레인가든과 저류지공원은 유역내의 도심공간에서 효율적인 빗물의 저류 및 관리를 위한 분산식 빗물관리 기법으로 지하수 확보나 비점오염원(NPPS)의 침투.여과를 통한 수질 정화, 폭우시 첨두유량의 감소위한 홍수터 복원 등의 기능을 가지며, 특히 저류지공원은 소생물서식공간 (biotope)을 기반으로 하는 가든형태의 생태공원으로 도시민에게 휴식과 여가, 교육 등 문화서비스의 장을 제공할 뿐만 아니라 도시의 미기후를 조절하는 순기능을 담당한다. 대상지인 효자2가 일대의 4.5택지는 전주 서부지역의 개발사업의 일환으로 조성된 1종 근린지역으로 관공서, 학교, 종교시설과 단독주택(근린, 준주거), 아파트, 어린이공원 등으로 조성되어 있다. 택지내의 용호근린공원은 농업용 저류지였던 용호지를 활용한 친수형 근린공원으로 전주시 완산구 효자동 2가 1333-2 일대에 소재하고, 면적은 31,330 ㎡ (약 9,477py)이며, 경계는 도심을 횡단하는 대로(홍산로)와 지천(중복천), 한국토지주택공사(LH) 전북지역본부와 인접한다. 현재 공원은 과거의 저수지를 일부 매립하고 나머지 수역을 유역 내의 우수를 취합하여 하천으로 방류하는 빗물저류지 공원으로 활용하고 있지만, 기후변화와 효자 4택지와 5택지를 포함한 도심지역의 녹지면적의 감소와 붙투수면적의 증가로 집수되는 우수의 양이 미약하여 저류지는 침전물로 인해 육화(陸化)되어 방재기능뿐만 아니라 공원으로서의 경관기능도 이미 상실하고 있는 실정이다. 또한 공원 내의 식생은 기존 수종과 자연 발생 수종들이 혼재되어 관리에 어려움이 있고, 인근한 대로와 경계를 이루는 식재가 부족하여 시.청각적 차폐가 이루어지지 못하고 있으며, 불투수층의 보행공간과 이용자가 없는 광장이나 여가시설, 친수나 생태교육을 위한 내용의 부재로 원래 목적이었던 생태공간이라고 하기에는 문제점이 있다. 본 연구는 저류지공원의 수량 확보와 수질 개선을 위해 배후가 되는 효자택지 내의 대,중.소규모 부지에 저영향개발(LID)의 일환인 레인가든의 Prototype의 제안을 기반으로 하고, 도시공원을 주제성을 가지는 저류지 생태공원으로 리모델링하는 설계이다. 세부 목적은 지속가능한 빗물관리 (sustainable water circulation), 도시와 공원의 연계강화 (interface & interactive), 종복원을 통한 생물다양성의 확보(biodiversity), 생태교육의 장(Eco program & education), 사회적 약자를 위한 동선체계(barrier-free circulation), 유 지관리를 위한 최소에너지와 비용(sustainable maintenance & management), 주민참여(participation & ritual) 등이다. 연구의 내용은 유역에 포함되는 효자 4택지와 5택지 일부와 용호근린공원을 범위로 정하고, 지역 내에 위치한 초. 중.고등학교와 관공서, 종교시설, 아파트(중규모)에 적용될 수 있는 투수성 주차장, 놀이터, 식생수로(green swale), 빗물정원, 수경시설 조성을 제안하고, 단독주택(소규모)에서는 옥상녹화, 벽면녹화, 건물주변에 지붕과 연결되는 빗물 저류 식생대 조성과 플랜터를 설치하는 일이다. 중점공간인 저류지공원(대규모)에서는 종복원을 위한 핵심(core)_완충 (buffering)_전이(transition)의 구간을 설정하며, 핵심지역은 저류지 중심부의 개방수역과 습지역의 수량.수질확보에 중점을 두고, 완충지역은 이용되지 않고 있는 불투수층의 광장이나 놀이광장을 레인가든으로 조성하여 다단계 cell의 역할로 핵심지역의 수질과 수량을 보완하는 기능을 한다. 그리고 전이지역은 인근한 대로와 이전에 조성된 동산과의 연계를 위하여 레인가든 조성시의 흙으로 적절한 높이의 지형을 만들고 식재를 보완하여 소음차단과 시각적 차폐를 유도한다. 저류지 공원의 핵심이 되는 개방수면을 위한 유량 확보와 수질 개선이 필수적이며, 대안으로 인근한 공공건물인 L.H 전북지역본부와 전북도교육청의 불투수면을 오픈시키는 적극적인 빗물관리와 중수(gray water)의 재활용, 유역 내 배후지의 적극적인 이용도 검토가 필요하다. 또한 복원종의 선정과 이를 위한 식재, 레인가든이나 저류지공원의 습생식물(water_loved plants), 수생식물(Hydrophytic plants), 침수식물(submerged plant), 부유식물(floating plants), 부엽 식물(rooted floating plants), 정수식물(emergent plants) 등의 선택과 토착화 또한 깊이 살펴야 할 과제이다. 연구의 과정은 이론검토, 관련법규의 검토, 국내외 레인 가든과 저류지공원 조성사례 조사분석 및 문제점 도출, 대상지의 분석과 문제점 파악(자연, 인문, 시각 환경분석), 개 념구상(레인가든과 저류지공원), 기본계획과 설계(레인가 든 유형과 저류지공원 zoning의 구체화), 저류지 공원의 Master Plan 작성(on.off site & section drawing), 설계 후의 고찰과 제언이다.

