• Title/Summary/Keyword: LID

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A Basic Study on the features of LID-related Ordinance Enactment conducted by Local Government - mainly on Seoul City, Suwon City and Namangju City - (LID관련 지방정부 조례제정 특성 기초연구 - 서울시, 수원시, 남양주시를 중심으로 -)

  • Lee, Mihong;Han, Yanghui;Hyun, Kyounghak;Lim, Seokhwa
    • Journal of Environmental Impact Assessment
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    • v.25 no.1
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    • pp.25-40
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    • 2016
  • This study suggests direction of new ordinance establishment for the future national application of Low Impact Development(LID) by analyzing current LID-related regulations of local governments, substantial agents to install and maintain a facility, through qualitative and quantitative methodologies. Four key words related to LID were derived from advisory conference and then ninety nine ordinances as the LID-related regulations were extracted to analyze. The study shows that rainwater-related ordinance passed in the middle of 2000s are being merely converted to the law on the promotion and support of water reuse. Regulations on water cycle and LID exist only in three cities nationwide(Seoul City, Suwon City and Namangju City). Interview with administrators of three cities to have LID-related regulations revealed following results. First, both rainwater and water reuse related regulations have not considered regional characteristics such as rainfall intensity, effects of impervious and merely followed guidelines by Ministry of Government Administration and Home Affairs. Second, existing ordinance is confined to specific facilities and thus cannot include the concept of LID which covers land and space utilization. Therefore, for proper application of LID, this study proposes issue of ordinance that resembles Seoul City ordinance and a new guideline that can reflect regional characteristics such as rainfall and location.

Assessment of Performances of Low Impact Development (LID) Facilities with Vegetation (식생이 조성된 LID 시설의 효율 평가)

  • Hong, Jung Sun;Kim, Lee-Hyung
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • v.3 no.2
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    • pp.100-109
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    • 2016
  • Low impact development (LID) facilities are established for the purpose of restoring the natural hydrologic cycle as well as the removal of pollutants from stormwater runoff. Improved efficiency of LID facilities can be obtained through the optimized interaction of their major components (i.e., plant, soil, filter media, microorganisms, etc.). Therefore, this study was performed to evaluate the performances of LID facilities in terms of runoff and pollutant reduction and also to provide an optimal maintenance method. The monitoring was conducted on four LID technologies (e.g., bioretention, small wetlands, rain garden and tree box filter). The optimal SA/CA (facility surface area / catchment area) ratio for runoff reduction greater than 40% is determined to be 1 - 5%. Since runoff reduction affects the pollutant removal efficiency in LID facilities, SA/CA ratio is derived as an important factor in designing LID facilities. The LID facilities that are found to be effective in reducing stormwater runoff are in the following order: rain garden > tree box filter > bioretention> small wetland. Meanwhile, in terms of removal of particulate matter (TSS), the effectiveness of the facilities are in the following order: rain garden > tree box filter > small wetland > bioretention; rain gardens > tree box filter > bioretention > small wetland were determined for the removal of organic matter (COD, TOC), nutrients (TN, TP) and heavy metals (Cu, Pb, Cd, Zn). These results can be used as an important material for the design of LID facilities in runoff volume and pollutant reduction.

Developing a SWMM-HYDRUS model for Enhanced simulation of Low Impact Developments (저영향 개발 모의 향상을 위한 SWMM-HYDRUS 결합 모델 개발)

