2021년 (회계년도란 향후 최종사업으로 선정된 경우 정부예산이 반영되는 년도입니다.)

분산식 친환경 빗물이용(생활용수 외) 시범사업(3종)

기상 이변으로 인해 비가 주기적으로 내리지 않아 수분 부족으로 인한 가로수의 고사, 지하 생태계 파괴, 도서 산간 지역 주민들의 생활용수 부족 등 물 부족으로 겪는 어려움이 여러 면에서 확대되고 있다. 기후변화가 가져오는 물 부족 문제는 지구촌 전체의 우선 해결 과제로 부상하였으며 그간 우리 사회가 이용해 왔던 집중형 수자원 공급·이용방식이 아닌 분산형 공급체계로의 대안이 요구되고 있다.

이러한 상황에서 수자원 부족 문제에 대응할 수 있는 첫 번째 열쇠는 단연 빗물이다. 빗물은 생태계에 영향을 끼치지 않아 친환경적이며, 해수 담수화 설비 등의 대규모 설비에 대한 개발 및 투자가 필요치 않아 경제성과 간편성이 크고, 빗물을 모으고 활용하는 방법에 따라 식수에서부터 생활용수까지 다양하게 활용할 수 있어 효율적이다. 무엇보다 지상에서 필요한 모든 물은 빗물로부터 시작되므로 수자원 부족 문제 해결의 첫 걸음은 빗물의 효율적 활용이라고 할 수 있다.

많은 사람들이 대한민국을 UN이 지정한 물 부족 국가라고 알고 있지만 이는 잘못 알려진 사실이다. UN은 대한민국을 물 부족 국가로 발표한 사실이 없으며, 우리나라 인구 대비 1인당 강수량은 2,592㎡로 내리는 빗물만 효과적으로 활용해도 물 부족으로 겪는 많은 어려움을 해소할 수 있다. 하지만 우리나라 강수량의 60% 이상이 여름철에 집중되어 내리고, 국토의 65%가 산악지형으로 이루어져 빗물 및 수자원 관리에 불리한 구조임은 사실이다. 따라서 물 부족으로 겪고 있는 어려움을 상세히 파악하고 각각의 문제에 걸맞는 효율적인 빗물 활용 방안을 해결책으로 제시해야 한다.

빗물을 이용한 물 부족 문제 해결을 제안하고자 하는 배경은 크게 세 가지이다.
(R-1:배경) 빗물 유출로 비롯된 수분 부족으로 인한 지하 생태계 파괴 및 가뭄 문제
: 도심의 도로는 아스팔트로 포장되어 불투수성으로 빗물이 스며들지 못하고 빗물은 L형측구에 모아져 맨홀에 흘러들어가 하천으로 버려져 빗물이 유출된다. 빗물이 유입되지 못한 토양은 메말라가고 이로 인해 지반 침하와 지하 생태계 파괴 등의 문제가 발생하며 도심 가로수 또한 수분 부족으로 메말라 고사하고 있다.

(R-2:배경) 도서·산간 지역의 주민들이나 군 GP 지역 근무 장병들의 생활용수 부족 문제
: 수도시설이 열악한 도서·산간 지역이나 군 GP 지역은 여름철 혹서기나 겨울철에 물 부족으로 여려움을 겪고 있다. 이를 해결하고자 급수선을 이용한 급수나 해수 담수화 설비를 이용한 급수 등이 시행되고 있으나 비용과 시간이 많이 소요되어 시행하는 데 역시 어려움이 크다.

(R-3:배경) 수분 부족으로 인한 가로수의 고사 문제
: 종전과 같이 비가 주기적으로 내리지 않아 토양의 표면이 딱딱하게 굳은 탓에 어쩌다 비가 내리더라도 빗물이 가로수의 뿌리를 통해 흡수되지 못하는 탓에 수분 부족으로 인한 가로수의 고사가 빈번하게 발생한다.

<제안 내용>
(R-1:제안) 도심 불투수성 지역의 빗물 유출로 비롯된 수분 부족으로 인한 지하 생태계 파괴 및 가뭄 문제 해결 방안 제안
1. 도심 도로에 빗물 도심 토양 유입구조를 시공하여 빗물 침투 및 가로수 생육 활성화
① 아스팔트 포장 도로의 L형 측구에 코어드릴로 천공(Ø110mm 전후)하여
② L형측구에 모아져 흐르는 빗물을 침투시킨다.
③ 토양에 유입된 빗물은 인도에 식재된 가로수의 뿌리에 직접 급수되고
④ 지중의 자갈층이 스펀지와 같이 많은 양의 빗물을 흡수하여 여분의 빗물은 자갈층을 통해 지하로 서서히 흡수된다.
⑤ 간단한 시공으로 빗물 침투, 빗물 유출 저감, 가뭄 대비, 가로수 생육 도움, 지하 생태계 활성화, 폭우시 홍수조절, LID(저영향개발)의 효과가 있다.


