KR101540355B1 - 강우 및 공간 유형에 따른 저영향개발 기법의 물순환 회복 효과 분석 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 개발 대상 지역의 강우 특성 및 공간 유형 정보를 활용하여 저영향개발(LID) 기법에 의하여 해당 개발 대상 지역에서의 물순환 회복 효과를 분석하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 분석 시스템 및 분석 방법에서 채택된 수문 모의 분석을 통하여 개발 대상 지역에서 저영향개발 기법에 의한 물순환 회복 효과를 정량적으로 정확하게 평가, 분석할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 기술을 채택하여 개발 대상 지역에서의 강우유출량 저감을 고려하여 도시 공간을 계획할 때 참고자료로 활용될 수 있다.
Description
본 출원은 대한민국 환경부의 "환경정책기반공공기술개발사업"의 일환으로서 "도시생태계 적응ㆍ관리 기법 및 지원시스템 개발"(주관기관 기관명: 서울대학교 산학협력단, 과제번호: 416-111-014) 과제의 수행 결과물에 관한 것이다.
본 발명은 개발 대상 지역의 저영향개발로 인한 환경 영향을 분석하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강우 특성 및 공간 유형에 기초하여 개발 대상 지역에 대한 저영향개발 기법으로 인한 물순환 회복 효과를 분석하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
우리나라는 1960년대 이후로 급격하게 산업화, 도시화가 진행되었다. 이에 따라, 자연적 물순환이 파괴되면서 도시지역의 불투수면이 증가하고 이로 인하여 강우유출량이 증가하고 있다. 그 중에서도 도시지역의 개발로 인한 해당 개발지역의 물순환은 개발 이전 상태의 자연적인 물순환과는 다른 왜곡된 양상을 띠게 되었다. 불투수면으로 인하여 강우 침투량이 감소하여 지하수위 저하, 하천 건천화 등의 문제가 대두되었고, 유출량의 증가로 인해 도시 홍수의 빈도 및 강도도 증가하였다.
한편, 1990년대 초반 미국의 환경부에서는 개발 과정에서 손상된 도시 물순환으로 인해 야기되는 도시홍수 등의 문제를 해결하기 위하여 물순환을 개발 이전의 상태로 회복하는 것을 목표로 하는 LID(Low Impact Development, 저영향개발) 기법을 제안하였다. LID 기법은 기존의 인프라 중심의 우수 관리와는 달리 녹지의 확보 등을 통한 자연 상태의 수문 순환(hydrologic cycle) 기능을 유지하기 위한 기법을 활용한 기술을 의미하는 것으로, 대표적 기법으로 옥상 녹화, 투수성 포장, 생태 연못, 빗물정원 등이 있다. LID 기법이 국내에 소개됨에 따라서 아산탕정지구, 송도신도시 등이 물순환 신도시로 계획되는 등 이를 적극적으로 도입하려는 노력이 이루어지고 있다.
대상 지역에 택지, 산업단지 등과 같은 도시화 및/또는 산업화 개발을 수행할 때, LTD 기법의 적용에 따라 개발 대상 지역에서의 물순환 효과를 분석할 필요가 있다. LID 기법에 따른 물순환 개선 효과를 평가하기 위한 방법은 개발 대상 지역에 실제 실험 장비를 설치하여 측정 자료를 통해 개발 전후의 효과를 비교하는 방법과, 수문 모형을 이용하여 가상하는 평가하는 방식으로 구분된다. 그런데, 종래 수문 모형을 이용한 물순환 효과 분석 방법은 개발 대상 도시지역에 LTD 기법을 도입하였을 경우의 오염부하량 저감 효과 또는 침투량 증진을 통한 유출 저감 효과에 주로 초점이 맞추어져 있었다(비특허문헌 1 및 2). 이처럼, 종래의 물순환 효과 분석 방법에서는 개발 대상 도시지역에서의 강우 특성은 고려되지 않기 때문에, LID 기법의 적용에 따른 해당 지역에서의 물순환 효과 분석이나 평가는 심각한 오류를 초래할 가능성이 많다.
1. Dietz, M.E. 2007. Low Impact Development Practices: A review of current research and recommendations for future directions, Water, Air, and Soil Pollution, 186, 351-363.
2. Ahiablame, L.M., Engel, B.A., Chaubey, I. 2013. Effectiveness of low impact development practices in two urbanized watersheds: Retrofitting with rain barrel/cistern and porous pavement, Journal of Environmental Management, 119, 151-161.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 모형을 활용한 수문학적 모의(simulation) 분석을 통하여 저영향개발(LID)에 따른 개발 대상 지역의 물순환 회복 효과를 정확하게 정량적으로 평가, 분석하는 시스템 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 개발 대상 지역의 환경 정보 및 공간 정보 등에 기초하여 저영향개발 기법에 따라 해당 개발 대상 지역에서의 물순환 회복 효과를 정량적으로 평가, 분석할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
전술한 목적을 가지는 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 개발 대상 지역의 강우 특성 및 공간 유형에 따른 모의(simulation) 분석을 통하여 선택된 저영향개발 기법의 적용에 따른 해당 개발 대상 지역의 물순환 효과를 분석하는 시스템으로서, 상기 개발 대상 지역의 강우 특성 정보 및 공간 유형 정보를 추출하는 대상지역 설정 모듈; 저영향개발 기법 중에서 선택된 저영향개발 기법 정보를 추출하는 기술 설정모듈; 및 상기 대상지역 설정 모듈과 상기 기술 설정 모듈에서 추출된 정보에 기초하여 추출된 개발 대상 지역에 대하여 추출된 저영향개발 기법에 의하여 해당 개발 대상 지역의 물순환 효과를 분석하는 영향 분석 모듈을 포함하는 물순환 효과를 분석하는 시스템을 제공한다.
상기 대상지역 설정 모듈에서 추출되는 상기 강우 특성 정보는 상기 개발 대상 지역의 단기간 강우 특성 정보 및 장기간 강우 특성 정보를 포함할 수 있다.
