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Analysis of Flood Reduction in Downstream Urban Areas for the Storage in Apartment Complex

하류 도심지 침수저감 분석을 통한 공동주택 단지의 우수저류조 계획

  • Jae-Do Choi (Department of Architectural Engineering, Graduate School, Changwon National University) ;
  • Hyoung-Chul Lim (Department of Architectural Engineering, Changwon National University)
  • Received : 2023.09.04
  • Accepted : 2023.09.19
  • Published : 2023.09.30

Abstract

Purpose: In this paper, we would like to analyze the growth rate of existing urban immersion in the downstream during large-scale urban development and the degree of reduction in existing urban immersion in the downstream when small excellent storage facilities are planned in apartment complexes. Method: A large-scale sewage model was built using the SWMM model of the U.S. Environmental Protection Agency, and the impact of flooding in existing downtown areas downstream was analyzed through simulation. The built model included the development zone, the existing downtown area downstream, and the entire river basin that discharges rainwater. Result: As a result of calculating and simulating the minimum excellent reservoir capacity for each apartment block in the study target area, it was found that the immersion of 4,893㎥ based on one hour, 25,815㎥ based on two hours, and 55,528㎥ based on three hours in the downstream urban area. Conclusion: As in this study, large-scale flooding simulation considering the existing downtown area in the downstream shows a significant increase in flooding in the downstream, and if excellent reservoir capacity is planned for each apartment block before development and the construction of excellent reservoirs is recommended.

연구목적: 본 논문에서는 기후변화로 기존 도심지 침수 발생이 증가하는 현 상황에서 공동주택 단지에 소규모 우수저류시설을 계획하였을 때 기존 하류부 도심지 침수량 증가율과 기존 도심지 침수량 저감 정도를 분석하고자 한다. 연구방법: 미국환경보호청 SWMM 모델을 활용해서 대규모 하수도 모델을 구축하고 시뮬레이션을 통해 하류부 기존 도심지 침수영향을 분석하였다. 구축한 모델은 개발지구, 하류부 기존 도심지, 우수를 방류하는 하천유역 전체를 포함하였다. 연구결과: 대규모 개발행위 시 연구 대상지역에서 공동주택 블록별로 최소 우수저류조 용량을 산정하여 시뮬레이션한 결과, 하류부 기존 도심지에서 방재성능목표강우량 1시간 기준 4,893㎥, 2시간 기준 25,815㎥, 3시간 기준 55,528㎥의 침수량을 저감할 수 있을 것으로 나타났다. 결론: 본 연구와 같이 하류부 기존 도심지까지 고려한 대규모 침수 시뮬레이션을 실시하였을 때 하류부 도심지 침수가 크게 증가하는 것을 알 수 있고, 개발전 공동주택 단지 블록별로 필요한 우수저류조 용량을 계획하고 개발시 비용 지원 등으로 우수저류조 건설을 권장한다면 하류부 기존 도심지 홍수 부담을 감소시킬 수 있다.

Keywords

서론

개요

산업혁명 이후 지구 평균기온은 계속해서 상승하고 있다. 유엔 세계기상기구(WMO)에 따르면, 1900년대 이후 지구기온은 이미 1°C 이상 상승하였다. 기후변화는 이미 한반도 재해 상황에도 영향을 미치고 있다. 대표적으로 2014년도에 발생한 동남권 폭우사태로 부산, 마산, 창원 등의 도시에서 인명 및 재산피해가 발생하였으며, 2020년도 부산에서는 조위 상승과 집중호우가 겹쳐 부산 온천천, 동천이 범람하고, 초량제1지하차도 참사가 일어나는 등 많은 피해가 발생하였다. 또한 2022년 태풍 ‘힌남노’의 영향으로 포항에서는 아파트 지하주차장이 침수되어 7명이 사망하는 참사가 발생함에 따라, 기후변화로 인한 재해의 주기가 점차 짧아지고 있고, 그에 따른 인명, 재산피해 규모는 증가하고 있는 것을 알 수 있다.