본 연구는 최근 하천변 방재시설의 하나로 도입이 추진되고 있는 천변저류지가 가진 다목적 이용가치에 대한 경제적 편익을 산출하고자 연구되었다. 본 연구에서는 천변저류지의 경제적 가치를 산출하기 위해 일반 시장재를 대상으로실험경제학(experimental economics)과 가상가치평가법(contingent valuation)을 접목시킨 CVM-X를 적용하여 지역주민의지불의사금액(WTP)을 산출하였다. 연구대상지는 경기도 동남부를 지나며 한강으로 흐르는 청미천을 시범대상지로선정하여 인근지역인 장호원읍, 이천시, 여주군 주민 430명을 대상으로 표준화설문지를 활용하여 직접인터뷰 방식으로조사하였다. 질문한 지불가치(WTP)의 개념은 해당 천변저류지가 조성되었을 경우 당일교통비, 식비, 시설이용비 등을합산한 개략 방문비용을 묻는 방식으로 진행하였다. 천변저류지의 이용에 따른 경제적 가치를 계산한 결과, 천변저류지조성에 따른 이용객 1인당(1일․1회) 경제적 가치는 7,047원으로 추정되었다.

도시화 및 산업화로 인한 도시지역의 불투수율의 증가와 국지성 호우로 인하여 도시지역의 홍수에 대한 방어능력이 취약하게 되었다. 도시지역 의 홍수피해 저감을 위하여 저류지와 침투시설을 포함한 각종 우수유출저감시설이 적용되고 있다. 그러나 국내 대도시의 경우 우수유출저감시설 설치를 위한 부지 확보가 어렵고 노후화된 관거 개선을 위한 예산확보도 어려운 실정이므로 도심지의 치수능력 향상과 예산을 절감시킬 수 있는 기 존 우수관거를 연계한 저류시스템(이것을 간선저류지라 부르기로 한다)의 설계가 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 세 가지 형상(세장형, 중앙 형, 집중형)의 가상유역을 대상유역으로 선정하여 기존 우수관거를 연계한 저류시스템인 간선저류지를 유역 내의 임의의 위치에 설치하였을 경우 간선저류지의 용량에 따른 우수유출저감효과를 분석하였다. 간선저류지는 6가지의 용량(1,000 m3, 3,000 m3, 5,000 m3, 10,000 m3, 20,000 m3, 30,000 m3)으로 설정하였고, 우수유출저감효과를 분석하기 위한 저류지의 설치위치는 전체 유역면적에 대한 저류지 상류부 면적의 비를 각 각 20%, 40%, 60%, 80%로 변화시키면서 설치위치를 다양하게 적용하여 대상유역의 우수유출저감효과를 분석하였다. 또한 도출된 결과를 이 용하여 간선저류지 설치위치에 따른 관계도 및 관계식을 제시하였다.