예시적으로, 상기 영향 분석 모듈은 스톰 모형(STORM model)에 기초하여 해당 개발 대상 지역의 물순환 효과를 분석할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 개발 대상 지역의 강우 특성 및 공간 유형에 따른 모의(simulation) 분석을 통하여 선택된 저영향개발 기법의 적용에 따른 해당 개발 대상 지역의 물순환 효과를 분석하는 방법으로서, 대상지역 설정 모듈에 의하여 상기 개발 대상 지역의 강우 특성 정보 및 공간 유형 정보를 포함하는 개발 대상 지역 정보가 추출되는 단계; 기술 설정 모듈에 의하여 저영향개발 기법 중에서 선택된 저영향개발 기법 정보가 추출되는 단계; 및 영향 분석 모듈에 의하여 상기 추출된 개발대상 지역 정보와 상기 선택된 저영향개발 기법 정보에 기초하여, 추출된 개발 대상 지역에 대하여 추출된 저영향개발 기법에 의하여 해당 개발 대상 지역의 물순환 효과가 분석되는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
상기 개발 대상 지역 정보가 추출되는 단계에서 추출되는 상기 강우 특성 정보는 상기 개발 대상 지역의 단기간 강우 특성 정보 및 장기간 강우 특성 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 물순환 효과가 분석되는 단계에서 스톰 모형(STORM model)에 기초하여 해당 개발 대상 지역의 물순환 효과가 분석될 수 있다.
본 발명은 저영향개발(LID) 기법의 효과적인 적용을 위하여 개발 대상지의 현황 시나리오별로 강우 유형 및 공간 유형에 따른 물수지(water balance)를 분석하는 기술을 개발하였다. 이를 통하여 저영향개발로 인한 자연적 물순환의 훼손을 완화하고 개발 이전의 상태로의 회복을 돕기 위한 저영향개발의 효과적인 적용 방안에 대한 모의 평가 및 분석이 가능하다.
즉, 본 발명은 수문 모형인 STORM 모형을 사용하여 입력 자료로서 공간 유형과 강우 유형을 다르게 하여 물순환을 분석한 결과로부터 저영향개발의 효과적 적용 방안을 도출하였다. 특히 생태면적률 지침을 근거로 하여 분류한 공간 유형으로부터의 물수지 모의 결과는 향후 도시의 공간 계획에서 저영향개발의 도입을 통한 물순환 회복을 고려할 때에 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 개발 대상 지역에 대한 물순환 효과를 분석하는 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 개발 대상 지역에 대한 물순환 효과를 분석하는 방법을 개략적으로 도시한 플로 차트이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 선정된 개발 대상 지역의 위치 및 설계도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 단기간 고강도 강우 조건에서 개발 대상 지역에 저영향개발(LID) 기법을 적용하는 경우의 물수지 모의 분석 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 장기간 저강도 강우 조건에서 개발 대상 지역에 저영향개발 기법을 적용하는 경우의 물수지 모의 분석 결과를 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 개발 대상 지역에 대한 물순환 효과를 분석하는 방법을 개략적으로 도시한 플로 차트이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 선정된 개발 대상 지역의 위치 및 설계도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 단기간 고강도 강우 조건에서 개발 대상 지역에 저영향개발(LID) 기법을 적용하는 경우의 물수지 모의 분석 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 장기간 저강도 강우 조건에서 개발 대상 지역에 저영향개발 기법을 적용하는 경우의 물수지 모의 분석 결과를 도시한 그래프이다.
이하, 필요한 경우에 첨부하는 도면을 참조하면서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
종래 수문 모형을 이용하여 도시지역의 저영향개발(LID, low impact development) 기법에 의한 물순환 분석 평가에서는 대상 지역의 강우를 선정하여 물수지(water balance)에 대한 모의 분석이 수행되는데, 대상 지역의 강우를 선정할 때, 강우 특성을 충분히 고려하지 않았다. 즉, LID 기법에 따른 평가를 위한 수문 모의 분석의 경우, 첨두 유출량에 대한 평가 혹은 장기 유출에 대한 평가가 주로 이루어져 왔다. 이를 위해서, 강우 유형을 구분하는 것보다는 LID 기법에 따른 효과가 잘 나타나도록 단순히 극한의 강우 유형만을 선택하거나 장기유출의 경우에는 1년-10년까지의 강우 패턴을 유형을 구분하지 않고 모두 선택하였다. 이처럼 종래 LID 기법에 따른 모의 분석에서 강우 유형을 구분하는 것은 중요하게 취급되지 않았다.
한편, 도시지역의 물순환 회복을 위해 적용되는 LID 기법은 설치면적과 관리 비용 등에 한계를 가지기 때문에, 비용대비 효과를 늘릴 수 있도록 도시지역의 물수지 특성에 영향을 끼치는 주요한 변수인 토지이용 및 토지피복을 고려해야 한다. 하지만, LID요소 기술별로 물순환 개선 효과를 정량화하기 위한 종래의 연구는 입력 변수의 구축 등 자료 획득의 어려움 등으로 인하여 충분히 고려되지 않았다.
이에, 본 발명자들은 개발 대상 지역의 강우 특성 및 공간 유형 정보와, 적절한 모형을 사용하여 개발 대상 지역의 LID 기법에 따른 물순환 효과를 분석하기 위한 시스템 및 방법을 개발하여 본 발명을 완성하였다. LID 기법과 관련한 연구에서 물순환 회복이란 대상지의 개발 이전과 이후의 물수지 특성을 비교하여 LID 적용 후의 물수지가 개발 전과 같은 양상을 보이는 것을 의미한다. 본 발명은 저영향개발 기술의 도입이 개발지의 물순환 회복에 얼마나 도움이 되는지를 정량적으로 평가하는 것을 목표로, 강우 유형을 극한 강우사상과 일반적 강우사상 두 가지로 나누어 분석하여 강우 유형에 따른 개발지의 LID 적용으로 인한 물수지 변동을 분석하는 동시에 이와 더불어 LID시설을 포함한 대상지의 공간 유형을 구분하여 물수지 특성을 분석하였다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 개발 대상 지역에 대한 저영향개발 기법의 적용에 따른 물순환 효과를 분석하는 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 물순환 효과 분석 시스템(100)은 택지, 산업단지 등이 예정된 개발 대상 지역의 강우 특성 및 공간 유형에 따른 모의(simulation) 분석을 통하여 각각의 저영향개발(LID, low impact development)에 의하여 해당 개발 대상 지역의 물순환 효과를 분석한다. 도 1에 도시한 것과 같이, 예시적인 실시형태에서 개발 대상 지역의 물순환 효과 분석 시스템(100)은 개발 대상 지역 및 저영향개발 기술에 대한 다양한 정보 등을 저장하는 데이터베이스 모듈(110)과, 개발 대상 지역 정보를 추출하는 대상지역 설정 모듈(120)과, 선택된 저영향개발 기법과 관련된 정보를 추출하는 기술 설정 모듈(130)과, 추출된 정보에 기초하여 해당 개발 대상 지역의 물순환 효과를 분석하는 영향 분석 모듈(140)과, 이들 모듈을 제어하기 위한 CPU와 같은 제어부(150)를 포함한다.
