도시를 숨 쉬게 하는 지혜- 지속 가능한 물 관리, 저영향개발(LID)의 중요성

빠르게 발전하는 현대 도시들은 인구 집중과 개발 확대로 인해 다양한 환경 문제에 직면하고 있습니다. 그중에서도 특히 중요한 문제는 바로 '물'과 관련된 것입니다. 도시화로 인해 자연적인 땅이 아스팔트, 콘크리트 등 불투수 면적으로 뒤덮이면서, 비가 올 때 빗물이 땅속으로 스며들지 못하고 빠르게 유출되어 여러 문제를 야기합니다. 갑작스러운 하천 범람으로 인한 홍수 피해가 늘어나고, 하수도로 유입된 오염 물질이 그대로 강이나 바다로 흘러들어가 수질을 악화시키며, 지하수 고갈 문제까지 발생하고 있습니다. 자연의 물 순환 체계가 도시화로 인해 심각하게 교란되고 있는 것입니다.

 

이러한 도시의 물 문제를 해결하고 건강한 물 순환을 회복하기 위한 새로운 패러다임으로 주목받고 있는 것이 바로 '저영향개발(Low Impact Development, LID)'입니다. 저영향개발은 빗물 유출을 최소화하고 자연적인 물 순환 기능을 회복시키는 것을 목표로 하는 친환경적인 개발 기법입니다. 개발 사업으로 인한 환경 영향을 최소화하고, 특히 빗물을 발생원에서부터 관리하여 물의 자연적인 흐름을 최대한 유지하려는 접근 방식입니다.

 

그렇다면 저영향개발은 구체적으로 어떤 원리를 가지고 있으며, 어떤 기법들을 활용할까요? 저영향개발의 핵심 원리, 주요 기법, 기대 효과, 그리고 성공적인 도입을 위한 고려 사항에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

 

 

저영향개발의 핵심 원리

 

 

저영향개발은 자연의 물 순환 과정을 최대한 모방하고 복원하는 것을 핵심 원리로 삼습니다. 이는 크게 세 가지로 요약할 수 있습니다.

 

발생원 관리 (Source Control): 빗물이 흐르고 모이는 것을 막는 것이 아니라, 비가 내리는 바로 그 자리에서 빗물을 관리하는 것입니다. 건물 지붕이나 주차장, 도로 등 빗물이 처음 떨어지는 곳에서부터 침투, 저류, 여과 등의 과정을 거치도록 유도하여 하류로의 급격한 유출을 줄입니다.

 

분산형 관리 (Distributed Control): 대규모의 중앙 집중식 빗물 처리 시설에 의존하기보다는, 소규모의 다양한 LID 시설을 개발 부지 곳곳에 분산하여 설치합니다. 이는 빗물 관리의 부담을 여러 지점으로 분산시키고, 국지적인 빗물 문제에 유연하게 대처할 수 있도록 합니다.

 

자연 친화적 기법 활용 (Use of Natural Processes): 인공적인 콘크리트 구조물 대신 식물, 토양, 자갈 등 자연적인 재료와 과정을 활용하여 빗물을 관리합니다. 식물의 증발산 작용, 토양층의 여과 및 침투 기능 등을 적극적으로 이용함으로써 빗물 관리의 효과를 높이고 환경 부하를 줄입니다.

 

이러한 원리들을 바탕으로 저영향개발은 도시 개발이 가져오는 물 순환 왜곡을 최소화하고, 건강한 도시 물 환경을 조성하는 것을 목표로 합니다.

 

 

저영향개발의 주요 기법 및 시설

저영향개발은 다양한 기법과 시설들을 단독으로 또는 조합하여 활용합니다. 대표적인 기법들은 다음과 같습니다.

 

 

 

저영향개발은 다양한 기법과 시설들을 단독으로 또는 조합하여 활용합니다. 대표적인 기법들은 다음과 같습니다.

 

옥상녹화 (Green Roof): 건물 옥상에 식물을 심어 녹지 공간을 조성하는 것입니다. 빗물을 일시적으로 저장하고 식물의 증발산 작용을 통해 대기로 돌려보내 빗물 유출량을 줄이는 효과가 있습니다. 또한 도시의 열섬 현상을 완화하고 단열 효과를 높여 건물 에너지 효율을 개선하며, 도심의 생태 면적을 확보하는 데도 기여합니다.