  • Baek, Sangsoo;Cho, Kyunghwa;Pachepsky, Yakov
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.67-67
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    • 2017
  • 급속한 산업화와 도시화로 인하여, 투수지역은 감소함으로써, 개발전과 다른 지표, 지표하 유출이 나타난다. 이에 대한 대안으로 최근 저영향개발 (LID)이 수문학적 및 환경, 생태적 개선으로 대안으로 대두 되고 있다. 이에 많은 연구자들이 EPA SWMM 모델의 이용하여 LID 설치 전, LID를 모의하였으나, 불포화토양 및 토양 내의 matric head에 대한 고려가 없어 정확한 LID 모의가 힘든 실정이다. 이에 본 연구에서 상세한 토양 모의가 가능 HYDRUS를 이용하여, SWMM-HYDRUS 모델을 개발하였다. EPA SWMM 모델의 경우, 가장 상단의 layer에서 green ampt equation을 이용하여 침투량을 계산 후, 다음 layer에서 Darcy eqation을 이용하여 토양 물이동을 계산되어진다. 하지만 기존의 SWMM모델의 경우, 불포화토양내의 물 흐름에 대한 고려와 Matric head와 Pond depth에 대한 고려가 없어, LID 모의 시 한계점이 나타났다. 이에 본 연구에서는 이러한 한계점을 개선하기 위하여, 기존의 EPA SWMM의 LID 모듈을 Van Genuchten's equaton과 Richard Equation을 이용하여 정확한 토양 물 흐름을 계산하는 HYDRUS을 SWMM 모델에 결합하여, 더욱 정확한 LID 모의를 실시하였다. 개선된 SWMM-HYDRUS 모델의 모의 결과, 기존의 SWMM에서 한계점을 보여주는 Metric head를 고려하여 불포화 침투가 이루어지며, 또한 포화 후 LID 위에 존재하는 Pond depth를 고려해주는 결과가 나타났다. 향후 개발된 SWMM-HYDRUS모델를 이용하여 LID를 검증 시 기존의 모델보다 정확한 모의가 가능하다.

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Estimation of stormwater interception ratio for evaluating LID facilities performance in Korea

  • Choi, Jeonghyeon;Lee, Okjeong;Lee, Jeonghoon;Kim, Sangdan
    • Membrane and Water Treatment
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    • v.10 no.1
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    • pp.19-28
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    • 2019
  • To minimize the impact of urbanization, accurate performance evaluation of Low Impact Development (LID) facilities is needed. In Korea, the method designed to evaluate large-scale non-point pollution reduction facilities is being applied to LID facilities. However, it has been pointed out that this method is not suitable for evaluating the performance of relatively small-scale installed LID facilities. In this study, a new design formula was proposed based on the ratio of LID facility area and contributing drainage area, for estimating the Stormwater Interception Ratio (SIR) for LID facilities. The SIR was estimated for bio-retentions, infiltration trenches and vegetative swales, which are typical LID facilities, under various conditions through long-term stormwater simulation using the LID module of EPA SWMM. Based on the results of these numerical experiments, the new SIR formula for each LID facility was derived. The sensitivity of the proposed SIR formula to local rainfall properties and design variables is analysed. In addition, the SIR formula was compared with the existing design formula, the Rainfall Interception Ratio (RIR).

Modeling to Low Impact Development (LID) size for reducing First Flush Effect in Urban area (도시지역의 초기세척효과 저감을 위한 LID 최적화)

  • Baek, Sang-Soo;Choi, Dong-Ho;Yoon, Kwang-Sik;Cho, Kyung Hwa
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.181-181
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    • 2015
  • 최근 계속적인 도시화와 개발로 인해 불투수층이 증가함에 따라, 도시비점오염물질이 동반된 표면유출수가 증가하고 있다. 또한 도시 오염물질 배출특성 중 하나인 초기세척효과(First Flush Effect)가 대두되고 있다. 초기세척효과란 강우 시 강우초반에 고농도의 오염물질 나타나는 현상을 의미한다. 최근 이와 같은 도시 오염물질을 관리 및 저감을 위해 저영향개발(Low Impact Development)이 대안으로 나타나고 있다. 하지만 이러한 저영향개발을 분석 및 정량하기 위해서는 많은 실험적인 연구와 모델링이 필요하다. 본 연구에서는 광주광역시에 위치한 상업지구에 대해 모니터링과 LID 모델링을 실시하였고, 또한 Mass First Flush (MFF)라는 지표를 이용하여 최적 LID 크기를 산정하였다. 본 연구에선 나온 LID 크기는 1.2 mm부터 3.0 mm 정도로 나타났다. 이 결과는 향후 초기세척처리를 LID의 가이드라인으로 유용할 것이다.