본 명세서에서 모듈(module)이란, 본 발명의 기술 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 이 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예를 들어, 모듈은 소정의 컴퓨터 언어로 작성된 코드와 이 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단어를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 특정의 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게는 용이하게 인식될 수 있을 것이다.
예시적인 실시형태에서 데이터베이스 모듈(110)은 개발 대상 지역에 대한 정보를 저장하는 대상지역 데이터베이스(대상지역 DB, 112)와, 저영향개발(LID) 기법과 관련된 정보를 저장하는 기술 데이터베이스(기술 DB, 114)와, 평가, 분석된 물순환 효과 정보 등을 저장하는 영향분석 데이터베이스(영향분석 DB, 116)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 대상지역 DB(112)는 개발 대상 지역에 대한 강우 유형 특성 정보와 공간 유형과 관련된 정보를 적어도 저장한다. 개발 대상 지역에 대한 강우 유형 특성 정보는 기상청 등에서 제공하는 자료로부터 수집할 수 있으며, 공간 유형과 관련된 정보는 환경부, 국토교통부 또는 해당 지역을 관할하는 지방자치단체 등에서 저장, 관리하는 설계도면, 지반조사보고서, 환경영향평가서 등의 자료에서 수집할 수 있다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 대상지역 DB(112)에 저장된 강우 특성 정보는 단기간(예를 들어 1주일이나 1달의 기간) 강우 특성 정보와, 장기간(예를 들어 수개월에서 수년의 기간) 강우 특성 정보를 구분하여 저장할 수 있다. 필요한 경우에, 단기간 강우 특성 정보로서 높은 강우 강도 특성을 가지는 정보가 저장되고, 장기간 강우 특성 정보로서 낮은 강우 강도 특성을 가지는 정보가 저장될 수 있다. 대안적으로, 단기간 강우 특성 정보로서 높은 강우 강도 특성을 가지는 정보가 저장되고, 단기간 강우 특성 정보로서 높은 강우 강도 특성을 가지는 정보가 저장될 수 있다.
한편, 대상지역 DB(112)에 저장되는 개발 대상 지역의 공간 유형 정보는 예를 들어 환경부의 생태면적률(Biotope Area Ratio) 지침을 기준으로 분류, 저장될 수 있다. 생태면적률은 개발 사업을 추진할 때, 해당 사업으로 인한 자연적 순환의 파괴를 최소화하기 위해 개발면적 중에 생태적 기능 및 자연 순환기능이 있는 토양 면적이 차지하는 비율을 의미한다.
본 발명에서 다루고자 하는 대상 개발 사업에 LID를 적용하였을 경우의 물순환 회복 효과를 평가하는 데에 적절한 공간 유형 분류의 하나일 수 있다. 생태면적률 지침에서 제시하는 공간 유형은 자연표면녹지, 수공간, 인공표면녹지, 옥상녹화, 투수포장, 벽면녹화, 포장표면 등으로 구분된다. 따라서 본 발명의 예시적인 실시형태에 따르면, 개발 대상 지역의 조경설계도면 등을 참고하여, 공간 유형을 포장표면, 자연표면, 인공표면, 옥상녹화, 투수포장, 수공간(차수)의 6가지로 구분하여 저장할 수 있다. 하기 표 1에서 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 개발 대상 지역의 공간 유형의 구분을 나타냈다.
| 공간 유형 | Description |
| 포장표면 (Sealed surfaces) |
공기와 물이 투과되지 못하며 식물이 성장하지 못하는 공간(예 : 콘크리트, 아스팔트, 단단한 sub-base가 구비된 슬래브(slab)) |
| 자연표면 (Natural surfaces) |
존재하는 식물의 질이나 형태를 평가하지 않으면서 물이 방해받지 않고 투과하는 영역(예를 들어 잔디부터 정원 및 자연적 수목 지역을 포괄함) |
| 인공표면 (Artificial surfaces) |
지하 토양과 직접 연결되지 않지만 토심이 두께가 90cm를 초과하는 식물 서식 공간 |
| 옥상 녹화 (Green roofs) |
토심이 20cm 미만인 녹색옥상시스템이 적용된 광범위한 지역 |
| 투수포장 (Permeable pavement) |
물이 투과되지만, 식물이 성장하지 않는 영역 (예: 천연 지반 상의 자갈/모래 포장) |
| 수공간/생태연못 (Impermeable water surface) |
하부 토양에 물이 관통하지 않는 수공간(예: 인공연못) |
기술 DB(114)는 본 발명에 따라 모의 적용 대상이 되는 저영향개발(LID) 기법과 관련된 다양한 기법에 대한 정보가 저장된다. 예시적인 실시형태에서, 개발 대상 지역의 공간 유형에 따라 적절한 LID 기법에 대한 정보가 저장될 수 있다. LID 기법은 개발 대상 지역의 자연자원 보전, 교란 제한, 변화된 자연 자원의 복원 등을 위한 보전 설계; 유출량에 미치는 직접적인 영향을 최소화시킬 수 있도록 토지의 피복 유형이나 불투수율, 수문학적 토양 유형을 고려하는 영향 최소화 설계; 개방형 식생 수로와 자연 식생 배수 패턴을 사용하여 물의 흐름을 연장, 분산시키는 유출이동시간 유지 설계; 개발전과 유사하거나 최소의 변화를 가지도록 추가적인 유출량을 보다 더 감소시킬 수 있는 추가 유출량 감소 설계; 유출수 발생원에 설치하는 통합 설비 상의 오염 방지, 유지, 관리와 같은 오염 방지 설계 등으로 구분될 수 있다.
