In this study, we propose a standardized design method using dimensionless design factors (specific catchment area, specific storage capacity) for the catchment area and storage tank capacity for the installation of rainwater facilities under rainfall conditions in Korea. As a result of simulating the water-saving efficiency of rainwater facilities that supply toilet flushing water in 17 office buildings in the metropolitan area, it was confirmed that the specific catchment area is a major design factor affecting the water-saving efficiency. In order to achieve the annual water-saving efficiency of 30%, it was evaluated that the specific catchment area and the specific rainwater storage capacity required 0.2 or more, respectively. In addition, when looking at the monthly water-saving efficiency, it is estimated that 100% of the required water demand can be supplied for up to three months from July to September under optimal conditions. Due to the annual rainfall variation, there is a limit to using all of the collected rainwater as toilet flushing water. Consideration of temporary use for other purposes should be reflected in the design stage of the building considering the characteristics of the target building and local conditions. In the future, follow-up studies are needed for field verification of dimensionless design and efficiency evaluation based on water supply and demand.

Management of stormwater runoff is considered a nationwide challenge. To deal with this challenge, many researches have been conducted to study initial stage of stormwater fee imposition. The objective of this study was to recommend a framework for stormwater fee imposition not only for funding the stormwater management programs but also for encouraging people to decrease impervious area. This study focused on, regulations, financial resources and international cases related to stormwater runoff management. Polluter pays principle, which is generally recognized environmental policy principle is regarded the basis of stormwater fee imposition. Three components suggested for the stormwater rate structure are 1) stormwater utility revenue requirement, 2) billable equivalent stormwater unit, 3) system unit cost. The key point of stormwater rate structure is the “Equivalent Residential Unit(ERU)”. The concept of an ERU is one residential area with a runoff coefficient. The runoff coefficient is that portion of rainfall that becomes runoff rather than infiltrating into the ground. In addition to this, this study took into account the observed data simulation for the separation of stormwater treatment expenditure from the comprehensive wastewater treatment cost.

It is not cost effective to raise the density of catch basins in preparation for heavy rainfall in terms of construction and maintenance. Our researchers have developed the new catch basin for increasing interception capacity of runoff with internal filtration structure. To compare interception capacity of an existing catch basin with the invented catch basin, a hydraulic experiment device with 4% of road gradients and 0.2% of road gradients was constructed. For runoff conditions of 4.4 l/s, 6.7 l/s and 10.4 l/s, capability of runoff and separation capability of debris (sand and leaves) were evaluated. As the main experimental results, the effectiveness of the developed catch basin has been verified with an increase in interception rate of approximately 22% for the runoff of 6.7 l/s as heavy rainfall. However, the results of invented catch basin showed only 4.5% of settlement rate of debris regarding sand. Therefore, the authors proposed an improved tilted screen structure additionally. After reviewing the performance of improved catch basin, application of the invented catch basin is expected to drain runoff effectively when it is applied to the faulty road drainage section.

It is known that sewer problems are the major causes of road cave-in. The objective of this study is to analyze the risk of road cave-in due to storm sewer laterals. We investigated 174 storm sewer laterals using a zoom camera at O-dong area in Seoul. The causes of road cave-in were classified into five cases: breakage of rigid pipe, deformation of flexible pipe, out of pipeline alignment, changing pipe material or changing pipe diameter, and a poor linkage between lateral and sewer. In addition, all defects were sorted into five grades based on the severity rating at storm sewer laterals. In this study, the most fragile pipe materials were found to be concrete pipe and polyethylene pipe, which recorded 2.3 and 1.69 defect rates. With regard to the causes of road cave-in, deformation of flexible pipe has a large influence on road cave-in at present. On a long-term basis, the two causes, out of pipeline alignment and a poor linkage between lateral and sewer, could have more influence on road cave-in.