하천주변의도시화와이상기후등으로인해기존의하천위주의홍수방어는한계를보이고있으며, 이에따라유역통합적인홍수방어대 책의 하나로 강변저류지 설치에 대한 요구가 증대되고 있다. 강변저류지를 치수대책에 포함시키기 위해서는 정량적인 홍수조절효과 산정이 필요하며, 이를 위해서는 강변저류지 홍수조절효과에 영향을 미치는 인자들의 불확실성을 줄이기 위한 노력이 필요하다. 특히 하천 수위 예측의 중요 변수인 하천 조도계수는 항상 불확실성을 포함하고 있으므로, 이를 고려한 설계방법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는상대적으로설계자가자유롭게결정할수있는설계인자인강변저류지의횡월류부길이를이용하여하천조도계수의불확실성 을 고려한 강변저류지 설계 기법을 제안하고자 한다. 이를 위해 HEC-RAS 부정류 수치모형을 이용하여 하천 조도계수와 횡월류부 길이 변화가 홍수조절효과에 미치는 영향을 검토하였고, 분석결과를 이용하여 하천의 수위 예측 불확실성을 고려한 횡월류부 길이를 결정하는 기법을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 횡월류부 길이 결정 기법은 하천 수위 예측의 불확실성을 해결할 수 있기 때문에 강변저류지의 홍수조절효과를 좀 더 안전측으로 제시하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

도시화가 진행되면서 불투수층 증가와 여름철 집중호우로 홍수피해가 커지고 있다. 6~9월의 집중적 강수피해를 줄이면서 비 홍수기에는 대규모 생태공원 등 편의시설을 만들어 친환경적인 요소를 결합한 강변저류지에 관심이 모아지고 있다. 일반적으로 부정류 흐름모의는 1차원 HEC-RAS로 사용하며 강변저류지가 있는 하도에서의 부정류 흐름 수치모의를 통하여 홍수조절효과 분석도 HEC-RAS로 이루어지고 있다. 때문에 본 연구에서는 강변저류지의 홍수저감 능력을 평가하기 위해 FLUMEN 모형으로 부정류 흐름을 이용하여 2차원 모의를 수행하였고 1차원 HEC-RAS로 모의한 결과와 비교, 분석하여 2차원 모형의 적용성을 검토하였다.

현재 저류시설과 같은 유출저감시설은 국내에 적용된 사례가 거의 없고, 구체적인 설치 기준 및 설계 방법에 대한 기준이 미비하며, 저감량을 정량화하는 것이 곤란한 문제점을 지니고 있다. 이에 따라 유출저감시설의 정량화 지표가 개발될 때까지 국내에서 보편화되어 있는 유역출구 저류시설인 저류지를 기본 저감시설의 형식으로 채택하고 추가적으로 침투형 저감시설을 최대한 적용하고 있는 실정이다. 이러한, 저류지의 설계는 저류용량 및 방류시설에 이르기까지 까다로운 절차를 거쳐 제원을 결정하고 있어 계획단계에서는 불필요한 인력 및 시간이 소모되기도 한다. 따라서 본 연구에서는 기존 FFC11-SimPOND 모형의 저류지 규모결정 과정과 방류암거의 간편설계절차를 일원화하여 계획단계에서 저류지 용량과 방류암거의 설계제원을 손쉽게 산출할 수 있도록 SimPOND-CO 모형을 구축하였다.