예시적으로, 개발 대상 지역에 대한 LID 기법의 요소 기술로는 개발 대상 지역에서 빗물을 최대한 많이 토양에 침투시켜 보유할 수 있도록 설계된 움푹하게 파여진 식재 지역인 우수저류공원(Rain Garden); 좁은 면적에서도 식물과 토양을 이용해 흡수, 여과, 침전, 휘발, 이온교환, 생물학적 분해 과정을 통한 오염 물질 제거에 효과적으로 사용되는 기술인 생태저류지(Bio-retention); 옥상에 정원을 설치하여 우수유출수를 저류 및 지연시킨 후 하수처리시설로 배출시키는 기술로 빗물 유출 저감 효과뿐만 아니라 도시열섬의 감소, 공기 정화 및 온실가스의 배출 감소 등의 효과 확보에 활용되는 지붕층 저류공원(Rooftop Gardens); 도시지역의 가로수를 담고 있는 땅 속의 컨테이너 형태의 필터를 이용하여, 도시 내 강우유출수를 침투시키는 기술인 가로수 저류(Tree box Filter); 양 옆의 경사면과 바닥이 식물로 덮인 개방된 얕은 도랑으로 지표 유출수를 모아서 하류 배출 지점으로 천천히 흘러나가게 하는 역할을 하는 식생수로(Vegetated Swales); 근접한 지표면의 얕은 유량을 처리하도록 설계된다. 특히 유출수의 속도를 줄이고 토사나 오염물질을 저류시켜 하층 토양으로 침투하게 하는 역할을 하는 완충녹지대(Buffers and Strips); 옥상에서 흘러 내려오는 강우유출수를 저류시키거나 잔디밭이나 정원에 쓸 관개수를 저장하는 빗물저장탱크(Rain Barrels and cisterns); 투수성 포장(Permeable Pavers)은 포장재를 통해 빗물을 노상에 침투시켜 흙 속으로 환원시키는 기능을 위한 투수성 포장(Permeable Pavers) 등을 포함할 수 있다. 필요한 경우, 대상지역 DB(112)에 저장되어 있는 개발 대상 지역의 공간 유형에 적절한 LID 기법이 선택될 수 있을 것이다.
한편, 영향분석 DB(116)는 대상지역 DB(112) 및 기술 DB(114)에 각각 저장된 정보 중에서 후술하는 대상지역 설정 모듈(120) 및 기술 설정 모듈(130)에 의하여 각각 추출된 정보에 기초하여 평가, 분석된 모의 정보 등이 저장된다. 예를 들어, 영향분석 DB(116)는 영향 분석 모듈(140)을 통하여, 개발 대상 지역에 대하여 선정된 LID 기법이 적용된 면적이나 해당 LID 기법을 적용하는 경우에 산출되는 비용 정보는 물론이고, 선정된 LID 기법에 따른 환경영향 분석 정보가 저장될 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 영향분석 DB(116)는 대상지역 DB(112)에서 산출된 강우 특성 및 공간 유형 정보와, 기술 DB(114)에서 선정된 LID 기술의 적용에 따라 해당 개발 대상 지역에서의 물순환 효과를 평가, 분석한 정보가 저장될 수 있다. 예를 들어 영향분석 DB(116)는 선정된 개발 대상 지역에서 적용된 LID 기법의 적용 시간 및 LID 기법 적용 규모 등에 따른 평가, 분석 정보가 저장된다. 이러한 분석 정보로서는 LID 기법 적용에 따른 생물다양성 증진 효과, 열섬효과 저감 효과, 이산화탄소 흡수 효과 등의 정보는 물론이고, 물수지 개선 효과와 같은 물순환 효과와 같은 정보가 저장될 수 있을 것이다. 예를 들어, 영향분석 DB(116)는 개발 대상 지역에 대한 개발 사업 전, 개발 사업 중, 개발 사업 후의 이들 분석 정보가 저장될 수 있을 것이다.
한편, 대상지역 설정 모듈(120)은 대상지역 DB(112)에 저장된 정보 중에서 개발 대상 지역의 정보를 선정, 추출한다. 예를 들어, 대상지역 설정 모듈(120)은 개발 대상 지역의 강우 특성 정보(예를 들어 단기간 및 장기간 강우 특성 정보)와 공간 유형 정보를 선정, 추출할 수 있다.
기술 설정 모듈(130)은 기술 DB(114)에 저장된 정보 중에서 개발 대상 지역의 공간 유형에 적합한 LID 기술을 선정, 추출한다. 예를 들어, 개발 대상 지역이 육상 공간인 경우에는 유니트형 가로환경 식재 기법을 선정, 추출하고, 수환경인 경우에는 습지형 생물서식공간 조성 기법을 선정, 추출하며, 인공표면부인 경우에는 탄소중립형 인공표면 녹화 기법을 선정, 추출할 수 있다.
영향분석 모듈(140)은 대상지역 설정 모듈(120) 및 기술 설정 모듈(130)에서 각각 선정, 추출된 정보를 토대로 개발 대상 지역의 공간 유형에 적절한 LID 기술을 적용하였을 경우의 환경영향 평가, 분석 결과를 모의(simulation)하여 그 결과를 산출한다. 예를 들어, 영향분석 모듈(140)은 개발 대상 지역에 대하여 적용된 각각의 LID 기법 적용에 의하여 해당 개발 대상 지역에서의 물순환 효과를 평가, 분석할 수 있다.
개발 대상 지역에서의 물순환 효과를 모의 분석하기 위하여 도시지역 수문 모의에 사용되는 모형이 사용될 수 있는데, 이러한 모형으로는 배수관망의 평가, 설계에 활용되며 관망의 특성을 모의할 수 있는 SWMM(Storm-Water Management Model), ILLUDAS 등을 이용할 수 있다. 바람직하게는 개발 대상 지역에 적용되는 LID 기법에 의해 형성된 LID 시설을 비롯하여 개발 대상 지역의 공간 유형에 따른 물수지 특성을 모의하기 위해서는 개별 시설에 대한 모의가 가능한 수문 모형으로서 스톰 모형(STORM model)을 사용할 수 있다.
스톰 모형은 독일의 IPS(Ingenineurgesellschaft Prof.Dr.Sieker mbH)에서 개발된 수문 모형으로 우수를 발생 지점에서 처리할 수 있는 투수 포장, 옥상 녹화, 저류 탱크, 침투 트렌치 등의 분산형 빗물관리 시설 모의가 가능하며 택지개발로 인한 물순환의 변동특성과 빗물관리시설의 적용 효과 모의에 적합한 것으로 알려져 있다.
스톰 모형은 기본적으로 5분 단위 강우자료를 반영하여 유효 우량을 산정하고 이로부터 유출, 침투 및 증발 현상을 모의한다. 증발량은 연간 총 증발량으로부터 단위도를 적용하여 하기 <식 1>을 통하여 산정될 수 있다(IPS, 2006).
(식 1에서, Δh υ (i)는 
시간에서의 증발량(mm)이며 
는 모의 시간, h υ 는 연간 평균 잠재 증발산량이다.)
