극한강우 모의 실험을 통한 집수정-보조기층 연계형 투수성 포장의 수문학적 특성 분석

Development of a Filtration System to Enhance Drainage Discharge Capacity

최근 기후 변화에 의한 극한강우 사상의 급증은 불투수면 비율이 높은 도시의 물순환을 교란하고 배수 능력을 초과시켜 도시침수를 가중시키고 있다. 이에 따라 저영향개발(Low Impact Development) 기법이 도입되고 있으며, 요소기술 중 투수성 포장은 주차장 및 도로에 설치되어 빗물의 저류⋅침투⋅지연배수를 통해 물순환 회복에 기여할 수 있다. 그러나 현재까지 투수성 포장과 배수시설이 연계된 시스템의 수문학적 성능 평가에 대한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구는 보조기층에서 집수정으로의 측면 배수가 불가능한 투수성 포장(포장 A형)과 집수정으로의 배수가 가능한 보조기층을 갖는 투수성 포장(포장B형)을 연속적인 극한 강우 조건에서 실험을 통한 물순환 성능을 비교⋅분석 하였다. 비교 결과, 투수성 포장 B형은 강우시 구간 내 유출 및 첨두유량 저감(단기 효과), 강우 종료 후 장시간 지연배수를 통한 공극 회복 및 배수성능 확보를 통한 장기적인 배수 안정성 향상을 구현하여, 물순환 개선에 유효한 적용 가능성을 시사한다.

Climate change-driven increases in extreme rainfall disrupt the urban hydrological cycle in highly impervious settings and overload drainage systems, thereby intensifying flooding. Low Impact Development is therefore increasingly being adopted; among its measures, permeable pavements installed on parking lots and roadways can facilitate stormwater storage, infiltration, and delayed discharge. However, hydrological evaluations of permeable pavements integrated with drainage infrastructure remain limited. This study experimentally compares two systems under successive high-intensity storms: Pavement A, a permeable pavement over an impermeable subgrade with no subbase-to-catch-basin drainage, and Pavement B, a permeable pavement with a subbase that provides lateral drainage to a catch basin. Compared with Pavement A, Pavement B achieved greater event-scale runoff reduction and peak-flow attenuation and, after rainfall ceased, sustained long-duration delayed discharge that promoted pore-space recovery and more stable drainage performance. These findings indicate that the integration of permeable pavement with catchment and basin systems offers both short-term (runoff and peak mitigation) and long-term hydrological benefits, supporting its application in improving urban water-cycle resilience.