 적용하는 LID 기법은 새로운 신도심에 대한 도시조성사업이 아니라 이미 생성되어있는 구도심에 대하여 LID를 적용하는 설계이므로 일반적인 도시조성사업 추진절차에서의 특성과 약간의 차이는 존재할 수 있다.
-  본 설계의 구체적인 범주는 지구지정 및 개발계획의 승인이 이루어졌다고 가정하고 실시계획 승인 신청에서부터 실시설계절차까지 포함한다. 먼저, 실시계획 승인 신청을 위해 환경영향평가를 실시하는데, 이 과정에서 토지이용별 빗물관리 목표량을 수립한다. 그리고 본 설계는 비점오염원 저감보다는 강우유출량저감에 초점을 두고 있으므로 비점오염저감계획은 생략한다. 또한 설계대상지역은 따로 비점오염원 설치가 이루어지지 않았으므로 비점오염원의 설치신고를 고려하지 않기로 한다. 그리고 토지이용별 LID기술요소를 상세설계하는 절차를 통해 실시설계에서 공사착공까지 이루어지도록 한다.
+-  본 설계의 구체적인 범주는 지구지정 및 개발계획의 승인이 이루어졌다고 가정하고 실시계획 승인 신청에서부터 실시설계절차까지 포함한다. 먼저, 실시계획 승인 신청을 위해 환경영향평가를 실시하는데, 이 과정에서 토지이용별 빗물관리 목표량을 수립한다. 그리고 본 설계는 비점오염원 저감보다는 강우유출량저감에 초점을 두고 있으므로 비점오염저감계획은 생략한다. 또한 설계대상지역은 따로 비점오염원 설치가 이루어지지 않았으므로 비점오염원의 설치신고를 고려하지 않기로 한다. 그리고 토지이용별 LID기술요소를 상세설계하는 절차를 통해 실시설계에서 공사착공까지 이루어지도록 한다.
 . 적용 LID기술요소 및 적용 위치
- LID 기술의 종류는 매우 많지만 본 설계에서는 국내 기술 동향 및 경제성과 효율성을 고려하여 저류시설인 옥상녹화와 빗물정원, 침투시설인 투수성포장 총 3종류의 기술요소를 설계대상지역에 적용하고자 한다. 효율성이 높은 침투트렌치의 경우 설치 시 전처리시설을 함께 설치하여야 하는 기준이 있기 때문에 경제성이 낮다고 판단하여 적용하지 않기로 하였다.
+- LID 기술의 종류는 매우 많지만 본 설계에서는 국내 기술 동향 및 경제성과 효율성을 고려하여 저류시설인 옥상녹화와 빗물정원, 침투시설인 투수성포장 총 3종류의 기술요소를 설계대상지역에 적용하고자 한다. 효율성이 높은 침투트렌치의 경우 설치 시 전처리시설을 함께 설치하여야 하는 기준이 있기 때문에 경제성이 낮다고 판단하여 적용하지 않기로 하였다.
- 토지이용별 용지는 단독주택, 공동주택, 교육·공공청사, 상업·업무시설, 보차도·주차장, 공원·녹지로 구분할 수 있다. 하지만 단독주택이나 공동주택, 상가 등 일반인에게 분양하는 토지의 경우 적용 및 유지관리가 어려운 용지에 속하며, 토지 소유자가 건축물을 설계, 시공, 유지·관리하므로 체계적인 빗물 목표량 관리가 어려운 단점이 있다. 따라서 본 설계에서는 주택과 상가를 제외하고 공공소유나 인센티브로 사용가능한 상업부지, 업무 용지를 활용함으로서 실효성을 증대하고자 하였다.
+- 토지이용별 용지는 단독주택, 공동주택, 교육·공공청사, 상업·업무시설, 보차도·주차장, 공원·녹지로 구분할 수 있다. 하지만 단독주택이나 공동주택, 상가 등 일반인에게 분양하는 토지의 경우 적용 및 유지관리가 어려운 용지에 속하며, 토지 소유자가 건축물을 설계, 시공, 유지·관리하므로 체계적인 빗물 목표량 관리가 어려운 단점이 있다. 따라서 본 설계에서는 주택과 상가를 제외하고 공공소유나 인센티브로 사용가능한 상업부지, 업무 용지를 활용함으로서 실효성을 증대하고자 하였다.
- 또한 교육/공공시설 및 상업/업무 용지의 경우 지붕에서 발생하는 빗물을 위주로 처리하고자 옥상녹화를 설치하였으며, 옥상녹화로 저류한 빗물을 저장할 빗물받이(빗물통)를 함께 설치하였다. 주차장과 보도, 공원과 녹지는 지표면에서 발생하는 빗물을 처리할 목적으로 각각 투수성 포장과 빗물정원을 설치하고자 한다.
+- 또한 교육/공공시설 및 상업/업무 용지의 경우 지붕에서 발생하는 빗물을 위주로 처리하고자 옥상녹화를 설치하였으며, 옥상녹화로 저류한 빗물을 저장할 빗물받이(빗물통)를 함께 설치하였다. 주차장과 보도, 공원과 녹지는 지표면에서 발생하는 빗물을 처리할 목적으로 각각 투수성 포장과 빗물정원을 설치하고자 한다.
 ===이론적 계산 및 시뮬레이션===

@@ 180번째 줄: / 180번째 줄: @@
 ====경제적, 사회적 기대 및 파급효과====
 . 경제적 효과
 - U.S. EPA는 기존 방식과 LID 기법 적용 시 개발비용을 비교하기 위해 12개 지역에 대해 사례연구를 실시하였다. 기존 방식의 개발 비용은 일반적인 개발 기법과 강우관리 기법을 적용하였을 때 소요되는 비용이며, LID기법 적용 시 개발 비용은 LID기술요소로 생태저류지, 인공습지, 투수성 포장 등의 기법을 적용하였을 때 소요되는 비용으로 정한다.
 - 각각의 개발비용을 비교한 결과로는 대부분 기존 개발방식을 적용했을 때보다 LID기법을 적용하여 개발하였을 경우 개발비용이 더 적게 소요되는 것을 알 수 있었으며, LID기법을 적용하여 개발비용의 최소 15%, 최대 80%까지 줄일 수 있는 것으로 나타났다.
 - LID기법 적용에 대한 비용효율성을 분석한 연구 결과에서도 EPA의 연구결과와 유사하게 LID기법이 전통적인 개발방식에 비해 약 19%의 비용절감효과가 있다고 분석하였다. 비용 측면에서 LID기법이 더 효율적인 이유는 적은 비용으로도 우수유출을 지체시키고 유출량을 저감시키는 효과를 지니고 있기 때문이다.