물순환 개선이 필요한 지역을 우선으로 선정하여
빗물마을을 보다 효과적으로 조성하고 효율적으로 관리해야
도시 물순환 회복과 기후변화 대응이 목표인 빗물마을 시책사업은 개선이 필요
서울시가 마을 단위 빗물관리를 위해 2019년 현재까지 조성한 빗물마을 13곳은 특정 지역에 빗물을 주제로 한 주민참여형 친환경 마을로, 도시 물순환 회복과 폭염, 수재해 등 기후변화에 대응하는 데 목표를 두고 있다. 그간의 사업 현황 실태조사를 통해 사전단계부터 지역 특성에 맞게 시설물을 조성하고 관리하여 물순환 회복 효과를 증대시키는 등 추가 개선이 필요하다는 결론을 얻었다. 따라서 기본 목표에 충실하여 물순환 회복이 필요하다고 판단되는 지역을 대상으로 우선 사업을 확대할 필요가 있으며, 조성 시 주민 공감대를 형성할 수 있고 지역 여건에 맞는 시설물을 적절히 배치하고, 효율적으로 유지 관리할 수 있는 방안이 필요하다.
마을 내 빗물관리 시설물 설치 시 지역적 특성 고려 부분 미흡
빗물마을 조성사업은 마을당 평균 4억 원가량의 예산이 소요되었으며 투수포장, 침투시설 설치, 빗물저금통, 상자텃밭 등 시설 위주로 설치되었다. 2016년, 2017년은 주로 공공영역에 투수블록 포장 및 침투시설 위주로 설치되었으나, 포장면적은 6곳의 평균이 전체면적의 약 2.6 %(1,158.4㎡)로 많지 않아 비용대비 물순환 효과가 적었다. 또한 투수포장은 공극막힘 등 유지관리가 어려워 시간이 지날수록 효과가 낮아질 수 있다. 특히 주택밀집 지역의 경우 투수포장 시 골목 폭이 좁아 설치 효과를 보기 어렵다.
또한 설치된 빗물저금통의 경우 활용이 불편한 곳에 설치되어 주민 이용도가 낮았으며, 강수량이 많지 않았던 시기에 수집되는 빗물 양이 적을 경우 또한 활용이 어려웠다.
상자텃밭의 경우 초기 조성 이후 식물이 시들고 후속 조치가 없어 제 기능을 하지 못하고 방치되어 애물단지로 취급되고 있었다. 그 외에도 주민 의견을 반영하여 설계 당시에는 노후된 도로의 투수포장 계획이 있었으나 지역 내 경사도가 심하여 빗물침수시설 설치가 어려워 계획이 변경된 지역이 다수 존재하였다. 또한 설계 전 빗물마을 관련 주민 협의 당시 주거환경 개선 요구를 주로 반영하면서 시설물 배치를 줄이고 경관을 개선하는 것으로 예산이 집행되기도 하였다.
따라서 추후 확대 조성지에는 사전에 지형적 특성, 실제 주민 활용도를 고려해 주거환경에 따라 물순환에 효과적인 시설물 위주로 배치하고, 다른 지역에 비해 물순환 회복이 더 필요한 마을을 우선 고려하는 등 조성 효과를 높일 수 있는 방안이 필요하다.
빗물마을 조성 시 물순환 개선이 필요한 지역을 우선적으로 고려할 필요
2016년부터 2018년까지 조성된 빗물마을 10곳의 총면적은 0.3㎢(29만 7,800㎡)로 서울시 전체 면적 605㎢의 0.05%에 해당하며, 2022년까지 확대 예정인 면적까지 합해도 0.6 %에 불과하여 서울시 전체의 물순환 회복에 미치는 영향은 매우 적을 수 있다. 그러나 동시에 추진되는 저영향개발 사전협의제, 빗물관리시설 확충 사업, 도심 속 친수공간 정비 및 확충 사업 등 관련 사업으로 물순환 회복 효과를 높일 수 있을 것이다.
