도시 저층·저밀 주거지역의 수순환 체계 구축 연구 : 서울시 광진구를 대상으로 = A study on the building of water circulation system on low rise & density in urban residential area : with special reference to Gwangjin-gu, Seoul

국문 초록 (Abstract)

현재 도시는 경제성장 위주의 도시화, 산업화의 진행으로 도시 내 자연 녹지의 감소, 불투수면 증가, 생태환경 악화 등의 환경적 변화로 인해 침투량은 급감하고 유실량은 급증하였다. 이러한 자연적 수순환 체계의 파괴로 홍수 및 침수가 주기적으로 발생함에 따라 빗물이 자연재해의 원인으로 인식되어 빠른 배수와 처리의 대상이 되었다.
이제는 빗물을 단순히 재해의 원인으로 바라보는 것이 아닌, 경제적 가치를 갖는 수자원으로 바라보고 도시 수순환 문제를 완화 할 필요가 있다. 이러한 배경에서 최근 자연적 수순환 체계를 중심으로 한 저영향개발(LID)이 주목 받고 있다. 자연적 수순환 체계는 우수를 저류, 침투 및 이용함으로써 지표유출량을 줄여 침수피해를 저감할 수 있으며, 단절된 도시의 수순환 체계를 회복하는 데에도 기여한다.
우리나라 도시의 침수피해지역의 토지이용은 대부분 주택지가 차지하고 있다. 주택의 형태는 크게 공동주택(고층·고밀)과 단독주택(저층·저밀)으로 구분되어 있으며, 이 중 단독주택은 주택 침수피해 구성비 중 61%로 침수피해에 취약하다고 판단할 수 있다. 이와 같은 맥락에서 기후변화에 대응하기 위하여 도시 저층·저밀 주거지역에 적합한 수순환 체계 계획요소를 도출하고 적용하는 것을 목적으로 연구를 진행하였다.
본 연구의 대상지는 서울시 내에서 단독주택 비율이 가장 높은 지역은 광진구로, 침수예방 및 완화를 위해 침수피해지역의 상류인 ‘구의 2동’을 대상지로 선정하였다. 수순환 체계 구축 절차 및 규모설정은 서울특별시 빗물관리 기본계획 가이드라인을 적용하였다. 수순환 체계 구성요소는 대상지의 인문·자연환경분석 및 선행연구, 연구보고서, 가이드라인 등을 참고하여 본 연구에 적합한 수순환 체계 구성요소를 도출하였다. 수순환 체계 설계 수립은 대상지를 공간 유형별로 주택지와 공공시설로 구분하여 필요대책량을 만족하도록 계획하였다.
적용 된 수순환 체계 계획은 기존 도시의 관거 위주 배수 체계를 보완하는 계획으로 주거지역의 빗물은 지역 내에서 저류, 침투 및 증발산 등의 자연적 수순환 체계를 통해 자연으로 순환된다. 그 결과 기존 대상지의 우수유출량 중 약 16.4%를 저감할 수 있었으며, 연간 상수도 요금의 2천 5백만원의 절감효과가 예측된다. 이는 단절된 도시의 수순환 체계의 회복을 도모하고, 지표유출량을 줄여 침수피해를 저감하는 데에도 기여할 수 있다.
본 연구는 기존 개발 된 저층·저밀 주거지역의 수순환 체계를 선도적으로 적용한 사례로 볼 수 있다. 실제 적용 시 본 연구에서 제시한 환경적·경제적 효과 이상으로 문화적 효과 및 쾌적한 주거공간의 창출 등의 효과를 기대할 수 있다.

목차 (Table of Contents)