이상기후로 인하여 국지성 집중호우가 발생하고 하천 인근 지역의 도시화로 인하여 하천으로 유입되는 흐름의 유황에 많은 변화가 발생하여, 홍수 시 하천 범람 및 제내지 침수 등의 피해가 빈번하게 나타났다. 홍수 피해를 방지하기 위하여 다양한 대책이 제안되고 있으며, 그 중에서 강변저류지는 대하천 정비사업의 일환으로 적용되고 있다. 강변저류지는 제방의 일부를 절개하거나 수문 등으로 구성된 월류부를 통하여 홍수 시 강변저류지의 홍수위를 상회하는 유량이 유입되면 홍수량이 저류지로 분담되어 하도의 홍수량을 분담하는 역할을 한다. 또한 비홍수기에는 친수시설로 활용되어 인근 주민 및 관광객이 여가를 즐길 수 있다. 이와 같이 강변저류지는 다양한 목적으로 사용 할 수 있는 장점이 있으므로 국내외에서 활발한 연구가 진행되고 있으며, 특히 국내에서는 영월, 여주, 나주 등의 지역에서 홍수위 저감을 위하여 저류지 시설을 적용하였다.강변저류지의 설치로 인하여 유입구 인근 하도 뿐 만 아니라 상하류의 흐름특성에 변화가 발생하게 된다. 홍수위 저감 영향이 상류 또는 하류에 전파되어 첨두홍수위 도달시간에도 영향을 미치게 된다. 이러한 흐름특성의 변화를 알아보기 위하여 본 연구에서는 영월 강변저류지를 대상으로 홍수위 저감효과를 검토하였다.영월 강변저류지는 강원도 영월군 영월읍 방절리에 위치하며, 영월읍 시가지 및 인접지역의 침수피해 예방 및 한강유역의 홍수량을 분담하기 위하여 조성되었다. 총면적 680,667 m², 저류용량 294만 m³이며, 생태하천, 체육시설, 자전거도로, 산책로 등의 친수시설을 갖추고 있다. 정확한 수치모의를 위해서 지형자료 및 강변저류지의 제원 등을 검토하여 반영하였으며, 월류부에서 월류가 발생할 수 있는 수문 사상을 적용하여 강변저류지의 설치 여부에 따른 대상 구간의 거동을 수치모의를 통해 검토하였다.

하수관거의 통수능 부족에 의해 발생하는 침수를 방지하는 방안으로는 우수저류시설 설치방법과 함께 우수관거를 별도로 설치하는 방법을 들 수 있다. 일반적으로 침수지역이 유역의 최종배수지점과 가까운 경우에는 우수관거의 설치가 유리하고, 반대로 최종배수지점과 먼 경우는 저류시설의 설치가 합리적일 수 있다. 그러나 우수관거의 설치나 우수저류시설의 설치가 침수저감사업으로서 경제성과 효용성이 떨어지면 사업의 타당성이 상실될 수 있다.본 연구에서는 최근 통합적 도시방재성능의 향상을 위해 적극 추진되고 있는 우수저류시설의 경제성을 고려한 적정 계획규모를 제시하고자 하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 최근 설치되었거나 실시설계가 완료된 우수저류시설에 대하여 우수저류용량별 공사비를 조사하여 분석하는 한편, 내수침수피해지역에서의 우수저류시설 설치에 의한 비용-편익분석으로부터 우수저류시설의 적정 계획규모를 산정하였다.본 연구 결과, 우수저류시설의 설치로 인한 전국 주요 도시지역에서의 경제적 평균 편익은 약 250 억원 정도였으며, 이에 대한 우수저류시설의 저류용량은 약 41,500 ㎥인 것으로 분석되었다. 본 연구 결과는 재해연보의 과거 내수침수피해액과 실제 우수저류시설의 설치에 따른 평균 공사비를 기준으로 분석되었으므로 향후 우수저류시설를 위한 경제성 평가에 있어서 유용한 기본 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구에서는 2007년 제주지역을 강타한 태풍 ‘나리’이후 홍수조절을 위해 한천유역에 설치된 저류지의 효과를 정량적으로 평가하였다. 이를 위해 2010년 태풍 ‘뎬무’의 내습 시, 한천 상․하류에 위치한 하천유량 관측소의 자료와 저류지 유입량 자료를 이용하여 한천저류지 운영이 하류지역에 미치는 홍수저감 효과를 검토하였다. 분석결과, 하류지역에서의 실제 하천수위는 3.44m를 기록하였으나, 수위-유량 관계식, 유출전파속도, 저류지 유입량 등을 활용하여 저류지가 운영되지 않았을 경우의 하류지역 하천수위를 분석한 결과 4.16m로 예측되었다. 이와 같은 결과는 한천유역에 설치된 저류지의 홍수저감 효과를 분명하게 보여주는 것으로 향후 유사한 사상에 대해서도 적절한 기여를 할 수 있을 것으로 판단되었다.