유출은 불투수면과 투수면에서 서로 다르게 이루어지는데, 불투수면의 경우 침투가 일어나지 않는 특징이 있다. 하기 <식 2>에 의해 유출이 일어나는데, 유출에 영향을 끼치는 주요 인자는 지표 손실계수와 유출계수이다.
(식 2에서, Δh Ne,i 는 유출에 직접적으로 연관되는 
시간의 유효우량이며 Ψ e 는 종기 유출율, h Ne,i 
시간의 강우량이며 h m 과 εm,i는 각각 식생 차단과 지표 요철로 인한 손실량이다.)
투수면에서 일어나는 침투는 Horton과 Paulsen공식에 근거하여 이루어지는데, 강우강도가 침투능보다 클 경우는 하기 <식 3>의 Horton방법, 강우강도가 침투능보다 작을 경우는 <식 4>의 Paulsen방법을 적용한다.
(식 3 및 식 4에서, f(t)는 t시간에서의 침투능을 의미하고 f 0 와 f e 는 각각 초기, 종기 침투능이며 f i 는 i 시간에서의 침투능을 의미한다. 각각의 입력 변수들은 대상지의 공간 특성에 맞는 계수들을 입력할 수 있도록 되어 있다.)
영향분석 모듈(140)은 전술한 스톰 모델을 적용하여, 대상지역 설정 모듈(120)에서 선정, 추출된 개발 대상 지역의 강우 특성 정보 및 공간 유형 정보와, 기술 설정 모듈(130)에서 선정, 추출된, 개발 대상 지역의 공간 유형에 적절한 LID 기술 정보를 토대로 해당 개발 대상 지역의 공간 유형으로 LID 기법이 적용에 의하여 해당 개발 대상 지역에서의 물순환 효과에 대한 모의 평가, 분석 결과를 산출할 수 있다. 개발 대상 지역에 대하여 산출된 물순환 효과와 관련된 정보는 영향분석 DB(116)에 저장될 수 있다.
계속해서, 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 물순환 효과 분석 시스템을 이용하여 개발 대상 지역으로 LID 기법이 적용되었을 경우의 모의 평가 분석 결과를 산출하는 방법에 대해서 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 개발 대상 지역에 대한 물순환 효과를 분석하는 방법을 개략적으로 도시한 플로 차트이다.
대상지역 설정 모듈(120, 도 1 참조)은 대상지역 DB(112, 도 1 참조)에 저장되어 있는 대상지역 정보 중에서 특정 개발 대상 지역에 대한 강우 특성 정보 및 공간 유형 정보를 선택, 추출한다(S210 단계). 예를 들어 강우 특성 정보는 해당 개발 대상 지역의 단기간 강우 특성 정보와 장기간 강우 특성 정보를 포함할 수 있다. 또한, 공간 유형 정보는 예를 들어 환경부의 생태면적률 지침에 따라 상기 표 1에 따라 분류된 공간 유형 정보일 수 있다.
기술 설정 모듈(130, 도 1 참조)은 기술 DB(114)에 저장된 LID 기법 중에서, 대상지역 설정 모듈(120)에서 추출된 공간 유형 정보에 따라 적절한 LID 기법을 선정, 추출한다(S220 단계). 예를 들어, 개발 대상 지역이 육상 공간인 경우에는 유니트형 가로환경 식재 기법을 선정, 추출하고, 수환경인 경우에는 습지형 생물서식공간 조성 기법을 선정, 추출하며, 인공표면부인 경우에는 탄소중립형 인공표면 녹화 기법을 선정, 추출할 수 있다.
영향 분석 모듈(140, 도 1 참조)은 S210 단계에서 선택, 추출된 개발 대상 지역의 강우 특성 정보 및 공간 유형 정보와, 개발 대상 지역의 공간 유형 특성에 맞춰 S220 단계에서 선택, 추출된 LID 기술 적용 정보에 기초하여, 해당 개발 대상 지역에서의 LID 기술 적용에 따른 영향 평가, 분석 결과를 산출한다(S230 단계). 이 단계에서, 영향 분석 모듈(140, 도 1 참조)은 스톰 모형(STORM model)을 이용할 수 있다. 예를 들어, 본 단계에서 영향 분석 모듈(140)은 추출된 개발 대상 지역에 대하여 개발 전, 개발 중 및 개발 후의 물순환 효과 분석 결과를 산정할 수 있을 것이다. 필요한 경우에는 영향 분석 모듈(140)은 LID 기술 적용 시간 및 적용 규모 등에 따른 물순환 효과 분석 결과를 산출할 수 있다. 선택적으로, 영향 분석 모듈(140)은 각각의 LID 기술 적용 면적과 비용을 산출할 수도 있다.
S230 단계에서 산출된 평가, 분석 결과는 영향분석 DB(116, 도 1 참조)에 저장될 수 있다. 필요한 경우에는 분석된 개발 대상 지역의 물순환 효과에 대한 평가, 분석 결과가 컴퓨터와 같은 정보처리장치의 디스플레이나 프린트를 통하여 외부로 출력될 수 있다(S240 단계).
도 1 및 도 2에 각각 예시적으로 도시되어 있는 물순환 효과 분석 시스템과 물순환 효과 분석 방법을 사용하여, 개발 대상 지역의 강우 특성과 공간 유형에 따라 적용되는 LID 기법으로 인한 물순환 효과를 정량적으로 평가, 분석할 수 있다. 이하, 예시적인 실시예를 참조하면서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
실시예 1: 개발 대상 지역 선정 및 입력변수 설정
경기도는 전국평균에 비해 도시화가 상당히 빠르게 진행된 곳으로 향 후 빗물관리에 대한 중요도가 높게 인식되고 있다. 개발 전, 후의 물수지 분석을 위해서 현재 신도시 개발이 계획되어 시공 중에 있는 경기도 하남시 하남미사지구의 한 아파트 단지를 연구 대상지로 선택하였다. 경기도 하남에 위치한 본 대상지는 빗물관리의 중요성이 대두되고 있는 맥락 하에서 LID 기법을 적극 도입하기로 예정되어 있어 본 실시예의 공간적 범위로 설정하였다(도 1).
