도시형 빗물관리 시스템의 용수공급 적정성 분석

Analysis of Water Supply Feasibility of Urban Rainwater Harvesting Systems

기후변화 대응의 일환으로 물순환 분야에서 탄소중립 달성을 위한 방안이 주목받고 있으며, 특히 도시 내 빗물 재이용 시스템의 활용 가능성이 재평가되고 관련 연구가 활발해지고 있다. 본 연구는 실증 Test-Bed 지역을 대상으로, 빗물저류조 용량과 일일 사용량에 따른 연간 빗물 사용에 따른 용수공급 가능성을 시뮬레이션 하였다. 분석 결과, 저류조 용량이 클수록 연중 빗물 사용일 수가 증가하고 사용률도 향상됨을 확인하고 적정 용수공급량(농업)을 산정하였다. 다양한 규모의 저류조는 1년 상시 활용시 60% 이하의 사용률을 보여주는 데 반해, 농업용수 집중 공급 시기에는 적정규모 설계시 거의 상시 활용한 것으로 분석되었다. 또한 저류조 용량이 클수록 시기적 사용 효율이 높아지며, 하루 사용량이 적을수록 효율이 더 우수한 것으로 나타났다. 월별, 계절별 편차를 고려할 때 연간 강수량이 크다 하더라도 연간 강수량은 적지만 시기별 편차가 크지않고 갈수기가 적을 때 지속적 공급 적정성 측면에서 효율성와 지속가능성이 상대적으로 더 높은 것으로 분석되었다. 본 연구는 도심 물순환 건전성 확보와 더불어 빗물 사용에 따른 용수공급 가능성을 분석함으로써 수자원 계획 수립 시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

This study conducted a simulation on a test-bed area to evaluate the feasibility of water supply based on annual rainwater usage, depending on the capacity of rainwater storage tanks and daily consumption levels. The analysis showed that larger storage tank capacities led to an increase in the number of days rainwater could be used annually and improved utilization rates, which allowed for the estimation of an appropriate water supply quantity (for agricultural use). Although the rainwater utilization rates remained below 60% for year-round use across various storage tank sizes, the systems were nearly fully utilized during periods of concentrated agricultural water demand when designed at an appropriate scale. Additionally, the larger the storage tank, the higher the seasonal usage efficiency. Also, lower daily usage led to better overall efficiency. Considering monthly and seasonal variability, the study found that an efficient and sustainable continuous supply was relatively better in areas with lower total annual rainfall but minimal seasonal fluctuations and fewer drought periods than in areas with higher but uneven rainfall. This study is expected to provide foundational data for water resource planning by assessing both the soundness of urban water circulation and the feasibility of water supply through rainwater use.