저영향개발(LID)

왜 배우는가: 저영향개발(LID)은 도시화로 인한 불투수면 증가와 홍수·비점오염 문제를 발생지에서 해결하는 대표 기법으로, 수자원·도시침수 분야의 계획과 설계에서 빠지지 않고 다뤄진다. 기술사 시험에서도 개념 정의와 하천 분야 적용을 묻는 형태로 반복 출제되어 정확한 정의와 원리를 정리해 두어야 한다.

출제 이력: 제113회 1교시 11번, 제108회 1교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

저영향개발(LID)은 강우가 발생한 지점에서 침투·저류 등으로 유출을 억제해 개발 전 물순환에 가깝게 되돌리는 토지이용 계획 및 도시개발 기법이다.

• 핵심 키워드: 저영향개발(LID), 발생지 관리, 침투, 저류, 증발산, 물순환 회복, 불투수면 저감, 분산형 빗물관리

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 비가 내린 자리에서 물을 땅에 스며들게 하거나 잠시 모아 두었다가 천천히 흘려보내는 방법이다. 빗물을 하수관으로 빨리 보내 버리는 기존 방식과 반대되는 발상이다.

정식 정의는 다음과 같다. 저영향개발은 빗물 유출 발생지에서부터 침투와 저류를 통해 빗물의 유출을 억제하여, 개발로 인한 자연 물순환 촉진과 도시 물환경 영향 최소화를 목표로 하는 토지이용계획 및 도시개발 기법이다. 이 정의는 서울특별시 관악구 빗물관리에 관한 조례 등 지자체 조례에도 같은 취지로 실려 있다.

핵심 용어는 다음과 같다.

• 발생지 관리: 유출이 생기는 지점에서 물을 처리하는 것이다. 하류의 대형 시설에 의존하지 않는다.
• 침투: 빗물을 지표 아래로 스며들게 하는 것이다. 지하수 함양과 첨두유량 감소에 기여한다.
• 저류와 증발산: 빗물을 일시 저장하고 식생과 대기로 되돌려 보내는 과정이다. 수문 기능 회복의 핵심이다.
• 분산형 시설: 빗물정원, 식생수로, 옥상 녹화, 투수포장처럼 소규모 시설을 여러 곳에 나누어 설치하는 방식이다.

영문 용어 Low Impact Development는 '영향을 낮춘 개발'이라는 뜻으로, 개발이 수문 환경에 주는 충격을 줄이는 것을 의미한다.

3. 등장 배경과 필요성

급속한 산업화와 도시화로 토지이용이 바뀌면서 불투수층이 늘었다. 그 결과 강우의 상당 부분이 땅에 스미지 못하고 빠르게 유출되어 홍수 피해가 커졌다. 동시에 유출수가 오염물질을 함께 운반해 하천 수질이 나빠졌다. 지하수 함양이 줄어 지하수 고갈과 지반 침하가 생기고, 평상시 유량이 줄어 하천의 건천화도 진행되었다.

이 문제는 비점오염원 때문에 더 복잡하다. 비점오염원은 도시, 도로, 농지, 공사장 등 불특정 장소에서 나오는 오염으로, 발생 지점을 특정하기 어렵다. 따라서 하류 끝단에서 정화하는 방식은 비효율적이고 지속성도 낮다는 평가를 받았다.

이런 배경에서 1990년대 후반 미국에서 기존 친환경 우수관리 수단인 BMP(Best Management Practices)를 바탕으로 저영향개발 개념이 확립되었다. 기존 방식이 배수를 빠르게 하는 데 초점을 두었다면, 저영향개발은 개발 이전의 수문 기능을 유지하는 데 목적을 둔다. 즉 문제를 하류로 옮기지 않고 발생지에서 해결한다는 점이 필요성의 핵심이다.

국내에서는 이 개념이 지자체 빗물관리 조례와 물관리 조례에 반영되어 적용 근거가 마련되고 있다.

