저영향개발

왜 배우는가: 저영향개발은 여러 회차에 걸쳐 반복 출제된 기본 개념이며, 1교시 용어 문제와 2~4교시 논술 문제에 함께 나온다. 개발에 따른 물순환 왜곡을 줄이는 설계 원리를 알아야 시설 설명과 비교 답안을 쓸 수 있다.

출제 이력: 제138회 1교시 8번, 제134회 3교시 6번, 제132회 2교시 6번, 제123회 3교시 5번, 제119회 1교시 10번, 제114회 1교시 1번, 제95회 3교시 5번, 제93회 3교시 1번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

저영향개발은 자연의 물순환 기능을 활용해 빗물을 발생원에서 관리하는 개발 접근이다. 저영향개발은 개발로 줄어든 침투와 증발산 기능을 되살리고, 빗물이 대지 밖으로 나가는 유출량과 오염물질의 이동을 함께 줄이는 것을 목표로 한다. 빗물을 한 곳에 모아 멀리 흘려보내는 방식과 구별되는 점이 이 정의의 핵심이다.

• 저영향개발(LID): 자연의 물순환 과정을 활용하거나 모방하여 강우 유출수를 관리하는 기법과 실천 방법의 총칭이다.
• 발생원 관리: 빗물을 멀리 보내지 않고 강우가 내린 지점 가까이에서 침투, 저류, 이용을 처리하는 관리 원칙이다.
• 침투: 빗물이 토양으로 스며들어 지하로 이동하는 과정으로, 지표 유출을 줄이는 핵심 기능이다.
• 증발산: 식생과 토양 표면에서 물이 대기로 돌아가는 과정으로, 빗물의 유출량을 줄이는 데 기여한다.
• 빗물 이용: 지붕이나 포장면에 내린 빗물을 모아 조경용수나 세정용수 등으로 쓰는 것이다.
• 그린빗물인프라(GSI): 식생과 토양 같은 자연 요소를 도시 기반시설에 적용해 빗물을 관리하는 시설과 네트워크이다.
• 비점오염: 오염원의 지점이 특정되지 않은 채 강우 때 지표를 따라 흘러 수계로 들어가는 오염이다.

2. 개념 풀이

저영향개발의 정식 정의는 침투, 증발산, 빗물 이용 같은 자연의 물순환 과정을 활용하거나 모방하여 빗물을 관리함으로써 수질과 수생태계 서식처를 보호하는 체계와 실천 방법의 총칭이다. 이 정의에는 두 가지 요점이 있다. 첫째, 관리 대상이 빗물의 양과 질을 함께 포함한다. 둘째, 관리 수단이 대규모 하수관거나 집중식 저류지가 아니라 자연의 물순환 과정이다.

저영향개발의 원리는 강우를 빠르게 배수하는 대신 지표에 머무르게 하여 물의 흐름을 바꾸는 데 있다. 강우를 침투, 증발산, 지표 유출로 나누면 물수지는 다음 식으로 쓸 수 있다.

$P = I + ET + R$

여기서 P는 강우량(mm), I는 침투량(mm), ET는 증발산량(mm), R은 지표 유출량(mm)이다. 자연 상태의 지표에서는 I와 ET가 크고 R이 작다. 반면 불투수면이 넓어지면 I와 ET가 줄고 R이 커지는데, 저영향개발은 발생원 근처에서 이 R의 일부를 다시 I와 ET 쪽으로 돌려보내는 방식이다.

• 물수지: 강우가 침투, 증발산, 유출로 배분되는 관계이며, 개발 전후의 유출 변화를 해석하는 기준이다.
• 첨두유출: 강우 시 하류 수로에 나타나는 최대 유량이며, 저영향개발은 이 값을 낮추고 유출이 늦게 나타나도록 하는 데 목적이 있다.
• 분산 관리: 대규모 집중시설 대신 작은 규모의 시설을 대지 곳곳에 배치하는 방식이다.

미국과 캐나다의 기준에서는 저영향개발의 핵심 요건을 다섯 가지로 든다. 그 내용은 다음과 같다.

• 자연지역을 가능한 한 보전하고 전체 대지를 포장하지 않는다.
• 개발이 수문에 미치는 영향을 최소화한다.
• 대지 밖으로 나가는 유출량의 크기와 지속시간을 유지한다.
• 소규모 통합관리시설(IMP)을 대지 곳곳에 분산 배치한다.
• 오염 예방, 적절한 유지관리, 공공 교육 프로그램을 함께 운영한다.

저영향개발은 개별 시설의 기술이 아니라 계획, 설계, 시공, 유지관리를 모두 포함하는 포괄적 개념이다. 따라서 침투시설 하나를 설치하는 것만으로는 충분하지 않고, 유역 단위의 물순환 건강성을 관리하는 방향으로 확장된다.

3. 등장 배경과 필요성

도시화는 토지를 아스팔트와 콘크리트 같은 불투수면으로 덮어 자연의 물순환을 왜곡한다. 빗물이 땅에 스며들지 못하고 지표를 따라 빠르게 하수관로로 모이면 침수 위험이 커지고, 노면에 쌓인 오염물질이 강우와 함께 하천과 호소로 옮겨진다. 이 문제는 개발 면적이 늘수록 커지므로, 개발 단계에서부터 빗물 관리를 함께 설계할 필요가 생긴다.

기존의 우수관리는 하수관거, 펌프장, 저류지, 연못 같은 집중형 우수관리 구조물에 의존해 왔다. 이러한 방식은 빗물을 한 곳에 모아 하류에서 처리하므로 대규모 공사와 유지관리 비용이 든다. 저영향개발은 미국 메릴랜드주 프린스조지 카운티에서 1990년에 시작되었다. 당시 건설사업에 설치되던 최적관리기법(BMP)인 연못과 저류지가 비용 효율이 낮고 수질 목표를 충족하지 못한다고 판단되면서, 이를 대신하는 대안으로 출발하였다.

한국도 기후변화에 따른 재해 피해를 줄이기 위해 사전재해 영향성 검토 협의 제도, 자연재해 위험지구 정비사업, 지속가능한 신도시 계획기준 등을 활용하고 있다. 그러나 이들 제도는 공간 범위, 적용 방안, 기준이 충분하지 않아 실효성에 한계가 있다는 지적을 받는다. 지속가능한 신도시 계획기준은 유수지, 녹지, 투수성포장재 같은 계획요소를 제시하지만 완충녹지를 제외하면 적용 방안이 미흡하다. 자연재해 위험지구 정비사업은 하수관거 정비와 펌프장 증설 같은 중앙집중식 배수시스템에 의존하는 구조물 대책이 대부분이다.