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Determination of Optimal LID Location Considering Runoff and Pollutant Load (우수유출량 및 오염부하량을 고려한 LID 최적위치 결정)

  • Jun, Sang Hoon;Lee, Eui Hoon;Kwon, Soon Ho;Jo, Deok Jun;Kim, Joong Hoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.480-480
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    • 2017
  • 급격한 도시화 및 산업화는 주차장, 건물 및 도로 등 유역의 불투수 면적을 증가시켜 강우에 의한 침수피해 및 비점오염원에 따른 하천의 수질오염을 유발하고 있다. 최근 국내에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 유출저감 시설인 저영향개발 (Low Impact Development, LID)을 도입하여 연구를 진행하고 있다. LID 기술은 우수의 침투 및 저류를 통해 도시화에 따른 영향을 최소화하여 개발 이전의 토지 상태에 최대한 가깝게 만들기 위한 도시개발 기법이다. 대표적인 LID 요소기술로는 옥상녹화, 투수성포장 및 생태저류장치 등이 있으며 도로변, 건물주변, 건물옥상 등에 설치되어 강우유출량과 비점오염물질의 오염부하량을 저감시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 안양천에 위치한 가산 1 빗물펌프장 유역에 LID 기법을 적용하였으며, LID 요소기술은 옥상녹화 및 투수성포장으로 선정하였다. LID의 설치위치를 변경하여 적용시키면서 유출지점에서의 우수유출량 및 오염부하량을 산정하고 이를 최대로 저감시킬 수 있는 최적위치를 결정하였다. 최적위치에 LID를 설치하였을 때 우수유출량은 옥상녹화의 경우 약 2.20 %, 투수성포장의 경우 약 2.28 %의 저감효과를 나타내었다. 또한, 오염부하량은 두 가지 경우에서 약 4.74 %의 저감효과를 나타내었다. 최적위치를 결정하는 과정에서 우수유출량과 오염부하량의 저감효과가 서로 독립적으로 거동한다는 것을 확인할 수 있었다. 추후 연구에서는 LID 요소기술을 복합적으로 설치한 경우의 저감효과에 대한 분석이 필요할 것으로 판단된다.

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Analysis of Flow and Pollutant Reduction with LID using SWAT-SWMM coupled System at Kyoungan Watershed (SWAT-SWMM 연계모델 을 이용한 LID적용에 따른 경안천 유역의 유량 및 수질 개선 효과 분석)

  • Woo, Won-Hee;Ryu, Ji-Chul;Jang, Chun-Hwa;Kum, Dong-Hyuk;Lim, Kyoung-Jae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.92-92
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    • 2012
  • 경안천은 팔당호로 직접 유입되는 하천 중 유입량 대비 오염도가 매우 높아 상수원보호를 위한 특별관리가 요구되는 지역이다. 또한 경안천 유역은 수도권과 인접하고 있어, 도시화에 의해 토지이용이 지속적으로 변화되고 있다. 이러한 토지이용의 변화는 불투수면적을 증가시켜 강우시 유출 및 수질오염 발생량을 증가시킨다. 그러므로 불투수면적 증가에 따른 영향을 줄이기 위해서는 친환경 도시개발에 적용하고 있는 LID기법을 도입하여, 개발지역의 불투수면적 발생을 최소화하여야 하며 오염원 발생을 사전에 제어해야 한다. 그러나 도시개발시 무분별한 LID기법 도입은 정부의 막대한 예산 및 인력낭비를 초래하므로 현장적용 전 모델링을 통해 LID기법의 기대효과 및 비용을 산출하여야 하며, 도시 계획 수립시 가장 효과적인 LID기법을 제시하여야 한다. 따라서 효과적인 LID기법을 제시하기 위해서는 LID기법 평가가 가능한 SWMM모형을 이용해야 한다. 하지만 경안천 유역과 같이 유역 내 도시 와 비도시지역이 혼재되어 있는 우리나라의 대부분의 유역은 SWMM모형만으로는 유역의 강우-유출 및 수질 평가가 불가능하기 때문에, 유역 내 도시와 비도시지역의 유출 및 수질관리 평가가 가능한 SWAT-SWMM 연계모델을 이용하여 유출량 및 수질관리 효과를 분석해야 한다. 본 연구에서는 SWAT-SWMM 연계모델을 이용하여 LID기법 별 시나리오를 구축하였고, 시나리오별 유출량 및 수질오염 발생량을 모의하여 분석하였다. 분석결과 상당량의 유출량 저감 및 수질개선 효과가 나타났다. 또한 SWAT-SWMM 연계모델을 이용하여 모의된 수질자료는 환경부에서 제시하고 있는 단위유역 대표지점 수질환경기준 달성의 객관적인 평가를 가능하게 한다. 향후 LID를 적용한 SWAT-SWMM 연계모델을 이용하여 정부에서 규제하는 개발제한구역이 포함된 유역에서의 도시개발시 수질환경기준에 맞는 친환경적인 개발을 할 수 있을 것이라 기대된다.