기후변화 및 도시화 등의 요인으로 인하여 증가하는 불확실성에 대처하기 위하여 건설되는 홍수저류지 형태의 치수시설 물이 기존의 치수시설물과 연계되어 치수능력을 극대화 할 수 있는 설계기준과 절차의 제시를 위하여 본 연구가 수행되었다. 본류의 홍수위 증가량에 대비할 수 있는 저류지용량결정, 저류지용량이 주어져 있을 경우의 본류의 홍수위 저감효과산정 등에 적용할 수 있는 다양한 시나리오 하에서의 분석을 위한 절차를 제시하였다. 기존 설계홍수량 산정절차에 근거한 IDQ (Intensity-Duration-Quantity) 분석을 이용하여 임의지속시간에서의 설계홍수수문곡선 산정기법을 제시하였고 그 활용사례를 제시하였다. IDQ 분석을 통해 산정한 강우량을 기반으로 등가첨두 수문곡선을 산정할 수 있으며, 기존 수문곡선 과 동일한 지속시간 하에서 하천의 수위가 높아질 수 있는 저빈도 수문곡선과, 기존 수문곡선과 동일한 첨두홍수량을 지니지만 강우지속기간의 증가로 인해 유출체적이 증가하는 수문곡선, 기존 수문곡선에 비해 하천의 수위 및 수문곡선의 부피 모두 증가하는 수문곡선 등 다양한 형태의 수문곡선에 대한 시나리오해석을 가능하게 한다.

물에 대한 기능 중 레크리에이션 기능은 빼놓을 수 없는 중요한 기능 중의 하나이다. 그러나 레크리에이션 편익에 대한 정량적 연구는 매우 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 실험선택법을 적용하여 레크리에이션 편익을 추정하고자 한다. 레크리에이션과 관련된 몇 개의 속성과 가격속성으로 이루어진 여러 개의 대안 중에서 선호하는 한 가지를 응답자로 하여금 선택하게 함으로서 개별 속성에 대한 한계지불의사액(MWTP) 정보를 도출한다. 분석결과 레크리에이션 용수 10,000톤의 추가적인 확보에 대해 각 가구는 연간 3원의 MWTP를 갖는 것으로 추정되었다. 또한 레크리에이션 용수의 수질을 1등급 개선시게 되면 각 가구는 연간 645.5원의 MWTP를 갖는 것으로 분석되었다. 아울러 레크리에이션 시설의 추가적인 확보에 대해 각 가구는 연간 1,518.6원의 MWTP를 가졌다. 이와 같은 정량적 정보는 다기능 저류지 조성 여부와 관련된 의사결정에서 유용한 정보로 활용될 수 있을 것이다.

본 연구는 상관 다기능 저류지의 조성을 가상적으로 설정하여 환경개선용수 공급편익을 추정하고자 한다. 이를 위해 국민들의 지불의사액(WTP, willingness to pay)을 유도할 수 있는 설문조사 기법인 조건부 가치측정법을 적용한다. 조사결과 많은 응답자들은 영의 WTP를 밝혔다. 이러한 영의 WTP를 다루기 위해 본 연구에서는 스파이크 모형을 적용한다. 분석결과 환경개선용수 공급편익은 사업지에 대해 가구당 연간 1,393.7원, 비사업지에 대해 가구당 연간 2,237.7원으로 추정되었다. 이 값을 전국으로 확장하면 연간 383.6억원에 달한다. 이러한 분석결과는 환경개선용수의 공급편익과 관련된 투자의 적정수준 결정 및 관리정책 결정에 있어서 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

하천에 설치되는 강변저류지의 효율적 설계를 위해서는 정확한 부정류 흐름 해석이 반드시 필요하다. 일반적으로 하천의 부정류 수치모의는 1차원 부정류 수치모형인 HEC-RAS를 많이 사용하고 있다. 하지만 강변저류지가 있는 하도에서의 부정류 흐름에 대한 수리실험과 현장 모니터링 자료가 거의 없기 때문에 HEC-RAS를 이용한 부정류 수치모의 결과의 신뢰도를 확신하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 부정류 수리실험을 수행하여 강변저류지가 있는 하도에서의 HEC-RAS를 이용한 부정류 수치모의 적용성을 검토하였다. HEC-RAS 적용성 검토는 직선수로에 강변저류지가 설치되어 있거나 그렇지 않은 경우에 대해 부정류 수리실험을 실시하여 측정된 결과와 비교하여 평가하였다. 특히, 강변저류지가 설치되어 있는 경우는 강변저류지의 저류용량이 충분하여 하도에서 강변저류지로 통하는 위어에 완전 횡월류 흐름만 발생하는 경우에 대해 실험을 수행하였다. 강변저류지가 설치되지 않은 직선수로에 대한 HEC-RAS의 수위 계산 결과는 최대 3% 오차를 유량은 최대 1% 오차를 보였으며, 강변저류지가 설치된 경우의 HEC-RAS 수위 계산 결과는 최대 4% 오차를 유량은 최대 2% 오차를 나타냈다.