As sewer flooding frequents due to localized and concentrated stormwater and increased non-permeable surface area after urbanization, building cities with sound water recycle and accordingly efficient management of rainwater is demanded. To do this, the existing sewage (including rainwater) fee imposition system should be philosophically evaluated. This study presents problematic issues of the existing domestic sewage fee imposition system considering the principle of sharing costs on the service of sewage and rainwater collection and treatment. Four methods to improve the existing sewage fee imposition system are suggested: 1) imposing stormwater fee according to Polluter Pays Principle, 2) clarification of the share of public sector, 3) reducing or exempting the sewerage fee for inhabitants reducing urban runoff by constructing their own rainwater management facilities, 4) imposing charge for discharging rainwater to sewers due to new development action. Short, mid, or long term planning for rainwater management is recommended considering the situation of each municipality.

지붕이나 여러 가지 방법과 장소에서 수집된 빗물을 처리하면 직접적 간접적으로 유익하게 사용될 수 있다. 이러한 빗물은 점점 더 높은 품질을 위해 고려되고 있고, 분리막은 이러한 빗물 처리를 위한 중요한 기술이다. 특히, 분리막은 고품질 물 생산, 높은 집적도 및 낮은 에너지 소비 등의 장점이 있다. 그럼에도 불구하고, 막오염은 수처리 및 폐수 재활용 부분과 마찬가지로 심각한 문제로 간주되고 있다. 본 연구에서는 빗물 처리에 정밀여과(MF)막을 적용하였고, 저압 자외선(LPUV)처리를 정밀여과막의 전처리로 사용하였다. 유기물에 대한 UV의 영향을 정량화하기 위해 총 유기탄소(TOC) 및 UV 흡광도(UVA)를 모두 측정하였다. 또한 UV 전처리 효과에 따른 막의 오염 정도를 조사하였다. LPUV 전처리를 하고 실험을 한 결과 조류에 의해 오염된 빗물에서 막의 오염을 제어하는데 효과적임을 알 수 있었으며, 이것은 UV 처리 후 유기물의 양이 감소하고 특성이 변화하기 때문이었다. 따라서 UV/MF 처리는 마이크로 워터 그리드 시스템과 같은 수처리를 위한 유망한 옵션이 될 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구에서는 시범적으로 빗물 자원화 시설을 설치하여 대상 단면에 대해서 그 운영과정을 가 정하여 안정해석 방안을 검토하여 그 결과를 정리하였다. 안정해석에서는 시설물이 정상적으로 운 영되는 경우와 비정상적인 상황을 가상하여 실제 지반조사 자료를 근거로 컴퓨터 모델을 이용하여 해석을 실시하였다. 해석결과 이상상황에 대한 해석결과보다는 정상상태로 운용하는 경우에 안정성 이 낮은 것으로 나타나 설계나 유지관리를 위해서는 저수조의 규격결정시 토질조사가 중요한 것으 로 판단되었다.

본 연구는 서낙동강 유역 평강천의 수질을 분석하고 이 하천수의 대체 용수원으로 지하수나 빗물이 가능한지를 검토코자 수행되었다. 평강천의 염 농도(EC)는 계절에 따라 차이가 컸으며 갈수기인 3월~5월에는 EC 3.22~3.62dS·m-1로 매우 높았고 성수기인 6월부터 점점 낮아져 9월에는 EC 2.37dS·m-1까지 낮아졌다. 염 농도(EC)늘 평강천의 위치에 따라 많은 차이를 보여 상류는 EC 0.71dS·m-1, 중류는 2.38dS·m-1, 하류는 3.02dS·m-1였다. 초장, 생체중, 건물중 등 생육이 토마토, 오이 모두 하천수보다 빗물이나 수돗물에 좋았다. 평균과중은 토마토는 수돗물이 가장 무거웠으나 오이는 처리간에 유의차는 없었다. 착과수는 토마토, 오이 모두 하천수가 가장 적었으며 빗물과 수돗물간에는 차이가 없었다. 수량은 토마토에서는 수돗물이 10,594kg/10a으로 가장 많았으며 빗물, 하천수 순이었다. 오이는 각각 수돗물이 11,826, 빗물이 10855kg/10a로 하천수보다 44,33%많았다. 토마토 과실의 품질에서 당도는 하천수가 다소 높은 경향이었으나 처리간에 차이가 없었으며 배꼽썩음과의 발생은 하천수가 가장 많았다. T-N 및 P의 함량은 토마토, 오이 모두 처리간에 차이가 없었으며 Ca 함량은 토마토에서는 하천수보다 빗물이나 수돗물이 많았고 오이에서도 같은 경향이었다. 반면 Na 함량은 Ca와 달리 하천수에서 가장 많았다. 이상의 결과에서 서낙동강 유역의 농업 용수원으로 하천수 대신 지하수나 빗물을 이용하면 토마토 생육에 효과적일 것이라 생각된다