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Guideline of LID-IMPs Selection and the Strategy of LID Design in Apartment Complex (LID-IMPs 선정 가이드라인 제시와 아파트단지에서의 LID 설계)

  • Jeon, Ji-Hong;Kim, Jung-Jin;Choi, Dong Hyuk;Han, Jae Woong;Kim, Tae-Dong
    • Journal of Korean Society on Water Environment
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    • v.25 no.6
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    • pp.886-895
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    • 2009
  • The guideline of selection of Integrated Management Practices (IMPs), such as wood, green roof, lawn, and porous pavement, for Low Impact Development (LID) design was proposed by ranking the reduction rate of surface runoff using LIDMOD1.0. Based on the guideline, LID was designed with several scenarios at two apartment complexes located at Songpa-gu, Seoul, Korea, and the effect of LID on surface runoff was evaluated during last 10 years. The effect of runoff reduction of IMP by land use change was highly dependent on the kind of hydrologic soil group. The wood planting is the best IMPs for reduction of surfac runoff for all hydrologic soil groups. Lawn planting is an excellent IMP for hydrologic soil group A, but reduction rate is low where soil doesn't effectively drains precipitation. The green roof shows constant reduction rate of surface runoff because it is not influenced by hydrologic soil group. Compared to the rate of other IMPs, the green roof is less effect the surface runoff reduction for hydrologic soil group A and is more effect for hydrologic soil group C and D followed to planing wood. The porous pavement for the impervious area is IMPs which is last selected for LID design because of the lowest reduction rate for all hydrologic soil group. As a result of LID application at study areas, we could conclude that the first step of the strategy of LID design at apartment complex is precuring pervious land as many area as possible, second step is selecting the kind of plant as more interception and evapotranspiration as possible, last step is replacing impervious land with porous pavement.

Analyzing the effect of LID(Low Impact Development) using the CAT(Catchment hydrologic cycle Assessment Tool) (CAT을 이용한 LID(Low Impact Development) 효과 분석)