현재 「건축법」에서는 「자연재해대책법」에 따른 침수 우려가 있는 지역에 건축행위를 할 시 건축허가를 하지 아니하거나, 필로티 구조, 차수판, 역류방지 밸브와 같은 침수 방지시설을 설치하는 등 소극적인 조항이 규정되어 있다. 하지만 근래의 장마철 강우 양상은 집중적으로 폭우가 발생하였다가 2차적으로 또다시 집중호우가 발생하는 경우가 증가하고 있다. 따라서 1차 호우로 지반이 포화된 상태에서, 2차적으로 호우가 발생하여 기존에 침수가 발생하지 않던 비교적 지반고가 높은 지역에서까지 침수가 발생하고 있다. 이것은 변화하는 강우 양상에 따라 기존 건축 시 홍수 방어 기준을 강화해야하는 것을 의미하며, 침수를 원천 방지하기 위해 지하 대심도 터널, 우수저류시설에 대해 활발한 논의가 이루어지고 있는 이유이다. 특히 공동 주택 단지를 건축 시 소규모 우수저류시설을 최소한의 규모라도 건설하게 된다면, 향후 도심지 침수방지에 큰 기여를 할 것으로 판단되며, 본 연구에서는 신도시 개발지구에서 공동주택 건축 시 소규모 우수저류시설들을 건설함에 따른 침수방지 효과에 대해 논하고자 한다.

연구동향

2000년대에 들어서면서 다양한 수문해석 모델들과 지리정보시스템(GIS)의 발달로 하도버퍼링 등 다양한 기법이 생겨나면서 이를 활용한 저지대 침수 예측 연구 또한 활발히 진행되었다. Schreider et al.(2000)은 지구 온난화 및 관련 강우 강도에 따른 홍수 빈도 및 규모 모델링과 홍수 피해를 받기 쉬운 도시 지역의 취약성 변화를 평가하기 위한 온실 홍수 데이터를 사용하여 물리적 특성이 다른 유역의 홍수 빈도 변화를 추정하기 위해 빗물 유출 모델링을 사용하는 것의 중요성을 설명하였다. Mark et al.(2004)은 도시 홍수는 전 세계의 많은 도시들에게 피할 수 없는 문제이고 도시 홍수의 분석을 위한 모델링 접근법과 원칙을 개략적으로 설명하였다. 해당 논문은 1. 매설 파이프 시스템, 2. 도로, 3. 고인 물이 범람한 지역 간의 상호 작용을 통합한 1차원 유체 역학 모델링으로 도시 홍수를 시뮬레이션하는 방법을 보여주었다. Hunter et al.(2008)은 6개의 2차원(2D) 유압 모델(DIVAST, DIVASTTVD, TUFLOW, JFLOW, TRENT 및 LISFLOOD-FP)에 대한 벤치마크 테스트를 도시화된 지역에서 표면 흐름을 시뮬레이션하는 측면에서 설명하였다. 시뮬레이션은 도시 환경의 흐름이 수치 충격으로 수많은 전환으로 특징지어지는 것을 보여준다. 그러나 이러한 효과는 국소적이며 전반적인 파동 전파에 영향을 미치지 않는 것으로 보인다. 이와는 대조적으로 시험 현장의 특정 특성은 더 일반적으로 유지되지 않는다는 것을 의미할 수 있다고 설명하였다. Song(2015)은 도시유출 모형인 FFC2Q모형, XP-SWMM을 비교하였다. FFC2Q모형은 침수구역 예측이 불가능하였고, 유역에 분기관로가 존재하거나 배수위의 영향을 받는 조건에서는 정확한 유출해석에 어려움 등이 있다고 평하였다. XP-SWMM의 경우 침수구역 예측, 토지이용 변화, 저류지 등 유출경로 변경을 제외하고는 대부분의 도시설계기법의 효과를 분석하기 위한 기능들을 가지고 있는 것으로 검토되었지만 침수구역을 예측하는 과정에서 침수와 강우가 동시에 해석되지 못하는 단점 등이 있다고 평하였다. Yu(2015)는 연구유역의 침수심을 GIS에서 사용할 수 있는 홍수 손실 툴박스를 개발하였다. 해당 논문의 툴박스는 본 연구와 같은 도심지 침수해석과 연계하여 상당히 유용하게 사용할 수 있을 것으로 보인다. Miller et al.(2017)은 도시화와 기후가 영국 내륙 집수지의 도시 물 환경에 미치는 복합적인 영향에 관한 증거를 검토하고 보고된 변화와 대응 방향에 대한 신뢰도를 평가하였다. Jeon et al.(2022)은 계속해서 증가하는 도심지 침수해석의 정확성 향상을 위해 부산 지역에서 대단위 유역 하수도 모델을 구축하여 정확성 평가를 실시하고 민감도 분석을 실시하였다. 또한 도심지 홍수 해석을 위한 통합모델링 기법을 개발하였다. Ryu(2022)는 SWMM을 사용해 인천지역 에너지 저장시설 침수분석을 실시하여 폭우재해 안전성을 검토하였다. Choe(2023)는 하천 주위로 형성된 대도시에서 기존 침수 예상범위를 넘어서서 중저지대까지 침수피해가 확산되는 현상을 예측하기 위한 새로운 침수해석 기법을 제안하였다.