강우강도와 기간에 따라서 강우 패턴은 다르게 나타나는데 물수지 관련 연구에서는 모의 강우가 주요한 입력 변수이다. 본 실시예에서는 대상지의 물수지를 모의, 분석하기 위하여 입력한 강우 자료의 기간으로서, 두 가지의 강우 사상에 대하여 물수지를 모의하였다. 연도는 7월에 극한 강우 사상을 기록하였던 2011년으로 동일하며 기간은 장기간, 단기간으로 다르게 설정하였고 자세한 기간 및 총 강우량은 표 2와 같다. 선정된 강우 사상에 대하여 연구 공간 유형 분류 시나리오에 따라 물수지 분석이 수행되도록 하였다.
| 강우 유형 | 기간 | 강우량(mm) |
| 단기, 높은 강우 강도 | 2011.7.25 ~ 2011.7.30 | 511 |
| 장기, 낮은 강우 강도 | 2011.1.1 ~ 2011.6.29 | 570 |
한편, 대상 지구는 현재 대규모 택지개발이 계획되어 있으며 대상지 블록은 현재 개발 전의 나지 상태이다. LID의 물순환 회복 효과를 분석하기 위하여, 물수지 모의를 위한 대상지의 상태를 다음 3가지 상태로 가정하여, 개발 대상지의 개발 정도에 따른 시나리오를 구축하였다. 첫 번째는 대상지가 개발 이전의 자연표면으로 이루어진 상태이며, 두 번째는 택지 개발이 이루어진 상태, 세 번째는 개발이 이루어진 곳에 LID기법이 적용된 상태이다. 개발 전, 개발 후, LID적용 후로 표현되는 세 가지 시나리오별로 공간 구성이 각각 다르기 때문에 대상지의 상황에 따른 물수지 변동 및 LID의 물순환 회복 효과를 확인하기에 적절할 것이라 판단하였다.
한편, 대상지의 공간 유형은 환경부의 생태면적률 지침에 근거하여, 표 1의 분류에 따라 분류하였다. 앞서 설정한 개발 전, 개발 후, LID 적용 후의 세 가지 시나리오에 대해 공간 유형을 구성하고 모형에 변수들을 입력하기 위하여 대상지의 설계도면, 지반조사보고서와 환경영향평가서를 참고하였으며 이를 바탕으로 하여 표 3에 대상지의 시나리오별 공간 비율을 나타내었다. 개발 전의 경우 나지 상태의 자연표면으로만 구성되어 있는 것으로 판단하였고, 개발 후 시나리오의 인공표면과 LID적용 후의 시나리오의 경우 공간 유형과 모형에서 모의 가능한 시설을 대응하여 입력 변수를 구성하였다. STORM모형에서 모의 가능한 시설로는 포장표면 및 자연지역을 비롯하여 분산형 빗물관리 시설로 물탱크, 투수포장, 생태연못, 트렌치, 옥상녹화, 저류조 등으로 다양한데, 앞선 공간 유형 분류와 대응하는 STORM모형의 공간 유형은 자연지역, 옥상녹화, 투수포장, 생태연못으로 선택하였다. 인공표면의 경우 옥상녹화와 같이 인위적 구조물 상부에 조성된 녹지이므로 옥상녹화와 기본적으로 동일한 포맷으로 모형에 입력하였고, 이외에도 다른 공간 유형에 대한 모형 입력을 위한 매개변수가 표 4에 설명되어 있다. 문서상으로 확인할 수 없었던 변수들에 대해서는 모형의 기본값들을 적용하였다.
| 시나리오 공간 유형 |
개발 전 (㎡) | 개발 후 (㎡) | LID 기술 적용 (㎡) |
| 전체 면적 | 72,755(100%) | 72,755(100%) | 72,755(100%) |
| 포장표면 | 0(0%) | 50,420(69%) | 37,431(52%) |
| 자연표면 | 72,755(100%) | 8,902(12%) | 8,902(12%) |
| 인공표면 | 0(0%) | 13,433(19%) | 13,433(19%) |
| 옥상 녹화 | 0(0%) | 0(0%) | 4,070(6%) |
| 투수포장 | 0(0%) | 0(0%) | 2,678(4%) |
| 수공간/생태연못 | 0(0%) | 0(0%) | 6,240(9%) |
| 공간 유형 | 매개변수 | 값 | 단위 |
| 포장 면적 | 초기 유출 계수 | 0.3 | - |
| 최종 유출 계수 | 0.8 | - | |
| 자연표면 | 토양층 투수계수 1(0~5m) | 0.0083 | mm/s |
| 토양층 투수계수 2 (5~10m) | 0.000028 | mm/s | |
| 토양층 투수계수 3 (10~22m) | 0.0018 | mm/s | |
| 인공표면 | 토심(Soil depth) | 1.2 | m |
| 포장용수량(Field capacity) | 20 | % | |
| 투수계수 | 0.0083 | mm/s | |
| 옥상녹화 | 토심 | 0.3 | m |
| 포장용수량 | 60 | % | |
| 투수계수 | 0.1 | mm/s | |
| 투수포장 | 두께 | 0.15 | m |
| 투과성(Porosity) | 0.1 | - | |
| 투수계수 | 0.79 | mm/s | |
| 수공간/생태연못 | 측면 경사(Side slope) | 2.5 | - |
| 높이(Height) | 0.2 | m | |
| 포장용수량 | 20 | % | |
| 투수계수 | 0.0083 | mm/s |
실시예
2 : 개발 대상 지역에 대한 강우 유형별 물순환 변화
실시예 1에서 분류된 두 가지 강우 유형은 장기간의 낮은 강우강도일 경우의 강우사상과, 단기간에 높은 강우강도를 기록한 강우사상이다. 장기간 저강도 강수 유형에 대하여 스톰 모형에 따라 물수지를 분석한 결과가 표 5 및 도 4에 각각 표시되어 있다. 장기간의 낮은 강우강도를 지닌 강우 유형의 경우, 개발 전에는 5%이하의 낮은 유출률과 높은 침투, 저류 및 증발량을 나타냈다. 개발 이후는 유출량이 약 60%로 급격히 증가하였으며 침투 및 저류량은 10%, 증발량이 약 30% 정도로 나타났다. 하지만 LID를 적용한 후 개발 직후와 비교하여 유출량은 약 10%p 감소하였으며 증발 및 저류량은 10%p 증가하였다. 또한, 도 4에서 확인할 수 있듯이 장기간, 낮은 강우강도의 경우 LID적용에 따라 유출량이 감소하고 침투 및 저류량이 증가하였다.