4. 구성요소·원리·절차

저영향개발(LID)은 빗물을 발생지에서 침투, 저류, 증발산, 재이용시키는 시설들의 묶음으로 이루어진다. 구성요소는 크게 식생형, 침투형, 저류형으로 나뉜다. 국내 조례도 이 세 갈래를 빗물관리시설의 기본 틀로 쓴다.

저영향개발은 개발 이전의 수문 기능을 최대한 되살리는 것이 목표다

표의 구성은 조례의 시설 분류와 원리 설명을 따른 것이다. 식생형은 토양과 식생이 함께 물을 걸러 내고, 침투형과 저류형은 물을 땅속이나 저장고에 머물게 한다. 시설마다 설치 위치와 규모가 달라도 기능의 흐름은 같다.

물리적 기술은 저류, 침투능 증대, 증발량 극대화, 침식 방지로 나뉜다. 생물학적 기술은 증산, 영양물질 순환, 식생을 이용한 수문 저장, 미생물 분해를 포함한다. 화학적 기술은 흡착과 이온교환을 쓴다. 세 기술은 서로 독립이 아니라 한 시설 안에서 함께 작동한다.

원리는 다음 여덟 가지로 요약된다. 부지 선정 단계부터 통합 관리하고, 수문순환 기능을 확보하며, 저감보다 방지를 앞세운다. 또한 소규모 기술을 분산 배치하고, 자연상태의 물순환 기능을 유지한다. 이 원리는 기존의 집중식 관거·말단 처리와 대비되는 설계 철학이다.

설계 절차는 다음과 같다.

• 대상 지역의 토지이용, 불투수율, 토양 침투능을 조사한다.
• 보전 대상(녹지, 하천, 지형 요소)을 먼저 정하고 개발 영향을 최소화하는 배치를 잡는다.
• 강우 유출량을 산정하고 설계 강우의 침투·저류 용량을 정한다.
• 식생형·침투형·저류형 시설을 조합하고 배치한다.
• 방류구 조건과 월류 경로를 확인한다.
• 유지관리 계획과 모니터링 항목을 정한다.

계산 원리를 한 가지 보인다. 침투 용량 V_i(㎥)는 V_i = A \times f \times i \times t 로 근사할 수 있다. 여기서 A는 집수면적(㎡), f는 유출계수(무차원), i는 강우강도(mm/h), t는 강우 지속시간(h)이다. 이 식은 개념 확인용이며 실제 설계는 시설 기준에 따라 별도로 계산한다.

5. 관련 법령·기준·표준

국내 법적 근거는 「자연재해대책법」 시행령의 빗물관리시설 규정이다. 조례들은 이 시행령의 침투시설과 저류시설을 그대로 가져온다. 비점오염저감시설은 「물환경보전법」에 따른 별도 시설로 구분된다.

저영향개발 개념을 법으로 정의한 조례는 다음 내용을 공통으로 담는다. 빗물 유출 발생지에서부터 침투·저류로 유출을 억제하고, 자연 물순환 촉진과 도시 물환경 영향 최소화를 목표로 한다.

표의 값은 조례 원문의 정의를 따른 것이다. 세부 설치·관리 기준은 자연재해대책법 조항에 따른다.

지자체 조례마다 기준의 폭이 다르다. 한 조례는 최소화를 강조하고 다른 조례는 억제를 강조한다. 공통점은 발생지 처리와 자연 물순환 회복이다.

개정 연혁으로 보면 조례의 정의 조항은 2023년 이후 같은 틀로 정비되고 있다. 다만 시행령의 세부 조문 번호는 개정에 따라 바뀔 수 있으므로 현행 조문을 기준으로 쓴다.

국제 기준은 미국과 캐나다에서 쓰는 LID 설계 접근법이 참고된다. 이 접근법은 소규모 공학적 수문 제어로 개발 전 수문 체계를 재현한다. 국내 기준과의 차이는 법적 강제 수준과 적용 범위에 있다.

6. 유형과 비교

저영향개발 기법은 빗물을 처리하는 위치와 방식에 따라 나눌 수 있다. 같은 목표를 가진 기법이라도 침투형, 저류형, 식생형은 설치 위치와 기능이 다르므로 설계 단계에서 구분해야 한다.