연구방법

본 연구의 대상지는 양산천(국가 및 지방하천) 유역으로 설정하였다. 양산천은 경상남도 양산시 하북면 지산리에서 발원하여, 양산시 洞지역과 양산시 동면을 관류하여 낙동강으로 합류되는 국가 및 지방하천이다. 양산천의 상류구간은 지방하천이며(경남271호) 하류구간은 국가하천(대통령령 제16535호)으로 지정되어있다.

양산천 국가하천 구간의 유역은 양산시 洞지역과 양산시 물금읍의 개발로 인해 전체 유역의 약 25%가 불투수 지역인 상태이며, 대부분의 불투수 지역이 양산천 인근에 위치해있다. 이것은 부산 온천천, 동천의 형태와 유사하며, 하천 구역 주위가 모두 도심지로 개발되어 있을 경우 강우 시 하천의 수위상승이 가파르고 이로인해 부산 온천천, 동천과 같이 집중호우 시 범람할 가능성이 크다. 온천천, 동천 유역의 경우는 이미 모두 도시화가 되어 있어 우수저류조 등을 새로 계획하는 것이 사실상 불가능한 실정으로 매년 집중호우로 침수 피해를 막지 못하고 있다.

또한 2010년도부터 진행되고 있는 경상남도 양산시 동면 사송지구의 대규모 개발사업으로 인해 사송지구의 불투수면적 비율이 개발전에 비해 약 30% 증가할 것이고, 사송지구를 관류하여 양산천으로 합류하는 다방천의 홍수량이 크게 증가할 것으로 판단된다. 또한 다방천의 홍수량 증가는 양산천의 홍수위를 증가시키게 되고, 기존 양산지역의 내수배재가 불량해질 수 있다.

따라서 온천천, 동천 유역의 경우를 교훈으로 새로 대규모의 도시개발을 하는 경우 공동주택 단지마다 소규모 우수저류시설을 건설하였을 시를 가정하여 침수저감량을 비교하고자 한다.

본 연구에서는 사송지구 개발전·후에 따른 양산의 침수상황 변화를 SWMM(Storm Water Management Model)을 통해 시뮬레이션하고, 사송지구 개발 시 우수저류조 설치를 가정하여 양산지역의 침수량 변화를 분석하여 사송지구와 같은 대규모 개발사업 시 행정단계에서 수행해야할 내용을 제언하고자 한다.

