경제성을 고려한 빗물이용시설의 저류용량 설계 방안

A Design Method for Storage Capacity of Rainwater Harvesting Considering Economic Effectiveness

최근 우리나라에서는 국가 차원의 법⋅제도적인 규제와 지방자치단체의 행정적 지원에 따라 빗물이용시설의 활용이 증대되고있다. 하지만 현재 계획되고 있는 빗물이용시설의 설치 규모는 대부분 제도적 제약과 기술자의 판단에 의해 결정되고 있다. 이 연구는 빗물이용시설의 저류용량을 경제적으로 결정할 수 있는 방안을 제시하는데 목적이 있다. 이를 위해 빗물이용시설의규모에 따른 빗물이용량을 평가할 수 있는 물수지 식을 제시하였고, 빗물이용시설의 설치와 운영에 따른 비용과 편익 요소를정의하였다. 그리고 빗물이용시설의 저류용량별 경제성 분석에는 순현재가치와 비용편익비율이 활용되었다. 제시한 분석방법을 인천 청라지구의 빗물이용시설에 적용한 결과, 경제성 분석은 순현재가치로 평가하는 것이 적절하였다. 해당 빗물이용시설의 설계 시 산정된 규모는 6,740 m3이고, 30년 수명 연한에 대한 순현재가치는 -478백만 원으로 산정되었다. 반면에 경제성을고려한 최적 규모는 2,000 m3이고, 해당 규모에 대한 순현재가치는 +1,738백만 원으로 분석되었다. 따라서 경제성 분석은빗물이용시설의 적정 규모를 결정할 수 있는 대안이 될 수 있는 것으로 검토되었다.

The use of rainwater harvesting facilities is increasing in accordance with national laws, institutional regulations, and administrative support from local governments in Korea. However, most of the plans for storage capacity of rainwater harvesting are characterized by institutional constraints and determined by the judgment of engineers. This study aimed to suggest a method for economically determining the storage capacity of rainwater harvesting. The study presented a mass balance equation that can evaluate rainwater reuse amount according to the size of rainwater harvesting, and then defined the cost and benefit factors for the installation and operation of rainwater harvesting. Net present value (NPV) and benefit–cost ratio (BCR) were used to analyze the economic effectiveness for each storage capacity of rainwater harvesting. The proposed method was applied to the rainwater harvesting in Cheongna District in Incheon, and the NPV was found appropriate for the evaluation of the economic effectiveness. According to the design report, for the rainwater harvesting planned to be 6,740 m3, the NPV was calculated to be −478 million KRW for a 30-year design life. Meanwhile, the optimal size considering economic effectiveness was 2,000 m3, and the NPV of the size was analyzed to be +1,738 million KRW. Therefore, economic analysis is suitable as an alternative to determine the appropriate size of rainwater harvesting.