다공성 보도 블록은 이미 많이 사용되지만, 큰 침투성으로 인해 블록의 강도를 감소시키고, 균열 및 침전의 문제를 만든다. 본 연구 에서는 최소 주응력의 결정된 위치를 설계하고 검증하기 위하여, 이동하는 체중하중에 대한 보행로 블록에서의 최소 주응력의 위치를 결정함 으로써, 주어진 문제에 대한 최적해를 제시하였다. 최소 주응력의 결정된 위치에 대한 검증 예를, 내부에 빗물을 저장하기위한 통행보도의 탄 성 기초상의 2 차원 블록 부재에 대하여 제시하였다. 전단력의 합력에 대한 최소값은 ×1이 58.58 mm(전체 스팬의 30%, 200 mm)일 때, 최소 변 형은 ×2 = 80 mm(전체 스팬의 70%, 200 mm)에 있다. 수정 된 모델에서, 이동하는 경계 조건(보도 보행 하중)이 ×1(= 0 mm)에 있을 때, 168 mm (스팬의 84%, 200 mm)에서 최소 주응력의 위치가 발견되었으며, 스프링으로 모델링 된 기초의 응답에 대하여 모델링하였다. 결과적으로, 중 립 축(×2 = 167 mm)에서의 빗물저장을 위한 보도블럭의 “0”변형 위치가 3 차원 FEM 분석 검증을 통하여 결정되었다.

지속가능한 빗물정원 설계를 위해서는 내부 구성요소 (식물, 토양, 여재층 등)의 최적화된 상호작용에 의하여 나타나는데 특히 국내 기후 환경에서는 함수량의 변동이 심하며 적용 가능한 식물의 종이 선정이 중요하다. 지속적 빗물정원으로서의 효율은 빗물의 유입패턴에 따른 적용가능한 식물과 여재의 종류에 의해 결정되고, 식생의 생장 차이에 따른 식재공간 유지 정도에 의해 지속성이 좌우된다. 본 연구는 근부 생장이 활발한 습생식물의 정원용 소재로서의 평가를 위해 식물별 침입수준(invasion level)을 분석하여 최적의 식재조합을 설계하는데 기 초자료로 활용하고자 한다. 대상식물은 속새 외 19종의 습생식물을 관상기준에 따라 직립형, 분지형, 포복형으로 나누고 5월부터 10월까 지 월 2회 각 식물의 피복율을 측정하였다. 20종 중 단위공간 피복율이 100%를 넘어 침입성이 높은 수준의 식물은 부처꽃, 박하, 아스타, 낙지다리, 갯까치수영, 삿갓사초, 고랭이로 나타났고 식재 초기부터 급속한 성장을 보인 식물은 갯까치수영, 박하, 낙지다리, 삿갓사초, 부 처꽃 순으로 식재설계시 고려해야할 수종으로 나타났다.