모델구축

본 연구에서는 모델구축에 미국환경보호청(United States Environmental Protection Agency, EPA)의 강우-유출 해석 프로그램인 SWMM과, 지리정보시스템(GIS) 프로그램인 QGIS를 사용하여 유역 및 모델을 구축하였다.

SWMM은 1971년 미국환경보호청이 지원해서 Metcalf & Eddy사에서 대학과의 공동연구로 도시유역 하수시스템의 유량과 수질을 시뮬레이션할 수 있도록 개발한 것을 시초로 하는 강우-유출-지표면 유출 시뮬레이션 모델이다. 그리고 SWMM의 수리학 모델링은 폐합 관로, 개수로, 저장 탱크, 수처리 시설, 저류지, 펌프, 오리피스(Orifice), 위어(Weir), 유출구 등으로 구성되며, SWMM은 각각의 소유역에서 발생한 하수의 수질, 유량, 수심 등을 추적한다.

SWMM은 주로 도시 지역 유출량의 단일 또는 장기 시뮬레이션에 사용되며 세계적으로 많이 사용되는 강우-유출 시뮬레이션 모델이다.

또한 SWMM은 비선형 저류방정식에 의한 지표유출이 계산되기 때문에 지체시간이 고려되어 선형 저류방식을 이용하는 모델보다 정확한 유출 시뮬레이션이 가능하며, Pump, Weir, Flap Gate 등 다양한 수리시설 모델링이 가능하여 1개 도시단위의 대규모 유역의 수리시설물을 모두 구현할 수 있다.

유역의 규모에 대해서는, 유역의 규모 제한이 사실상 없기 때문에 대단위 유역 시뮬레이션이 가능하며, 횡단면 입력을 통한 자연하천 형상 모델링이 가능하기 때문에 하천으로 배수될때 하천 수위 변화에 따른 배수 불량 현상을 시뮬레이션 할 수 있다.

모델 구축 절차는 Fig. 1과 같다.

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Fig. 1. Model building procedure

모델 구축을 위한 하천 자료는, 다음과 같은 자료를 활용하였다.

1. 양산천 하천기본계획[변경] 보고서(2013, 부산지방국토관리청) - 국가하천

2. 양산천 하천기본계획 보고서(2015, 경상남도) - 지방하천

3. 다방천 및 내송천 하천기본계획[변경] 보고서(2019, 경상남도) - 사송지구

4. 양산시 소하천정비종합계획(2016, 양산시) - 외송천, 사배일천

또한 양산시 우수관거 모델 구축을 위해, 하수도대장 등을 활용하였고, 지형자료는 국토지리정보원 1:5000圖를 사용하였으며, 기타 필요한 자료 모두 공인된 자료를 수집하여 활용하였다. Fig. 2는 양산천 유역의 지형분석 결과이다.

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Fig. 2. Elevation and slope analysis of the study area

Fig. 3의 좌측은 GIS로 구축한 양산시 洞지역 하수도, 하천, 소유역 모델이다. 양산시 洞지역은 양산시 물금배수구역, 북정배수구역의 하수도 모델을 구축하였다. 또한 Fig. 3의 우측은 양산시 동면 사송지구의 하수도, 하천, 소유역 모델이다.

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Fig. 3. Pipeline model in study area

Table 1은 앞서 구축한 GIS모델을 통해 구축한 SWMM 모델 및 데이터 입력 현황이다.

Table 1. Yangsan SWMM model and input status

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모델 정확성 검증

본 연구에서 구축한 양산시 SWMM 모델의 정확성 검증을 위해, 기상청 방재기상관측(AWS)를 통해 양산천 유역의 실강우 데이터를 수집하였다. 방재기상관측은 지진 · 태풍 · 홍수 · 가뭄 등 기상현상에 따른 자연재해를 막기 위해 실시하는 지상 관측을 말하며, 전국 약 150여 지점에서 관측을 실시하고 있다.

