건축물 물절약 방법

왜 배우는가: 빗물이용시설과 중수도는 물 부족과 하수 발생량을 동시에 줄이는 대표 수단이라 건축기계설비 분야 기술사 시험에서 정의, 대상, 기준을 묻는 문항으로 반복 출제된다. 설치 대상과 관리 기준을 법령 체계와 함께 정리해야 답안이 완성된다.

출제 이력: 제129회 4교시 4번, 제89회 3교시 2번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

빗물이용시설은 건축물 지붕 등에 내린 빗물을 모아 저장·처리한 뒤 세척·조경·냉각 등에 다시 쓰는 설비다.

• 빗물이용시설: 빗물을 모아 이용하는 설비 전체를 말한다.
• 집수면(지붕면): 빗물을 받아내는 지붕 등 면적이다.
• 저류조: 모은 빗물을 저장하는 탱크나 저수조다.
• 초기우수 배제: 지붕에 처음 내린 오염된 빗물을 버리는 장치다.
• 여과·살균 처리: 이용 용도에 맞게 빗물을 정화하는 과정이다.
• 물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률: 빗물이용시설을 규율하는 기본 법률이다.
• 중수도: 건물 내 배수를 정화해 재이용하는 설비로 빗물이용시설과 구분된다.

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 비가 지붕에 떨어질 때 그 물을 받아 탱크에 모아 두었다가 쓰는 것이다. 빗물은 버려지면 우수 배수로로 빠지지만, 이를 모으면 상수 사용량을 줄이고 지하수 보충에도 기여한다.

정식으로는 빗물을 모아 저장하고 필요한 처리를 거쳐 공급하는 시설을 빗물이용시설이라 한다. 빗물이용은 빗물을 땅으로 흘려보내지 않고 집수면에서 받아 저류조에 저장하는 것이 핵심이다. 유출을 막고 지하로 스며들게 하는 빗물 저류(Rainwater Harvesting, RWH)와 개념이 맞닿아 있다.

빗물이용의 질은 집수 과정에서 결정된다. 지붕에 처음 내린 빗물은 먼지와 오염물이 많아 초기우수 배제 장치로 버리고, 나머지를 저류조로 보낸다. 저류된 물은 여과·살균 처리를 거쳐 세척수, 조경수, 수세식 변기 용수 등 용도에 맞게 쓴다. 식수로 바로 쓰는 것은 일반적으로 허용되지 않는다.

빗물이용시설의 핵심은 집수, 저장, 처리, 공급의 4단계를 용도별 수질에 맞춰 설계하는 것이다.

3. 등장 배경과 필요성

도시화가 진행되면서 아스팔트와 콘크리트 등 불투수면이 넓어졌다. 빗물이 땅에 스며들지 못하고 하수로 빠르게 유출되면서 도시 홍수 위험이 커지고 지하수 함양량은 줄어든다. 지하수를 계속 뽑아 쓰면 지하수위가 내려가 지반 침하 등 2차 문제가 생긴다.

물 수요는 늘고 공급은 한계에 이르고 있다. 특히 가뭄이 잦은 지역에서는 상수 공급에 의존하는 방식의 한계가 드러난다. 빗물을 모아 비상용수나 조경용수로 쓰면 상수 사용량을 낮출 수 있다. 이것이 물 수급 불균형을 완화하는 가장 직접적인 방법이다.

해외 사례도 같은 방향이다. 방글라데시 다카시는 2011년 지하수위 하락과 침수 문제를 줄이기 위해 신축 건물에 옥상 빗물 수집 시설을 의무화하는 건축 규정 개정을 발표했다. 캐나다는 주택 단위의 빗물 저장과 회색수 재이용이 확산되고 있으나 관련 규정은 아직 정비 중이다. 이는 빗물이용이 법과 제도로 자리 잡는 과정이 나라마다 다름을 보여 준다.

우리나라는 물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률을 기본으로 하고, 각 지방자치단체가 조례로 설치 대상을 정한다. 다수 지자체 조례는 지붕면적 1천제곱미터 이상 건축물에 빗물이용시설 설치를 권장하고 있다. 일부 시설물은 법에 따라 의무 설치 대상이 된다. 따라서 답안에서는 법정 의무와 지자체 권장 대상을 구분해 써야 한다.