(R-2:제안) 도서·산간 지역의 주민들이나 군 GP 지역 근무 장병들의 생활용수 부족 문제 해결 방안 제안
1. 초기빗물제외장치가 부착된 빗물 포집체(구조물)를 이용한 집수(상수도급)
① 빗물 포집체(규격:가로1.2mX세로0.9mX높이1m) 다수개와 초기빗물제외장치(무동력)를 이용하여 순도 높은 원수를 모아
② 방균·방식 용기(SMC)에 저장해 햇빛을 차단하여 보관상 변질을 막고
③ UV 살균기(선택사항)를 거쳐 식수를 생산(수질 등급 : “먹는물 수질기준 및 검사에 관한 규칙” 제 553호 기준에 부합되게 생산)

2. 초기빗물제외장치가 없는 빗물 포집체(구조물)를 통한 생활용수 집수(중수도급)
① 빗물 포집체를 이용한 집수 방식은 위와 같으나 초기빗물제외장치와 UV살균기가 설치되지 않고 일반저장 용기(PE)를 사용
② 이는 사용 용도별로 설치방법을 달리하여 비용을 절감하기 위함이나
③ 빗물 포집체만을 활용하여 얻은 빗물의 수질도 건물의 지붕이나 옥상 등을 통해 모은 빗물보다 수질이 월등하다.


(R-3:제안) 수분 부족으로 인한 가로수의 고사 문제에 대한 해결 방안 제안
1. 수분 부족으로 인한 중앙분리대 가로수의 고사 문제
① 가로수가 식재된 도로 중앙분리대에
② 가로수 빗물 급수장치(규격:가로1.2mX세로0.9mX높이1m)를 설치,
③ 연간 약 13~25톤 이상(연간 강수량 1,250mm 기준) 빗물이 가로수에 공급되게 하여
④ 비가 자주 내리지 않아 딱딱하게 굳어 빗물이 흡수되지 않고 흘러내리는 중앙분리대에 심어진 가로수 지근에 빗물을 직접 공급
⑤ 중앙분리대 가로수의 생육을 활성화시켜 경관 향상과 이산화탄소·미세먼지 저감의 효과를 높인다.



<추진방법>

제안사업 중에서 빗물이용범위를 생활용수 영역으로 넓히는 신사업과 기존 LID사업을 비롯한 물순환사업에 적용하여 사업 범위를 확장하고 실효성을 높이기 위한 시범사업으로 분류하여 지자체별 지역 특성을 반영한 사업을 선택하여 시범사업으로 진행한다.

본 사업제안은 지금까지와는 다른 신규 사업이지만 현재 진행중인 지자체와 환경부 물순환 및 저영향개발사업에 편입하는 방법도 고려해볼 수 있을 것이다.
(환경부 물순환 선도도시 사업 : 대전, 울산, 광주, 안동, 김해에서 2017년에서 2020년까지 진행)
이후 사업성 평가를 통해 지역별 사업별 빗물 생활용수 이용을 확대하고 수도권역에 조성될 3기 신도시 지역과 구도심 재개발사업 지역에 다각적인 빗물이용사업이 전개된다면 관련 산업발전으로 친환경 물 산업의 국제 경쟁력까지 확장될 것이다

(R-1:방법) 주요 도로에 빗물 도심 토양 유입구조 시공을 통한 빗물 침투 및 가로수 생육 활성화 대상지
1. 우리나라 도로(전체 길이: 110,714km) 중에서
① L형 측구를 가진 아스팔트 포장도로를 대상으로 하되
② 서울시와 6대 광역시의 구도심 지역의 도로중에서
③ 가로수가 식재된 기반 도로가 효과적
④ 빗물 유출 제로화 효과 지대(LID 사업에 해당)


(R-2:방법) 빗물 포집체(구조물)를 통한 도서·산간 지역의 주민들이나 군 GP 지역 근무 장병들의 생활용수 부족 문제 해결 대상지
1. 초기빗물제외장치가 부착된 빗물 포집체(구조물)를 이용한 집수(상수도급) 사업 대상지
① 급수선으로 식수를 공급하는 서남해안 도서 지역이나, 보급 차량에 의해 공급되는 군부대 GP지역 또는 유인(有人)등대,
② 해저 담수화 노후시설 교체지역 대체수원
③ 미래세대를 위한 체험·홍보용 시설(청소년 어린이 수련시설·학교 등)

2. 초기빗물제외장치가 없는 빗물 포집체(구조물)를 통한 생활용수(중수도급) 사업 대상지
① 지하수가 오염되거나 고갈된 시설 농가 및 친환경 특수작물 재배지역에서의 대체 수원확보용
② 새만금지역 등 담수 이용이 어려운 재배단지
③ 우리나라 소재 무인도 2,876섬 개발 대상지