  • Jang, Cheol-Hee;Kim, Hyeon-Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.278-278
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    • 2012
  • 최근 녹색도시를 지향하면서 도시 내에서의 물의 순환에 대한 관심이 높아지고 있으며 도시계획 단계에서부터 물의 순환을 고려하려는 시도가 이루어지고 있다. 국토해양부, 환경부, 소방방재청 및 지방자치단체들은 법령, 기준, 지침 및 조례 등을 제정하여 물순환을 도시개발 이전의 상태가 될 수 있도록 시설 설치를 유도하고 있다. 그러나, 개별시설들의 조합이 유역규모의 물순환에 미치는 영향 평가는 이루어지고 있지 못한 실정이다. 종래에는 홍수저감을 목적으로 홍수저류지와 침투시설에 대하여 설계하고 시공을 하였으나 장기적인 관점에서 LID 시설의 효과를 평가하여 도시 계획 단계에서 반영하지는 못하였다. 그리고 이들 개별 LID 시설(침투, 저류 등)에 대한 단위 시설의 규모 설계에 그치고 있어 개선 시설이 다중으로 조합되어 분산 계획되었을 경우, 유역 규모에서 물순환의 긍정적인 변화를 판단하기는 어려운 형편이다. 도시지역에서의 LID(Low Impact Development) 효과 분석과 연계된 유역 물순환 해석을 위하여 독일, 호주 및 미국에서는 STORM, Urban Developer, SUSTAIN(System for Urban Stromwater Treatment, and Analysis INtegratration) 및 SWMM LID(Storm Wastewater Management Model LID) 등의 모형을 출시하고 실무에 적용하고 있다. 그러나, 해외에서 개발된 기술은 국내의 유역 환경을 충분히 반영하기 어렵다. 저수지 혹은 하천에서의 취수 등과 같이 국내의 복잡한 물순환 형태를 반영하는데 한계가 있으며, 기존의 물순환 해석모형에 의한 LID 시설을 계획하는 방법은 홍수저감에 국한되어 있고, 하천 유량이나 지하수위 측정 자료가 부족한 대상지역에 대한 장기적인 유역 물순환 및 도시 개발과 같은 토지이용 변화가 물순환에 미치는 영향을 해석하는데 있어 제한이 있고, 개별적으로 설치된 LID 시설들이 유역의 물순환을 개선하는 효과를 종합적, 정량적으로 구현하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 도시 개발 지역의 장기간에 걸친 물순환의 변화를 예측하고 물순환을 개선시키는 대안 시설의 효과를 사전에 평가하는 것을 목표로 김현준 등(한국건설기술연구원, 2011)이 개발한 유역 물순환 해석 모형인 CAT(Catchment hydrologic cycle Assessment Tool)을 이용하였다. 특히, CAT은 사용자의 목적에 맞는 다양한 물순환 개선시설(침투시설, 저류지, 습지, 빗물저장 시설, 리사이클 및 외부급수 등)의 구현 및 모의가 가능하도록 개발되었다. 대상유역으로는 경기도 Y지구를 선정하였으며 도시개발 시나리오(전원도시 및 산업도시 등)에 따른 LID 효과 분석을 실시하였다. 대상지역에 대한 도시유형별 개발계획에 따른 개발 전 후 물순환 변화량 분석 및 LID 시설 계획에 의한 물순환 개선효과를 살펴보면 1998년부터 2007년까지의 평균 강우량을 1,271mm라고 할 때 산업도시의 경우 도시 개발 전의 증발산, 직접유출 및 기저유출은 각각 53%, 29%, 19%로 나타났으며 도시 개발 후 35%, 54%, 12%로 직접유출이 개발 전에 비해 86%나 증가하여 개발에 따른 영향이 큰 것으로 나타났다. 따라서, 이러한 개발에 따른 영향을 최소화하기 위하여 LID 시설을 계획하여 효과를 분석한 결과 증발산, 직접유출, 기저유출이 44%, 34%, 13%로 나타나 도시 개발 후의 왜곡된 물순환 체계가 개발전의 수준과 근접하게 나타나 LID 시설의 긍정적인 효과를 검토할 수 있었다. 이상에서와 같이 CAT 모형을 사용하여 도시유역의 물순환 체계를 진단하고, LID 시설의 효과를 평가할 수 있게 됨으로써 향후 도시유역에 대한 물순환 정상화를 실현하기 위한 정책 수립에 기초자료를 제공하고, 설계 실무에 활용될 수 있을 것이다.

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Evaluation on the Hydrologic Effects after Applying an Infiltration Trench and a Tree Box Filter as Low Impact Development (LID) Techniques (저영향 개발기법의 침투도랑과 나무여과상자 적용 후 수문학적 효과 평가)

  • Flores, Precious Eureka D.;Maniquiz-Redillas, Marla C.;Tobio, Jevelyn Ann S.;Kim, Lee-Hyung
    • Journal of Korean Society on Water Environment
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    • v.31 no.1
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    • pp.12-18
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    • 2015
  • In this research, the hydrologic effects between a pre-existing urban landuse and low impact development (LID) applied conditions were compared and evaluated. The infiltration trench and tree box filter that were utilized in LID represent only 1% of the catchment area that they drain. Storm event monitoring were conducted from July 2010 to July 2014 on a total of 22 storm events in both LID sites. After LID, hydrological improvement was observed as the sites exhibited a delay (lag time) or reduction in the magnitude, frequency and duration of runoff and flow peaks as the rainfall progress. In addition, the maximum irreducible peak flow reduction for infiltration trench was found to be 61% and 33% for the tree box filter when rainfall was 40 mm and 30 mm, respectively. In designing LID, it is recommended to consider the storage capacity and catchment area, as well as the amount of rainfall and runoff on the site.