관측소는 양산상북관측소 자료를 사용하였다. 양산상북 관측소는 기상청 부산지방기상청 울산기상대에서 운영중이며, 관측개시일은 2005년 5월24일, 관측주기는 1분, 위경도 좌표는 35.441, 129.04288이다.

본 연구에서는 양산천의 수위 상승이 높았던 2020년 8월7일 ~ 12일 기간의 1분단위 실측 강우 데이터를 SWMM 모델에 입력하여 장기 시뮬레이션을 실시하고, 시뮬레이션된 양산천 수위와 실측 양산천 수위를 비교하여 Fig. 4에 나타내었다.

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Fig. 4. SWMM long term rainfall simulation

장기 시뮬레이션 분석결과, 최대수위는 실측값이 4.43El.m, 시뮬레이션값이 4.53El.m로 나타났으며 최소수위는 실측값이 0.63El.m, 시뮬레이션값이 0.83El.m로 나타났다. 또한 모델의 수치적인 정확성을 계산해주는 연속성 오차의 계산값이 Surface Runoff 지표에서 –0.03%, Flow Routing에서 –3.28%로 양호하게 나타났다.

민감도 분석

본 연구대상지 유역에 대한 SWMM 모델의 민감도 분석 실시를 위해 변화시킬 인자로 강우지속시간과 강우량을 선정하였다. 실존 도시에 대한 연구이기 때문에 소유역, 관경, 관연장, 맨홀 위치, 토지이용, 토양 등 거의 대부분의 인자를 변화시키기 힘들기 때문이다. 강우량 자료는 『확률강우량도 개선 및 보완연구(2011.국토해양부)』자료를 사용하였다. 강우지속시간의 변화에 대해서는 Table 2와 같이 비슷한 강우량에 지속시간을 1시간 단위로 변화시켰고, 강우량 변화에 대해서는 Table 3과 같이 분석에 가장 많이 이용되는 지속시간 1~3시간에 80년~200년 빈도의 변화를 주었다.

Table 2. Sensitivity analysis through changes in rainfall duration

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Table 3. Sensitivity analysis through changes in rainfall

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개발전·후 침수량 변화

양산 사송지구는 약 2.76km2의 면적이 개발된다. Fig. 5는 2007년과 2022년 사송지구의 개발전·후 토지피복 변화이다. 사송지구 개발전에는 사송지구 대부분이 농경지였지만, 현재는 모두 개발중으로 나지화가 되어있는 것으로 확인된다.

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Fig. 5. Land use in Sasong area

또한 본 연구에서는 『지역별 방재성능목표 설정 기준(2022.행정안전부)』에서 설정된 양산시 방재성능목표강우량을 사용해 침수 시뮬레이션을 진행하였다. Table 4는 모델에 적용한 강우 데이터이다.

Table 4. Applied rainfall data

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양산시 사송지구가 개발된 후 침수량 변화를 분석하기 위해 SWMM 모델을 통해 개발전, 개발후 모델에서 계산된 전체 침수량 변화를 시뮬레이션한 결과, Table 5와 같이 분석되었다. 강우총량이 많아지는 방재성능목표강우 3시간에서 침수발생량은 가장 많지만, 짧은 시간동안 강우가 발생하는 방재성능목표강우 1시간에서 개발전 대비 개발후 침수발생량이 가장 높은 것을 확인할 수 있다.

Table 5. Results of model flooding analysis according to development

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우수저류조 설치

본 연구에서는 대규모 개발행위 시 각블록별로 우수저류조를 계획하는 것을 가정하여, 개발지구 하류의 기존 도심지 침수량 저감 정도를 분석하였다. 연구대상지역인 양산시 사송지구에서 블록별 저류 용량 및 면적을 산정하기 위해서 『우수유출 저감시설의 종류․구조․설치 및 유지관리 기준(2018.행정안전부)』에 따라 불투수면적 증가면적의 0.05m를 곱한 최소 저류 규모를 산정하여 SWMM 모델에 입력하였다. Table 6은 각블록별 산정된 최소 저류용량 및 면적이다. 하지만 블록별 개발 면적과 용도가 상이한만큼, 현실성을 고려하여 모든블록에 우수저류조 설치를 가정하지 아니하였다. 공동주택의 입지 및 지형 여건 등을 고려하여 우수 배출이 많고 설치 계획이 가능한 블록을 선별하여 SWMM 모델에 입력하였다.