 

투수성 포장 (Permeable Pavement): 아스팔트나 콘크리트와 달리 빗물이 포장면을 통해 아래로 스며들 수 있도록 설계된 포장재입니다. 주차장, 보도, 저속 차도 등에 적용되며, 빗물을 지하로 침투시켜 유출량을 줄이고 지하수를 함양하는 데 효과적입니다. 다양한 소재(투수성 콘크리트, 투수성 아스팔트, 투수 블록 등)가 활용됩니다.

 

빗물정원 / 바이오리텐션 (Rain Garden / Bioretention): 저지대나 경사면에 오목하게 조성하여 주변의 빗물을 모아 식물과 토양층을 통과시키면서 서서히 땅속으로 침투시키거나 배출하는 시설입니다. 식물과 토양은 빗물에 포함된 오염 물질(중금속, 질소, 인 등)을 흡수하거나 분해하여 수질을 정화하는 필터 역할을 합니다. 도시 미관 개선 효과도 뛰어납니다.

 

식생수로 / 여과대 (Vegetated Swale / Filter Strip): 경사가 완만한 수로나 대상지에 식물을 심어 빗물이 흐르면서 자연스럽게 여과되고 침투되도록 유도하는 시설입니다. 도로변이나 주차장 주변에 설치되어 초기 빗물 유출수를 처리하고 오염 물질을 제거하는 데 효과적입니다.

 

빗물 이용 시설 (Rainwater Harvesting): 건물 지붕이나 불투수 면에서 발생하는 빗물을 저장 탱크에 모아 조경 용수, 청소 용수, 화장실 용수 등 비음용수로 재활용하는 시스템입니다. 상수도 사용량을 줄여 물 자원을 절약하고 빗물 유출량을 감소시키는 효과가 있습니다.

 

침투 트렌치 / 침투 분지 (Infiltration Trench / Infiltration Basin): 땅을 파고 자갈 등을 채워 빗물을 일시적으로 저장한 후 서서히 땅속으로 침투시키는 시설입니다. 빗물 유출량을 줄이고 지하수 함양에 직접적으로 기여합니다. 주변 토양의 투수성을 고려하여 설계해야 합니다.

 

나무 구덩이 시설 (Tree Box Filter): 가로수 주변에 설치하여 도로변 빗물을 유입시켜 나무와 토양층을 통해 여과하고 침투시키는 소규모 시설입니다. 도로에서 발생하는 오염 물질을 제거하고 가로수의 생육 환경을 개선하는 데 도움을 줍니다.

이 외에도 식생 옥상, 투수성 잔디밭, 굴곡형 수로 등 다양한 LID 기법이 존재하며, 지역 특성과 개발 부지의 조건에 맞춰 가장 적합한 기법을 선택하고 조합하여 적용하는 것이 중요합니다.

 

저영향개발의 기대 효과

저영향개발을 통해 우리는 다음과 같은 다양한 긍정적인 효과를 기대할 수 있습니다.

 

빗물 유출량 감소 및 첨두 유량 저감: 불투수 면적을 줄이고 빗물을 현장에서 침투 및 저류시킴으로써 하천이나 하수도로 유입되는 빗물 유출량을 줄이고, 특히 짧은 시간에 집중적으로 유출되는 첨두 유량(가장 많은 양의 빗물이 한 번에 유출되는 시점의 유량)을 낮춥니다. 이는 도시 지역의 홍수 위험을 줄이는 데 직접적으로 기여합니다.

 

수질 개선: 빗물이 땅속으로 스며들거나 식물과 토양층을 통과하면서 빗물에 포함된 부유 물질, 중금속, 영양염류(질소, 인 등), 유해 화학 물질 등이 효과적으로 제거됩니다. 이는 하천, 호수, 지하수 등 공공 수역의 수질을 개선하고 생태계 건강성을 회복하는 데 중요한 역할을 합니다.

 

지하수 함양 증진: 불투수 면적으로 인해 감소했던 빗물의 땅속 침투를 늘려 지하수 함양량을 늘립니다. 이는 지하수 고갈 문제 해결에 도움을 주고, 도시 내 하천이나 습지의 건천화를 방지하는 데도 기여합니다.