대심도 저류 및 배수터널은 기 개발된 도시의 부족한 배수관망 능력을 보강하기 위하여 지하에 설치하는 대규모 도시홍수 배제 시설물로 원활한 홍수 유입을 위해 적정한 규모의 수직유입구가 요구되어진다. 접선형 수직유입구 설계 시 유입구의 능력을 평가하는 중요인자로 Yu and Lee (2009)가 지배유량개념을 소개하였는데, 본 연구에서는 서울시에 설치하고자 하는 신월빗물저류배수시설의 수직유입구 3개소를 대상으로 수리 모형실험을 실시하고 제안된 지배유량 개념의 적정성을 평가하였다. 지배유량 이론식(Qcp)을 이용하여 실제 측정된 지배유량(Qcm)과 비교․ 분석 하였는데, 그 결과 이론식 대비 66~69%로 이론식이 지배유량을 과대 산정하는 것으로 평가되었다. 지배유량 이론식의 과대산정 원인을 분석하 기 위하여 Yu and Lee (2009)가 사용한 자료들과 본 연구에서 측정된 자료들을 활용하여 지배유량비(Qcm/Qcp)를 3가지 영역으로 분류하고 각 인 자에 대한 민감도 분석을 실시하였다. Yu and Lee (2009)가 제안한 지배유량식은 접선형 수직유입구 설계인자인 에 대한 영향만 고 려하였으나 과 연계된 변수들로 복합적으로 고려하는 식의 개선이 필요한 것으로 판단된다.

전세계적인 기후변화로 인하여 예측 및 대응이 어려운 자연재해가 격증하고 있으며, 특히 국지성 집중호우로 인해 도시지역의 피해가 집중되고 있는 추세이다. 도시지역에서의 침수피해는 무분별한 난개발로 인한 불투수면의 증가로 인한 지표 우수가 관로로 원활히 집수되지 못하여 침수피 해가 가중되고 있는 실정이다. 이러한 불투수면 증가에 동반된 우수배수 문제를 해결하기 위해서는 빗물받이 차집특성의 규명이 무엇보다 시급하 다. 그러나 우리나리의 경우 빗물받이 형상, 규격, 설치간격 등과 같은 기술기준이 도로 및 배수분구의 특성을 반영하고 있지 않아 빗물받이가 제 기 능을 하지 못하는 곳이 산재하는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 빗물받이의 규격·형태, 종경사, 횡경사, 유입수심, 연결관의 수의 조건의 따른 실험을 통해 빗물받이 차집량 산정식을 조건별로 제시하고자 한다. 특히, 기존의 빗물받이 수리실험에서 다루지 않았던 빗물받이 베아링바의 경사 별 조건, 빗물받이 형태별 조건 및 연결관 개수에 따른 차집량 변화를 분석하고 국내에 적용 가능한 빗물받이 차집량 산정식을 개발하였다.

일반적으로 쇠살대 빗물받이는 도로 표면유출 흐름을 차집하여 도시배수 시설로 배제하기 위하여 설치된다. 빗물받이의 규모 및 설치간격 을 결정하기 위하여 빗물받이 차집유량 산정식이 필요하다. 그러므로 쇠살대 빗물받이 유입구의 차집능력 분석이 필요하다. 본 연구에서는 도로 빗물받이의 차집유량 산정을 위해 수리실험모형을 제작하여 720회의 실험을 실시하였다. 빗물받이 제원은 현재 대부분의 국도에 설치 되는 크기인 40×50cm,40×100cm 및 40×150cm를 Froude 상사법칙을 이용하여 1/2로 축소 모형을 제작하였다. 측구의 유량은 도로의 차선 (2~4차선), 경사(도로 종경사 2~10%, 측구 횡경사 2~10%) 및 설계빈도(최대 30년)을 고려하였다. 실험 결과 측구의 횡경사가 커질수록 빗물받 이로 유입되는 유량은 증가하였으며, 빗물받이 유입부의 길이가 증가함에 따라 유입부 측면부를 통한 횡유입량을 증가시켜 빗물받이 유입부의 차집효 율을 증가시켰다. 실측 차집유량을 이용하여 회귀분석 실시하여 빗물받이 유입구 크기별 차집유입량 산정식을 도출하였다. 기존 경험식과 비교한 결 과, 도출된 산정식은 상향된 빈도를 반영한 빗물받이 유입부의 차집유량을 보다 정확하게 산정하였으며, 도로 배수시설 설계에 기초자료로 활용이 가 능할 것으로 판단된다.