[천자춘추] 도로 빗물받이‚ IoT로 스마트하게

2022년 8월 서울 강남역 인근 물난리를 비롯해 그동안 반복적으로 발생한 도시 침수 피해를 계기로 강우 시 빗물의 신속한 배제와 침수 예방이 사회적 이슈로 다시금 회자되고 있다. 강우 시 빗물은 도로나 주차장 위에 쌓인 각종 쓰레기나 나뭇잎, 타이어가루, 자동차 기름, 흙탕물, 동물의 배설물 등 비점오염물질과 함께 빗물받이와 우수관로 및 우수토실을 통해 인근 하천으로 신속하게 배제된다.

그러나 부실한 빗물받이 관리로 빗물받이 및 우수관로가 각종 쓰레기나 토사로 꽉 막혀 빗물이 신속하게 하천으로 배제되지 못함에 따라 역류에 의한 도시 침수사고가 빈번하게 일어나고 있는 실정이다. 국립재난안전연구원이 실험한 바에 의하면 시간당 100mm의 집중 호우 시 빗물받이에 담배꽁초 등 쓰레기가 들어차 있는 경우 역류 현상이 발생해 침수가 3배가량 빠르게 진행되며, 특히 담배꽁초나 쓰레기가 함께 섞이면 20초 만에 우수관이 막혀 빗물이 역류하는 것으로 나타났다.

서울시에만도 빗물받이가 55만개 이상 설치돼 있고, 경기도를 비롯한 전국의 주요 도시에도 엄청난 수의 빗물받이가 설치돼 운영 중이다. 매년 많은 장비와 비용을 들여 준설하지만 관로막힘과 침수피해를 완전히 막기에는 역부족인 것이 사실이다. 따라서 빗물받이로 유입되는 쓰레기를 얼마나 효율적으로 관리하느냐는 대심도터널 등 차세대 우수배제시스템과 더불어 도시 침수 예방의 핵심 관건일 수밖에 없다.

환경부 자료에 따르면 초기 강우 시 유입되는 각종 비점오염물질은 도시 하천 오염의 약 68~72%를 차지하는 것으로 나타났다. 하천의 수질 개선을 위해서는 유역 내 발생하는 모든 오염물질을 한꺼번에 모아 처리하는 대형구조물 형태의 집중화 관리보다 오염물질 유입 1차 관문인 빗물받이 유입 단계부터 원천 차단하는 소규모 분산형 발생원 관리를 통한 적극적인 예방조치가 훨씬 효율적이며 필수적이다.

현재 빗물받이에 유입되는 쓰레기나 비점오염물질을 포집하고 제거할 수 있는 스크린이나 여과트랩 장치, 악취방지덮개 등이 다양하게 개발 및 적용되고 있으나 작업자가 일일이 현장을 방문해 포집 및 반출 여부를 점검해야 하는 어려움으로 인해 관리가 효율적으로 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 빗물받이에 설치되는 스크린이나 여과트랩은 사물인터넷(IoT) 융합형 원격제어 빗물받이 관리 방식으로 강우감지센서 및 무게센서와 고효율 여과포 및 무선통신 모듈을 장착해 포집된 쓰레기나 오염물질의 교체시기를 관리자에게 자동으로 알려주도록 함으로써 관리자 한 명이 쉽게 점검 및 교체가 가능하도록 하는 기술을 도입하는 것이 바람직하다. 특히 이런 장치는 현재 시중에도 개발 보급되고 있는 기술로 별도의 동력이나 제어반이 필요 없이 초소형 배터리로 운영할 수 있으며 클라우드와 대시보드로 편리하게 관리가 가능한 것으로 알려져 있다.

최근 많은 도시에서 추진하고 있는 스마트셸터정류장, 스마트가로등, 스마트횡단보도, 쿨링포그, 클린로드, 쿨루프, 쿨페이브먼트 등 다양한 차세대 기술이 접목된 스마트그린도시조성사업이나 스마트시티조성사업, 스마트그린산단조성사업, 비점오염저감사업, 스마트관망관리시스템구축사업, 수질오염총량관리사업 등과 연계해 IoT 융합형 빗물받이 여과망(트랩)을 이용한 소규모 스마트 분산관리시스템의 단계적이고 신속한 도입이 절실히 요구되는 시점이며 이는 곧 ‘탄소중립시대 친환경 ESG’와 ‘안전한국 Safe Korea’에 기여하는 지름길이 될 것이다.

김흥섭 수생태복원㈜ 대표이사·환경공학박사