| 시나리오 | 면적(㎡) | 면적 강우량 (㎡) |
투수면적 비율 |
물수지 | ||
| 유출량(㎡) | 침투 및 저장량(㎡) |
증발산량 (㎡) |
||||
| 개발 전 | 72,755 | 41,470 | 100% | 1,891 (4.6%) |
21,896 (52.8%) |
17,666 (42.6%) |
| 개발 후 | 31% | 24,682 (69.5%) |
4,513 (10.9%) |
12,275 (29.6%) |
||
| LID 적용 후 | 49% | 20,654 (49.8%) |
8,557 (20.6%) |
12,259 (29.6%) |
||
또한, 단기간 고강도 강수 유형에 대하여 스톰 모형에 따라 물수지를 분석한 결과가 표 6 및 도 5에 각각 표시되어 있다. 단기간의 높은 강우강도를 지닌 강우 유형의 경우, 개발 전에는 20%정도의 유출량을 나타냈고 증발이 5% 정도로 거의 일어나지 않고 있는 것을 확인할 수 있다. 개발 직후의 경우 유출량은 70% 이상으로 급격히 증가하였으며 침투 및 저류량 또한 감소하였다. LID 적용 후, 유출량은 개발 직후와 비교하여 약 8% 감소하였고 침투 및 저류량은 10% 정도 증가하였다. 결과적으로 장기간의 낮은 강우강도의 강우사상의 경우, LID 설치로 인한 유출량 저감 효과는 9.7%이었으나 단기간의 높은 강우 강도의 강우사상의 경우에는 8.5%에 그쳤다. 또한, 도 5에 나타난 것처럼, LID적용에 따라서 유출량이 감소하고 침투량이 증가하였지만 유출량 감소폭이 도 4와 비교하여 다소 작게 나타난 것을 확인할 수 있다. 결과적으로 기존의 연구들과 비슷하게 LID의 유출 저감으로 인한 물순환 회복 효과는 장기간의 낮은 강우강도에서 더 큰 것을 확인할 수 있었다.
| 시나리오 | 면적(㎡) | 면적 강우량 (㎡) |
투수면적 비율 |
물수지 | ||
| 유출량(㎡) | 침투 및 저장량(㎡) |
증발산량 (㎡) |
||||
| 개발 전 | 72,755 | 37,177 | 100% | 7,621 (20.5%) |
27,499 (74%) |
2,045 (5.5%) |
| 개발 후 | 31% | 27,300 (73.4%) |
5,202 (14%) |
4,675 (12.6%) |
||
| LID 적용 후 | 48% | 24,134 (64.9%) |
9,274 (24.9%) |
3,769 (10.2%) |
||
강우 유형별로 물수지를 모의한 결과 증발량이 강우 패턴에 따라 크게 변화하는 것을 확인할 수 있는데, 이는 총 증발량이 이전 주간의 누적 강우량에 민감하게 반응하기 때문이다. 또한 모의 결과 높은 강우강도에서 침투 및 저류량이 증가하는 것으로 나타났다. 강우의 토양 침투에 영향을 끼치는 요인으로는 토성, 토양의 수분 등의 변수가 있는데, 또 다른 주요한 변수는 강우강도이다. 높은 강우강도의 경우 침투량의 증가와 더불어 증발량이 감소하였다. 강우강도와 유출량의 관계에 대한 대부분의 연구들에서 높은 강우 강도에서 유출량이 증가하는 것으로 나타났으며, 본 연구의 모의 결과에서도 높은 강우 강도에서 유출량 또한 증가하는 것을 확인할 수 있다.
실시예 3 : 공간 유형별 물순환 변화
공간 유형별 물수지 분석은 공간 유형의 분배에 따른 물순환 개선 효과를 평가하기 위함이므로 대상지에 LID를 적용하였을 경우에 한하여 나타내었다. 전체 물수지 분석 결과는 앞서 강우 유형에 따른 분석 결과에서 확인할 수 있지만, 대상지의 각 공간요소별로 유출, 증발, 침투 및 저류량이 각각 얼마인지는 전체 물수지 분석에서만은 알 수 없다. 게다가 공간 요소별로 그 적용 면적이 상이하기 때문에 물수지 모의 결과 값을 단위 면적 당으로 나타내어야 각 요소의 물수지를 파악하기 용이하다. 표 7에 앞서 설정한 대상지의 공간 유형인 불투수면, 자연지반, 인공지반, 옥상녹화, 투수포장, 수공간별로 두 가지 강우 사상에 대하여 물수지 분석 결과를 단위면적당으로 나타내었다.
| 공간 유형 | |||
| 강우 유형 물순환 |
장기간 저강도 강우 | 단기간 고강도 강우 | |
| 포장표면 | 유출량 | 73.7% | 83.2% |
| 침투량 | 0% | 0% | |
| 증발산량 | 26.3% | 16.8% | |
| 자연표면 | 유출량 | 2.1% | 20.4% |
| 침투량 | 53.7% | 76.3% | |
| 증발산량 | 44.2% | 3.3% | |
| 인공표면 | 유출량 | 44.3% | 72% |
| 침투량 | 23.3% | 25% | |
| 증발산량 | 32.4% | 3% | |
| 옥상녹화 | 유출량 | 54.9% | 84% |
| 침투량 | 12.5% | 13% | |
| 증발산량 | 32.6% | 3% | |
| 투수포장 | 유출량 | 2% | 29.7% |
| 침투량 | 88% | 68.9% | |
| 증발산량 | 10% | 1.4% | |
| 생태연못 | 유출량 | 3.3% | 6.3% |
| 침투량 | 67.8% | 89.6% | |
| 증발산량 | 28.9% | 4.1% | |
불투수면의 경우 낮은 강우강도에서보다 높은 강우강도에서 유출이 10%p가까이 증가하였고, 자연지반 인공지반, 옥상녹화, 투수포장, 수공간의 경우 높은 강우강도에서 유출 및 침투량의 증가와 증발량의 감소가 나타났으며 이는 전체 물수지 결과에서도 확인할 수 있다. 높은 강우강도의 경우는 불투수면의 증발량이 대상지의 개발 전과 LID를 도입한 상황에 비해 오히려 높은 것으로 모의되었다. 이는 불투수면의 증발손실로 인한 것으로, 불투수면의 경우 높은 열 저장량으로 인하여 식생 표면의 경우보다 증발량이 높게 나타날 수 있다. 옥상녹화 또한 인공지반의 범주에 포함되나, 옥상녹화는 건물 위에 설치되는 특성상 인공지반과의 토심의 현저한 차이로 인하여 다른 공간으로 모의하였다. 식생 입력 변수가 동일했으므로 증발량에서는 큰 차이를 나타내지 않았지만 옥상녹화의 토심이 더 얕기 때문에 유출량과 침투 및 저류량에서 차이가 나타났다. 투수포장은 장기 모의에서 거의 모든 강우를 침투시키고 유출 발생이 가장 적은 공간 유형이므로 본 연구에서 수공간 다음으로 물순환 회복에 가장 많은 기여를 하는 공간 유형으로 볼 수 있다.