 

도시 열섬 현상 완화: 옥상 녹화, 투수성 포장 등으로 녹지 면적을 확보하고 지표면 온도를 낮춤으로써 도시의 열섬 현상을 완화하고 도심 환경의 쾌적성을 높입니다. 식물의 증발산 작용 또한 주변 온도를 낮추는 데 기여합니다.

 

생태 서식 공간 확보 및 생물 다양성 증진: 빗물정원, 식생수로 등 LID 시설은 도심 내에 새로운 녹지 공간과 수변 공간을 조성하여 다양한 동식물에게 서식처를 제공하고 생물 다양성을 증진시킵니다.

 

도시 미관 개선: 자연 친화적인 조경 요소를 활용하는 LID 시설은 도시 경관을 아름답게 만들고 시민들에게 휴식 공간을 제공하는 등 도시의 질을 향상시킵니다.

 

하수도 부하 감소 및 인프라 비용 절감: 빗물 유출량이 줄어들면서 기존 하수도 시스템의 부하가 감소하고, 새로운 하수도 시설 건설이나 기존 시설 확장에 필요한 비용을 절감할 수 있습니다. 또한 LID 시설은 유지보수 비용 측면에서도 기존 시설보다 경제적일 수 있습니다.

 

저영향개발 도입을 위한 고려 사항 및 과제

저영향개발은 많은 장점을 가지고 있지만, 성공적인 도입을 위해서는 몇 가지 고려 사항과 해결해야 할 과제들이 있습니다.

부지 특성 및 설계: 해당 부지의 토양 특성(특히 투수성), 지하수위, 지형, 강우 패턴 등을 면밀히 분석하여 가장 적합한 LID 기법을 선정하고 설계해야 합니다. 부적절한 설계는 LID 시설의 기능 저하를 초래할 수 있습니다.

 

유지 관리: LID 시설은 기능 유지를 위해 주기적인 유지 관리가 필요합니다. 식생 관리, 퇴적물 제거, 투수성 포장의 투수 기능 유지 등이 포함됩니다. 효과적인 유지 관리 계획 수립과 실행이 중요합니다.

 

초기 투자 비용: 일부 LID 기법은 기존의 전통적인 개발 방식보다 초기 투자 비용이 높을 수 있습니다. 하지만 장기적인 관점에서 볼 때 에너지 절감, 물 관리 비용 절감, 재해 피해 감소 등으로 인한 사회적, 경제적 이익이 훨씬 크다는 인식이 확산되어야 합니다.

 

제도 및 정책 지원: 저영향개발의 확산을 위해서는 법적, 제도적 지원이 필수적입니다. 개발 인허가 과정에서의 LID 도입 의무화, 설치 비용 지원, 인센티브 제공 등 정부 및 지자체의 적극적인 정책 추진이 필요합니다.

 

시민 인식 개선 및 교육: 저영향개발의 중요성과 효과에 대한 시민들의 이해와 공감대 형성이 중요합니다. LID 시설은 단순히 빗물을 처리하는 시설이 아니라 도시 환경 개선에 기여하는 중요한 인프라임을 알리는 교육 및 홍보 활동이 필요합니다. 시민 참여를 유도하는 것도 중요합니다.

 

기술 개발 및 표준화: 다양한 부지 조건에 적용 가능한 LID 기술 개발과 설계, 시공, 유지 관리 등에 대한 표준화된 지침 마련이 필요합니다.

 

최근에는 스마트 기술을 활용하여 LID 시설의 성능을 실시간으로 모니터링하고 관리하는 '스마트 LID'에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 센서와 사물인터넷(IoT) 기술을 활용하여 빗물 유입량, 침투 속도, 수위 등을 측정하고 데이터를 분석하여 시설 운영을 최적화하는 것입니다.

 

 

결론

저영향개발은 도시화로 인해 왜곡된 물 순환 체계를 복원하고 자연재해 위험을 줄이며 도시 환경의 질을 향상시키는 혁신적인 개발 패러다임입니다. 빗물을 발생원에서부터 관리하고 자연 친화적인 기법을 활용함으로써 홍수 예방, 수질 개선, 지하수 함양, 열섬 현상 완화 등 다양한 효과를 가져옵니다.

 

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