• 목차 Ⅰ
• 표 목차 Ⅵ
• 그림 목차 Ⅷ
• 국문요지 Ⅺ
• 제 1 장 서 론
• 제 1 절 연구의 배경 및 목적 01
• 1. 연구의 배경 01
• 2. 연구의 목적 02
• 제 2 절 연구의 대상 및 범위 03
• 1. 공간적 범위 03
• 2. 시간적 범위 03
• 3. 내용적 범위 03
• 제 3 절 연구의 과정 및 방법 04
• 제 2 장 이론 고찰
• 제 1 절 저층·저밀 주거지역 고찰 06
• 1. 저층·저밀 주거지역의 개념 06
• 2. 저층·저밀 주거지역의 유형 08
• 3. 저층·저밀 주거지역의 배수 체계 10
• 3.1 저층·저밀 주거지역의 배수 체계 10
• 3.2 저층·저밀 주거지역의 배수 체계 특징 10
• 제 2 절 수순환 체계 개념 및 계획 고찰 14
• 1. 수순환 체계 개념 14
• 2. 수순환 체계 구축 기법 15
• 3. 수순환 체계 구축 기법의 장점 17
• 4. 수순환 체계 구축 기법의 기술 18
• 5. 수순환 체계 구축 기법의 기술별 성능검토 32
• 6. 수순환 체계 구축 기법 정책 및 동향 33
• 제 3 절 수순환 체계 국내·외 사례연구 34
• 1. 국내사례 34
• 1.1 아산탕정지구 34
• 1.2 제천 신월동 단독주택 37
• 2. 국외사례 38
• 2.1 동경 환경공생주택 38
• 2.2 카멘 세세케 주거단지 39
• 3. 사례연구 종합 41
• 제 4 절 선행연구 고찰 및 시사점 도출 42
• 1. 저층·저밀 주거지역 관련 연구 42
• 2. 수순환 체계 구축 관련 연구 43
• 3. 연구의 시사점 및 차별성 45
• 제 3 장 설계의 틀
• 제 1 절 대상지 선정 및 배경 46
• 제 2 절 분석 방법 및 수단 47
• 1. 인문환경 분석 방법 48
• 1.1 물리적 구조 48
• 1.2 배수 체계 48
• 2. 자연환경 분석 방법 49
• 2.1 우수 환경요소 49
• 2.2 지반 환경요소 49
• 3. 종합 분석 방법 50
• 제 3 절 수순환 체계 구축 방법 51
• 1. 수순환 체계 설계의 수립 절차 51
• 2. 수순환 체계 적용요소 도출방법 52
• 3. 수순환 체계 적용 가능 시설 규모 설정 방법 52
• 3.1 필요대책량의 산정 방법 52
• 3.2 저류시설의 시설능력 변환 방법 53
• 3.3 침투시설의 시설능력 변환 방법 53
• 3.4 설치대책량의 산정 방법 55
• 제 4 절 비교 평가 방법 및 수단 56
• 1. 수순환 체계 설계 비교 평가 방법 56
• 1.1 우수유출량 산정 방법 56
• 1.2 생활용수 대체가능량 산정 방법 57
• 제 4 장 도시 저층‧저밀 주거지역의 수순환 체계 구축
• : 서울 광진구 사례 연구
• 제 1 절 대상지 개요 58
• 제 2 절 설계 환경 분석 59
• 1. 인문환경 분석 59
• 1.1 물리적 구조 59
• 1.2 배수 체계 65
• 2. 자연환경 분석 69
• 2.1 우수 환경요소 69
• 2.2 지반 환경요소 70
• 3. 종합 분석 74
• 3.1 단독주택 빗물처리 74
• 3.2 다세대·다가구주택 빗물처리 74
• 3.3 도로 빗물처리 74
• 3.4 공공공지 빗물처리 75
• 제 3 절 수순환 체계 구축 설계 77
• 1. 설계의 기본 방향 77
• 1.1 자연적 수순환 기능 회복 77
• 1.2 설계 침투량의 보완 77
• 1.3 녹지의 도입 77
• 2. 필요대책량의 산출 77
• 3. 공간유형별 적용 계획 79
• 3.1 주택 80
• 3.2 공공시설 82
• 4. 수순환 체계 구축 시설 적용 85
• 4.1 주택 85
• 4.2 공공시설 93
• 제 4 절 적용성 및 효율성 검증 100
• 1. 필요대책량과 설치대책량 비교를 통한 적용성 검증 100
• 1.1 저류시설의 설치에 따른 대책량 100
• 1.2 침투시설의 설치에 따른 대책량 101
• 1.3 설치대책량 102
• 1.4 검토결과 102
• 2. 기대효과 102
• 2.1 환경적 측면 102
• 2.2 경제적 측면 103
• 제 5 장 결론
• 결론 104