차수 수공간의 경우 두 가지 서로 다른 강우 사상의 모의 결과 강우 패턴에 의한 물수지 변동이 가장 적은 것으로 모의되었는데 이로부터 수공간이 가장 안정적인 LID 시설이라 볼 수 있다. 하지만 극한 강우 사상이 아니라 평상시 강우 사상의 경우 투수성 포장이 수공간보다 낮은 유출률 및 높은 침투율을 보였고 이는 평상시에는 투수포장의 물순환 회복 효과가 크다는 점을 시사한다. 본 발명의 공간 유형별 물수지 모의 결과는 서로 다른 구조로 인한 수문학적 반응의 차이에 기인하는 것으로 판단되며 특히 투수성 포장의 경우 다른 LID기법에 비해 우선적으로 침투, 저류가 일어나기 때문인 것으로 볼 수 있다.
상기에서는 본 발명의 예시적인 실시형태 및 실시예에 기초하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명이 상기 개시된 기술사상으로 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 전술한 실시형태 및 실시예를 토대로 다양한 변형과 변경을 용이하게 추고할 수 있다. 하지만, 이러한 변형과 변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다는 사실은 첨부하는 청구의 범위를 통하여 더욱 분명해질 것이다.
100 : 물순환 효과 분석 시스템 110 : 데이터베이스 모듈
112 : 대상지역 데이터베이스 114 : 기술 데이터베이스
116 : 영향분석 데이터베이스 120 : 대상지역 설정모듈
130 : 기술설정 모듈 140 : 영향분석 모듈
150 : 제어부
112 : 대상지역 데이터베이스 114 : 기술 데이터베이스
116 : 영향분석 데이터베이스 120 : 대상지역 설정모듈
130 : 기술설정 모듈 140 : 영향분석 모듈
150 : 제어부
Claims (6)
- 개발 대상 지역의 강우 특성 및 공간 유형에 따른 모의(simulation) 분석을 통하여 선택된 저영향개발 기법의 적용에 따른 해당 개발 대상 지역의 물순환 효과를 분석하는 시스템으로서,
상기 개발 대상 지역의 강우 특성 정보 및 공간 유형 정보를 추출하는 대상지역 설정 모듈로서, 상기 강우 특성 정보는 상기 개발 대상 지역의 6일 동안의 단기간 극한 강우 강도 정보와 상기 개발 대상 지역의 6개월 동안의 장기간 극한 강우 강도 정보를 포함하고, 상기 공간 유형 정보는 상기 개발 대상 지역의 포장표면, 자연표면, 인공표면, 옥상녹화, 투수포장, 수공간 및 생태연못에 대한 정보로 구성되는 대상지역 설정 모듈;
저영향개발 기법 중에서 선택된 저영향개발 기법 정보를 추출하는 기술 설정모듈; 및
상기 대상지역 설정 모듈에서 추출된 상기 개발 대상 지역의 6일 동안의 단기간 극한 강우 강도 정보와 상기 개발 대상 지역의 6개월 동안의 장기간 극한 강우 강도 정보 및 상기 개발 대상 지역의 포장표면, 자연표면, 인공표면, 옥상녹화, 투수포장, 수공간 및 생태연못에 대한 정보로 구성되는 공간 유형 정보 및 상기 기술 설정 모듈에서 선택, 추출된 저영향개발 기법 정보에 기초하여 추출된 개발 대상 지역에 대하여 추출된 저영향개발 기법에 의한 해당 개발 대상 지역의 물순환 효과를 분석하는 영향 분석 모듈로서, 스톰 모형(STORM model)에 기초하여 상기 개발 대상 지역의 포장표면, 자연표면, 인공표면, 옥상녹화, 투수포장, 수공간 및 생태연못 각각에 대한 물순환 효과와, 전체 개발 대상 지역의 물순환 효과를 모두 분석하는 영향 분석 모듈
을 포함하는 물순환 효과를 분석하는 시스템.
- 개발 대상 지역의 강우 특성 및 공간 유형에 따른 모의(simulation) 분석을 통하여 선택된 저영향개발 기법의 적용에 따른 해당 개발 대상 지역의 물순환 효과를 분석하는 방법으로서,
대상지역 설정 모듈에 의하여 상기 개발 대상 지역의 강우 특성 정보 및 공간 유형 정보를 포함하는 개발 대상 지역 정보가 추출되는 단계로서, 상기 강우 특성 정보는 상기 개발 대상 지역의 6일 동안의 단기간 극한 강우 강도 정보와 상기 개발 대상 지역의 6개월 동안의 장기간 극한 강우 강도 정보를 포함하고, 상기 공간 유형 정보는 상기 개발 대상 지역의 포장표면, 자연표면, 인공표면, 옥상녹화, 투수포장, 수공간 및 생태연못에 대한 정보로 구성되는 단계;
기술 설정 모듈에 의하여 저영향개발 기법 중에서 선택된 저영향개발 기법 정보가 추출되는 단계; 및
영향 분석 모듈에 의하여 상기 대상지역 설정 모듈에서 추출된 상기 개발 대상 지역의 6일 동안의 단기간 극한 강우 강도 정보와 상기 개발 대상 지역의 6개월 동안의 장기간 극한 강우 강도 정보 및 상기 개발 대상 지역의 포장표면, 자연표면, 인공표면, 옥상녹화, 투수포장, 수공간 및 생태연못에 대한 정보로 구성되는 공간 유형 정보 및 상기 기술 설정 모듈에서 선택, 추출된 저영향개발 기법 정보에 기초하여, 추출된 개발 대상 지역에 대하여 추출된 저영향개발 기법에 의한 해당 개발 대상 지역의 물순환 효과가 분석되는 단계로서, 스톰 모형(STORM model)에 기초하여 상기 개발 대상 지역의 포장표면, 자연표면, 인공표면, 옥상녹화, 투수포장, 수공간 및 생태연못 각각에 대한 물순환 효과와, 전체 개발 대상 지역의 물순환 효과가 모두 분석되는 단계
를 포함하는 물순환 효과를 분석하는 방법. - 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020150015205A KR101540355B1 (ko) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 강우 및 공간 유형에 따른 저영향개발 기법의 물순환 회복 효과 분석 시스템 및 방법 |
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