Table 6. Storage capacity and area by block

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우수저류조를 가정하지 않은 양산시 SWMM 모델을 양산시 방재성능목표강우량을 사용해 시뮬레이션을 진행하고, Table 6의 우수저류조를 가정한 양산시 SWMM 모델을 시뮬레이션하여 결과를 비교하여 Table 7~9에 나타내었다.

Table 7. Flood reduction before and after installation of storage(1 hour)

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Table 8. Flood reduction before and after installation of storage(2 hours)

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Table 9. Flood reduction before and after installation of storage(3 hours)

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Table 7~9의 맨홀은 침수가 발생한 모든 맨홀이 아닌, 사송지구로 인해 영향이 생기는 하류 지역의 맨홀들 일부이다.

결론

본 연구에서는 기존 도심지 상류 유역에 대규모 개발행위 시 하류의 기존 도심지에서 발생할 수 있는 침수량 증가에 대해 분석하기 위해, 경상남도 양산시 洞지역과, 현재 도시개발 중인 양산시 동면 사송지구의 하수도 모델을 GIS와 SWMM으로 구축하여 침수분석 시뮬레이션을 진행하였다. 최근 이상기후로 기존과 달리 많은 강우가 짧은 시간에 자주 발생하는 경향이 늘어나고 있다. 이로 인해 전국 각지에서 침수피해가 증가하고 있으며, 짧은 시간에 많은 강우가 발생할 시 가장 효과적인 대책은 대심도터널이나 우수저류조이다. 하지만 한번 개발된 도심지는 대심도터널, 우수저류조와 같은 구조물을 설치하는 것이 상당히 힘들다. 따라서 개발단계전 행정단계에서 하류부 기존 도심지에 미칠 영향을 분석하여 도시계획 시 고려하여야한다. 하지만 아직까지 국내에서는 적극적으로 침수 분석 시뮬레이션을 활용하지 않고 있으며, 대부분 개발 지구에 국한해서 검토하고 있다.

양산시 洞, 물금읍 지역은 대부분 저지대에 위치하고 있으며 양산천이 합류되는 낙동강 하류는 조위의 영향을 많이 받는다. 따라서 강우 발생시에 조위가 상승하게 되면 배수가 상당히 불량해지며 도시 규모가 커질수록 홍수 방어가 더욱 불량해진다. 특히 사송지구의 경우는 다방천으로 방류된 우수가 양산천 하류로 합류되고, 양산천이 낙동강 하류로 합류되기 때문에 사송지구의 개발 규모가 클수록 양산시 洞, 물금읍 지역은 침수 발생 가능성이 가중될 것이다. 이미 침수위험이 높은 양산시 洞, 물금읍 지역이 침수위험에서 최대한 안전하기 위해서는 강우 발생 시 사송지구에서 우수 방류를 가능한 적게하는 것이다. 가장 효과적인 것이 우수저류조이며, 우수저류조를 건설할 공간적인 여유가 부족한 것도 사실이다. 하지만 공동주택의 경우 대부분 지하주차장을 건설하기 때문에 지하주차장 건설 시 지하주차장 하부에 우수저류조를 건설하는 것은 부지확보 문제를 해결할 수 있고, 새로 토지를 매입해서 우수저류조를 건설하는것 보다 비용적으로도 유리하다.

본 연구에서는 대규모 개발행위 시 하류에 위치한 기존 도심지의 침수 발생 증가에 대해 분석하고, 개발행위 시 공동주택 단지 블록별로 최소 저류용량을 산정하여 분석 모델에 적용하였을 때 하류 기존심지에서 어느정도 침수저감 효과가 있는지 분석하였다. 주요 연구 결과는 아래와 같다.