최근 친환경적 홍수방어대책의 하나로 강변저류지 설치가 적극적으로 검토되고 있다. 강변저류지를 치수대책에 포함하기 위해서는 강변저류지 설치로 인해 확보할 수 있는 홍수조절효과의 정량적 예측이 필요하며, 이를 위해서는 정확한 횡월류량 산정이 요구된다. 특히 강변저류지의 경우 저류용량이 제한되어 있기 때문에 저류용량이 부족한 경우 그림과 같이 월류턱 높이를 기준으로 한 강변저류지 수심(D)이 월류턱 높이 보다 높아지게 되어 강변저류지 유입부에서 잠긴 흐름이 발생할 수도 있다. 하지만 횡월류위어 유량계수 연구는 대부분이 완전 횡월류 흐름에 대한 것으로, 잠긴 흐름 발생시 유량계수 산정에 어려움이 있다. 본 연구에서는 수리실험을 이용하여 월류턱 높이를 기준으로 한 하도의 수심(H)와 저류지 수심(D)를 변화시켜가며 다양한 잠긴 흐름을 재현하면서 잠긴 흐름 발생시 횡월류위어의 유량계수를 산정하였다. 실험 결과 하도와 저류지의 수심비(D/H)가 0.75보다 작을 경우에는 완전 횡월류 유량계수와 거의 동일하게 나타났으며, D/H가 0.75보다 커질수록 유량계수는 완전 횡월류 유량계수보다 점차 작게 나타났다. 잠긴 흐름 발생시 횡월류위어의 유량계수 산정 결과는 강변저류지 홍수조절효과를 좀 더 정확하게 분석하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

국내 최초의 분산형 생태환경저류지 시스템으로 방재기능뿐만 아니라 초기 비점오염원에 대한 생태적 수질정화 및 생태복원, 근린공원의 친수적 이용성, 토지이용도 제고 등의 다양한 기능을 융합하여 대상지 특성에 적합한 다목적용 저류지가 조성되었다. 복원 후 수리·수문 모니터링 결과는 서울지역 재현기간 10년의 강우량과 홍수량에서 첨두홍수량은 12% 감소하고 20분의 지체효과를 보였다. 생태환경수로의 하상 평균소류력의 범위는 86.29-376.18N/m2, 유속의 범위는 2.76-10.07m/s이었다. 하상보호공은 평균 소류력이 133.94N/m2 이하인 곳에는 자연석을, 133.94N/m2 이상인 곳에는 생태목틀이 적용되었다. 현장조사결과 생태목틀과 자연석이 적용된 생태환경수로는 자연석의 이탈이나 자연석 주변 하상 세굴과 토사의 퇴적이 발생하지 않았음을 확인하였다. 생태환경 저류지 시스템의 홍수저감효과와 생태환경 수로의 안정성을 입증하였다. 국내 융합적인 생태환경 저류지나 생태하천의 표준화와 적용에 필요한 중요한 기준을 확립하는데 기여할 수 있을 것이다. 다만 생태환경저류지 시스템 조성이후 생태적 안정화 기간인 2년 이상의 연구개발자(전문가)의 유지관리 참여가 필요하다. 이를 통해 일반기술자도 생태환경저류지의 조성 및 유지관리가 용이하도록 지침을 마련해야 할 것이다.