현재까지는 빗물마을 조성사업은 주민공동체와 협의를 거친 자치구에서 사업 참여를 신청하면 평가 과정을 거쳐 선정되어 조성이 추진되고 있다. 향후 서울시는 확대 조성지 선정 단계에 자치구의 신청 이전에 우선적으로 물순환 개선이 필요한 지역을 검토하는 방안을 추진 중이다. 따라서 우선 검토가 필요한 지역을 분석하기 위해 장단기 수문 모델을 이용하여 최근 10년간 서울시 전역의 전반적인 물순환 변화를 13개 소유역으로 구분하였다. 또한 빗물마을 사업 추진 목표에 연관된 다섯 가지 주요 지표를 정규화(normalization)하여 항목별 가중치를 부여해 분석하였다. 결과를 바탕으로 기존 조성지 간 사업 중복도와 형평성, 도시재생뉴딜사업 추진과 연계한 사업 효과를 검토하여 향후 빗물마을 조성사업 확대가 우선 필요할 것으로 예상되는 지역 두 곳을 선정하였으며, 추가 시나리오를 적용하여 적정 조성 방안을 도출하고자 하였다.
다양한 시나리오 검토로 지역 여건에 적합한 효과적 조성 방안 도출
예상 조성지는 동작구 본동 10-32 일대와 도봉구 도봉2동 625 일대를 선정하였으며, 빗물마을 조성 시 시설물의 효과적 배치를 위해 저영향개발기법(LID)의 시설 적용 전후를 비교하였으며, 현실적으로 적용 용이한 집수면적 시나리오, 미래 기후변화 시나리오, 투수블록 상태 시나리오로 설정하여 분석하였다. 동작구 본동은 불투수율이 63.2%, 도봉구 도봉2동은 98.1%로 두 곳의 평균 공공용지 면적은 전체 면적 대비 26.8%인 것을 고려하여 최소 LID 시설 배치 비율을 20%로 설정하였다. 지역 특성에 맞는 시설물을 적용한 결과 본동은 유출량이 4.8% 감소하였고, 증발산량은 1.6% 증가하였다. 도봉2동은 유출량이 13.1% 감소하고, 증발산량이 1.7% 증가하는 효과를 보였다.
집수면적 시나리오 분석 결과 면적 50%, 강우강도 5mm/hr 조건에서 가장 큰 효과를 보였으나 실현 가능한 집수면적은 20%로 분석되었다. 또한 기후변화 시나리오 분석 결과 본동의 유출 총량 저감효과가 RCP4.5 시나리오 적용 시 37.2%로 가장 크게 나타났으며, 도봉2동은 완만한 지형 특성상 기존 효과 대비 10% 내외의 효과가 있을 것으로 분석되었다. 투수포장 시나리오 분석 결과 블록 타입별 저감효과는 큰 차이가 없었고, 막힘지수에 따라 효과는 2배 이상 차이를 보였다.
따라서 향후 조성 예정지 설계 시 경사도가 큰 지역의 경우 폭우에 대응할 수 있는 빗물저금통, 식생체류지 등 시설물 위주로 집수면적의 20% 이상에 배치하는 등 지역 특성에 적합한 시설물로 집중 설치하도록 검토되어야 한다. 또한 투수성포장의 유출 저감효과 지속시간을 사전에 고려하여 면적 비율 조정과 시기에 따른 적정 유지관리가 필요하다.
빗물관리시설의 효율적 유지관리를 위해 공공주도형 원격관리기법 제안
기존 빗물마을에 설치 된 시설물은 주로 공공시설로, 주기적 관리가 필요함에 따라 현재 필요시 해당 지자체 담당자에 의해 일시 점검관리 중이다. 그러나 보다 효율적 관리를 위해 최소의 인력으로 원격관리 가능한 방안을 고려할 필요가 있다. 설치 시설물은 주로 투수포장이며, 향후 물순환 회복을 위한 식생시설물 배치가 확대 될 시 드론 및 항공영상을 이용한 물질들의 분광 특성 정보를 수집하여, 반사율 차이를 이용하여 상태를 점검하고, 유지관리 시기를 도출할 수 있다.
시설물별 분광특성 도출을 위해 대표물 6종(아스팔트포장, 투수블록, 천연잔디, 일반블록, 흙포장, 투수성포장) 샘플을 이용하여 실내 분광라이브러리를 구축하였다. 현장 재료의 검증을 위해 2017년 빗물마을 조성 대상지 금천구 시흥동 219-1 일대와 월드컵공원 일대에 드론을 이용하여 초분광영상 촬영을 수행하여 분광특성을 분석한 결과, 특성 파장에서 반응하는 물질을 분리는 가능하였으나 추가 성능분석을 위해서는 지속적으로 상태(노후, 시들음)변화에 따른 자료의 추가 측정이 필요하다. 다량의 라이브러리 데이터베이스가 축적되면 촬영 영상만으로 상태를 도출할 수 있으며, 추후 시설물의 유지관리 시기 결정에도 활용 가능하다.