(1) 개발지구 공동주택 단지중 15개 블록에 우수저류조 설치를 가정하고 양산시 방재성능목표강우량을 사용해 침수 시뮬레이션을 진행함.

(2) 방재성능목표강우 1시간 - 약 4,893㎥의 침수량이 저감될 것으로 분석되었고, 일부 지역에서는 침수가 해소됨.

(3) 방재성능목표강우 2시간 - 약 25,815㎥의 침수량이 저감될 것으로 분석되었고, 일부 지역에서는 침수가 해소됨.

(4) 방재성능목표강우 3시간 - 약 55,528㎥의 침수량이 저감될 것으로 분석되었고, 일부 지역에서는 침수가 해소됨.

(5) 분석결과로 확인해보았을 때는 공동주택 단지에 최소 용량의 소규모 우수저류조를 설치했을 때 하류 지역에서는 침수 저감에 유의미한 결과가 도출될 것.

(6) 민감도 분석을 실시하였을 때, 강우지속시간보다 강우총량의 증가는 침수량에 상당히 큰 영향을 미치는 것이 확인됨. 특히 지속시간이 긴3시간보다 1시간에서 강우량이 증가할 때 침수량이 더욱커지는 것으로 확인됨. 짧은 강우지속시간에 많은 강우량이 발생하는 것은 최근의 한반도 기후 상황과 유사하고, 최근들어 서울, 부산, 창원 등 도심지에서 피해 규모가 가중되는 것에 대한 이유라고 판단됨.

현재 매년 전국적으로 폭우로인한 침수피해가 증가하고 있으며 재해관련 법령, 자연재해기준 또한 강화되고 있다. 현재 추세대로 침수피해가 계속 증가한다면, 향후 공동주택 건설 시 우수저류시설을 갖추도록 관계법령이 강화될 가능성 또한 충분하다. 하지만 그러한 수준까지 도달했을 때는 이미 우리나라 침수피해가 심각한 상태일 것이다. 따라서 현재 행정계획 단계에서는 본 연구와 같은 분석을 진행하여 개발지구 하류 지역까지 충분히 고려하고, 우수저류조와 같은 시설을 충분히 계획하여, 개발행위로 인해 하류 기존 도심지의 침수피해가 가중되는 상황을 최대한 억제하여야 할 것이다.

또한 본 연구에서 적용한 미국환경보호청의 SWMM 모델은 도시 내수침수 해석을 위해 전세계적으로 많이 사용하고 있으며 수리학적 계산 방식은 부정류 해석이 가능하고 한국에서 주로 사용하는 방식인 Manning의 방정식과 Curve Number를 사용할 수 있기 떄문에 한국에서 사용하기에도 큰 문제가 없다고 판단된다. 단점이라면 국내는 4대강 사업 이후 주요 하천에 댐이 많이 건설되어 있는데, 국토 면적이 넓지 않고 산지가 많은 한반도 특성상 댐의 하류부에 큰 도심지가 위치하는 경우가 있다(경상남도 진주시, 부산광역시 금정구 등). SWMM에는 Control 기능을 응용하여 댐이 위치한 하천 단면에 댐의 수문 개폐를 구현할 수는 있으나 댐 파괴 분석은 되지 않기 때문에 댐 파괴로 인한 도심지 홍수 분석은 불가한 실정이다. 따라서 국내 도심지 실정에 더욱 적합하기 위해서는 댐 파괴 시 발생하는 홍수량을 SWMM에 적용할 수 있는 기법 개발이 필요할 것으로 판단된다.

References

  1. Choe, Y.W. (2023). Development and Assessment of Flood Prediction Map for Mid-Low Area Flood Prediction, Ph.D. Dissertation, Pusan National University, Republic of Korea.
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