본 연구에서는 대상유역 내에 설치가 가능한 지역이 다수 존재하는 강변저류지의 설치 우선순위를 결정하기 위한 방안을 제시하였다. 강변저류지의 최적위치 선정을 위해 기존의 수행된 연구들은 각각의 장단점이 있으나, 의사결정을 위해 사용되는 변수의 통합과정에서 발생하는 오류는 해결해야할 가장 큰 문제이다. 특히 의사결정을 위해 고려해야할 다양한 변수를 하나의 기준으로 통합하기 위한 자료가 불충분한 국내의 경우, 의사결정을 위해 사용되는 가정들을 최소화하며, 다

근래 이상기후에 의한 강우량 증대와 도시화에 따른 첨두유출량의 증대 및 도달시간의 단축은 하류 지점의 빈번한 범람을야기시키고 있으며 저류지와 같은 우수유출저감시설을통해 이상의 문제를해결하고자한다. 그러나현재 국내의 저류지에 관한 대부분의 연구는 저류지 용량에 중점을 두고 있으며, 저류지의 유출량을 방류할 수 있는 방류시설에 관한 연구는 미미한 실정이며 저류지의 방류시설로 주로 활용되고 있는 암거의 설계는 도로배수계획(한국도로공사, 1991)에 따라 설계

강변저류지는 하천 제방의 일부를 낮춰 제내지에 홍수량을 저류하는 방식으로 홍수기에는 홍수조절효과를 얻을 수 있고, 비홍수기에는 습지, 농경지, 생태공원 및 스포츠 시설 등으로 활용할 수 있는 친환경적 치수구조물이다. 강변저류지의 홍수조절효과는 강변저류지 설치 전·후의 첨두홍수량 또는 첨두홍수위 차이를 말하며 저류용량, 월류턱 높이, 횡월류부 길이, 하천 수위 및 홍수수문곡선 등 다양한 인자들에 의해 결정된다. 그 중에서도 홍수조절효과에 크게 영향을 미치는 인자는 저류용량이다. 만약 홍수 수문곡선에 대하여 강변저류지의 저류용량이 부족한 경우에는 첨두 홍수 발생 이전에 횡월류부의 월류턱 높이 이상으로 수위가 올라가게 되어 목표로 하는 홍수조절효과를 확보하지 못할 수도 있다. 이와 같이 강변저류지의 저류용량은 홍수 수문곡선에 따른 횡월류부의 수위변화를 충분히 고려하여 결정해야 한다. 이에 본 연구에서는 1차원 부정류 수치모형인 HEC-RAS를 이용하여 저류용량이 충분한 경우와 부족한 경우에 대해 강변저류지의 횡월류부 흐름특성과 홍수조절효과를 분석하였다. 분석 결과 강변저류지의 저류용량이 부족한 경우에는 불완전 횡월류 흐름이 발생하여 강변저류지 직하류의 수위저감효과와 홍수조절효과가 작게 산정되는 것을 확인하였다. 따라서 강변저류지 설계시 가능하면 불완전 횡월류 흐름이 발생하지 않도록 저류용량을 확보하도록 하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

본 논문에서는 최적화 기법의 하나인 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)을 도시유출해석모형인 SWMM(Storm Water Management Model) 5.0 DLL과 연계하여 최근에 활발히 진행 중인 도심지하저류지 조성사업과 관련한 최적의 위치와 규모를 선정하였다. 이에 따라 도시유역에서 지하저류지 사업의 진행시 중요하게 고려해야 할 설치 위치와 규모의 선정을 위해 가상유역에 적용하였으며, 각 위치와 규모의 결정에 따른 최적의 조합을 제안하였다. 또한 가장 큰 피해를 불러일으키는 집중호우의 경우를 고려하여 50년, 80년 및 100년 빈도의, 60분, 120분 및 180분의 지속기간을 갖는 다양한 초과강우사상을 적용하여 지하저류지의 위치에 규모의 최적 조합에 따른 월류량의 감소를 비교·확인하였다(표 1참조). 분석결과 적용된 가상 유역 내에서 월류량을 최소화하는 저류지의 최적위치와 규모를 선정해 본 결과, 1개의 저류지를 설치 할 경우 A8번 지점에 저류지를 설치하였을 때 월류량 감소효과가 가장 크게 나타났다. 또한 2개, 3개를 설치하였을 때 각각 A5, A8번과 A5, A7, A8번이 선정되었다. 선정된 위치를 보았을 때 공통적으로 A8번이 포함되어 있는 것으로 보아 주요 관리대상 지점임을 파악할 수 있다. 본 논문에서 제안한 최적화 알고리즘을 이용한 도심지하저류지의 최적위치와 규모 선정은 투수면적의 감소, 도달시간의 단축 등으로 인한 도시화 지역의 피해 감소 및 추후 정비 사업 계획 추진에 있어 위치와 규모의 결정으로써 활용될 수 있을 것이다.