빗물이용의 필요성은 세 가지로 정리된다. 첫째 상수 사용 절감, 둘째 우수 유출 저감을 통한 도시 홍수 완화, 셋째 지하수 함양 보완이다. 이 세 가지 효과가 동시에 나타나는 점이 설비 도입의 근거가 된다.

4. 구성요소·원리·절차

빗물이용시설과 중수도는 같은 목적(상수 사용량 절감)을 갖지만 수원과 처리 방식이 다르다. 빗물이용시설은 지붕면에 내린 빗물을 모아 저류·여과·소독 후 세척수, 조경수, 청소용수 등 비음용 용도에 쓴다. 중수도는 건물에서 한 번 쓴 생활배수(세면·샤워·세탁 등)를 모아 처리한 뒤 변기 세정수나 살수 등에 재사용한다. 두 설비 모두 상수도와 혼합되지 않도록 배관을 구분하는 것이 핵심이다.

빗물이용시설의 주요 구성요소는 다음과 같다.

이 표는 빗물이용시설의 기본 구성을 보여준다. 저류조 용량과 여과 방식이 시설의 성능을 좌우한다.

중수도의 구성요소는 다음과 같다.

중수도는 원수 수질이 빗물보다 나쁘므로 생물학적 처리와 소독이 필수다.

원리는 다음과 같다. 빗물은 수질이 비교적 깨끗하고 수량이 강우에 좌우된다. 따라서 저류 용량과 강우 조건의 균형이 설계의 핵심이다. 중수도는 수량이 일정하고 수질 관리가 중요하다. 두 설비 모두 재이용수가 음용수와 섞이면 안 되므로 배관 색과 표시로 구분한다.

빗물이용시설은 지붕 빗물을 저류·여과해 비음용 용도로 쓰고, 중수도는 생활배수를 처리해 재사용한다.

빗물이용시설의 절차는 다음과 같다.

• 지붕면적과 강우량을 조사해 연간 집수량을 산정한다.
• 집수면·홈통·여과장치를 설계하고 초기 우수 배제 장치를 둔다.
• 저류조 용량을 정하고 송수 펌프와 소독장치를 선정한다.
• 재이용 배관을 상수도 배관과 구분해 시공하고 표시한다.
• 계량기를 설치해 사용량과 누수를 확인한다.
• 설치 후 시설기준·관리기준 적합 여부를 확인받는다.

중수도의 절차는 다음과 같다.

• 생활배수 발생량과 재이용 용도별 수요를 조사한다.
• 원수 분리 배관과 집수조를 계획한다.
• 스크린, 생물 처리 또는 막 여과 방식을 선정한다.
• 처리수 저장조와 공급 펌프를 설계한다.
• 중수 배관을 상수 배관과 구분하고 표시한다.
• 수질 검사와 설비 점검 주기를 정해 운영한다.

공식은 빗물 집수량 산정식이다.

$Q = A \times R \times \eta$

여기서 Q는 연간 집수량(㎥/년), A는 집수면적(㎡), R은 연간 강우량(m/년), \eta는 집수 효율(무차원)이다. 집수 효율은 여과·증발 손실을 반영한 값이다.

5. 관련 법령·기준·표준

빗물이용시설과 중수도의 근거는 「물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률」과 그 시행규칙이다. 시행규칙 제4조가 시설기준과 관리기준을 정한다. 지방자치단체는 조례로 설치 권장 대상과 기준을 정하며, 대부분 시행규칙 제4조를 준용한다.

빗물이용시설 관련 기준은 다음과 같다.

중수도 관련 기준은 다음과 같다.

빗물이용시설은 설치 권장과 설치 의무가 구분된다. 법 제8조 대상은 의무, 나머지 건축물은 지자체가 권장하는 구조다. 중수도도 같은 구조를 따른다. 지자체별 권장 대상 기준은 조례마다 다르므로 해당 지역 조례를 함께 확인해야 한다.

개정 연혁으로는 광양시 조례가 2016년에, 산청군 조례가 2015년에, 부산광역시 조례가 2024년에 개정됐다. 제천시 조례는 2025년에 개정됐다. 이들 개정은 지자체 조례 문구를 바꾼 것이다.