(R-3:방법) 빗물 가로수 급수장치를 이용한 중앙분리대 가로수 생육 활성화 사업 대상지
① 가로수가 식재된 중앙분리대 설치지역



<기대효과>

(R-1:효과) 주요 도로에 빗물 도심 토양 유입구조 시공을 통한 빗물 침투 및 가로수 생육 활성화
① 도시지역에 산재한(서울시의 경우 도로율 21.7%) 대규모 면적의 도로의 L형측구에 빗물 유입구를 천공해 형성하고 이물질 거름망을 부설하여 가로수 간격(약 7m)으로 보조 기층에 빗물을 유입시켜 도로안전을 유지하면서도 도로변에 식재된 가로수 생육을 활성화시켜 미세먼지를 저감시키고
② 나머지 수량은 지중으로 흘러 도로위의 자동차로 인한 비점오염원을 제거해줌으로써 도시 하천오염을 방지할 뿐만 아니라 가로수 물주머니를 완전 대체하여 도시 미관 개선.
③ (시범설치를 통해 확인된 결과)
: - 이후 3년간 천공된 유입공간을 관찰한 결과 공간에 습기가 유지되었고, 놀랍게도 지렁이가 서식하는 광경이 목격된 바 본 구조가 지하 생태계 활성화에 도움이 됨을 확인할 수 있었다.
- 겨울철 천공공간에 대한 동결로 인한 팽윤현상으로 도로안전에 대한 우려가 있었으나 경기 파주시와 전북 전주 두 곳 모두에서 얼지 않았으며 파괴되거나 솟아오르는 현상 또한 없이 정상유지되었다.
④ 현재 진행중인 LID(저영향개발) 사업을 통한 빗물저장 방법과 본 제안을 비교해 볼 때: a,비용, b.효과, c.저장규모, d. 공사의 간편성과 공기 단축으로 인한 시민 불편 해소, e. 효율적인 정책 목표달성이라는 측면에서 차별성이 있다.


(R-2:효과) 빗물 포집체(구조물)를 통한 도서·산간 지역의 주민들이나 군 GP 지역 근무 장병들의 생활용수 부족 문제 해결
1. 초기빗물제외 장치가 부착된 포집체(구조물)를 이용한 집수 방식
① 우리나라 상수도 보급률 99.1%에서 소외된 일부 지역(섬)이나 시설(군사용)에서 직접 식수를 생산·조달할 수 있는 분산형 수원 공급사업. 가정이나 마을 단위로 신규시설 및 기존 상수 관망을 이용하여 추가적인 대체수원으로 활용. 이로써 사회·경제적 가뭄지역의 식수공급을 100% 해소되고 전 국민 기초적인 물 복지 실현
② 또한 노후화된 해수 담수화 시설 교체사업을 대체 (주민들에 의한 사후관리가 용이하고 경제적이며 양질의 수질을 확보)
③ 기후변화 시대를 살아가야 할 미래세대 교육체험 시설로 활용(산성비등등 괴담수준에 이른 빗물인식을 긍정적으로 개선시키고 미래 친환경 자원으로 이용할 수 있도록 함)
④ 저개발 국가(강수량 풍부하나 물 부족국가) 분산형 식수 사업진출(ODA 사업: 국내기관 및 국제기구)을 위한 사업 검증

2. 초기빗물제외장치가 없는 포집체(구조물)를 통한 생활용수
① 음용 목적외의 다양한 생활용수 필요지역에(섬지방의 대체수원/군사목적시설의 생활용수/도시농업지역(텃밭사용에 최적격)/친환경 특수작물 시설재배단지의 지하수 오염지역 등)
② 필요한 양만큼 최적화된 시설공급으로 자원낭비를 막고 비용을 절감
③ 태양광 이용시설처럼 친환경 미래 대안기술을 촉진


(R-3:효과) 빗물 가로수 급수장치를 이용한 중앙분리대 가로수 생육 활성화
포집체의 집수용량은 강우시 동반되는 풍속에 따라 1.5톤∼ 2.5톤까지 가능하며 설치면적대비 최대한 집수효과를 가져올 수 있도록 설계되었다
예시): 자치단체별 17개 권역에 5,000개 설치 효과
빗물 집수용량: 약 6,750톤∼13,500톤 및
대체효과: 가로수용 20리터 물주머니 337,500∼675,000개 설치 효과
(포집체 내구연한: 약10-15년)


빗물은 청정 자원으로써 시대적 요구에 부응할 수 있는 수자원이고, 이미 정부나 지방정부의 정책으로 반영되어 방재목적과 생태환경 활성화를 위한 여러 사업이 시행되고 있으나 시작단계에 불과하며 아직까지는 빗물의 수질과 무관한 빗물이용사업이 주류를 이루고 있다. 본 제안사업은 기존 방식과 달리 청정 빗물을 수집할 수 있는 빗물 포집체를 이용하여 활용범위가 넓은 수자원으로 재탄생시킬 수 있다는 점에서 차별성이 있으며 또한 LID(저영향개발) 사업에 적용할 수 있는 간편하고 경제적인 방법으로 사회적 비용 절감의 의의가 있다.

이러한 제안 방식의 적용을 통해 태양광 발전과 같이 빗물을 우리 주변 일상생활에서 이용할 수 있도록 환경을 개선하고, 사회 전반에 걸쳐있는 빗물에 대한 잘못된 인식(산성비, 오염 등)을 개선하여 소중한 자원으로 활용할 수 있는 전환점이 되었으면 한다.

3,400  (백만원) 

(17개 광역지자체×2억원)
17개 광역지자체별 2종(선택) 시범사업비(사업별 1억원)  

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