여름철 장마나 태풍이 찾아오면 짧은 시간 동안 엄청난 양의 비가 내리는 경우가 있습니다. 비가 많이 내리면 도로가 물에 잠기고, 주차장이나 지하 공간으로 빗물이 들어가면서 침수 피해가 발생하기도 합니다. 특히 아스팔트와 콘크리트로 덮인 도시에서는 빗물이 땅속으로 자연스럽게 스며들기 어렵기 때문에 폭우가 내리면 많은 양의 물이 한꺼번에 이동하게 됩니다.
그렇다면 비가 많이 와도 도시가 침수되지 않도록 어떤 시설들이 사용되고 있을까요?
우리가 평소 아무 생각 없이 지나치는 도로의 빗물받이부터 지하 저류시설, 배수펌프장, 빗물터널까지 도시 곳곳에는 도시 침수를 예방하기 위한 다양한 배수시설이 설치되어 있습니다. 이번 글에서는 대표적인 도시 침수 방지 시설과 각각 어떤 원리로 빗물을 처리하는지 알아보겠습니다.
1. 빗물받이
도시에서 가장 쉽게 볼 수 있는 침수 방지 시설은 바로 빗물받이입니다.
비가 내리면 빗물은 도로 표면을 따라 낮은 곳으로 이동합니다. 도로에는 물이 특정한 방향으로 흐를 수 있도록 경사가 만들어져 있으며, 도로 가장자리에는 빗물받이가 설치되어 있습니다.
빗물받이는 이렇게 흘러온 빗물을 받아 지하에 설치된 배수관으로 보내는 역할을 합니다.
빗물받이 덮개에는 여러 개의 틈이 있는데, 이 틈을 통해 빗물이 아래쪽으로 들어갈 수 있습니다. 내부로 들어간 물은 연결관과 배수관을 거쳐 우수관이나 하수도 등의 배수시설로 이동하게 됩니다.
하지만 빗물받이가 낙엽이나 쓰레기로 막히면 빗물이 제대로 빠지지 못해 도로에 물이 고일 수 있습니다. 따라서 집중호우에 대비하기 위해서는 빗물받이를 정기적으로 청소하고 관리하는 것도 중요합니다.
2. 하수관과 우수관
빗물받이로 들어온 물은 어디로 갈까요?
바로 지하에 설치된 배수관을 통해 이동합니다.
도시 지하에는 눈에 잘 보이지 않지만 수많은 배수관이 연결되어 있습니다. 작은 관으로 들어온 물은 점점 더 큰 배수관으로 모이고, 이후 지역의 배수 시스템에 따라 하천이나 저류시설, 하수처리시설 등으로 이동합니다.
특히 분류식 하수도가 적용된 지역에서는 생활하수가 흐르는 오수관과 빗물이 흐르는 우수관을 구분해서 설치하기도 합니다.
이처럼 지하의 배수관은 도시 곳곳에서 발생한 빗물을 빠르게 이동시키는 중요한 역할을 합니다.
다만 배수관 역시 처리할 수 있는 물의 양에는 한계가 있습니다. 따라서 기록적인 폭우가 짧은 시간에 발생하면 배수관의 용량을 초과해 침수가 발생할 수 있습니다.
3. 저류조
폭우가 내릴 때 모든 빗물을 바로 하천이나 하수도로 보내는 것은 쉽지 않습니다.
짧은 시간에 너무 많은 물이 한꺼번에 유입되면 배수시설에 부담이 생길 수 있기 때문입니다.
이때 활용되는 대표적인 시설이 저류조입니다.
저류조는 말 그대로 빗물을 일시적으로 저장해 두는 시설입니다. 폭우가 발생하면 빗물을 한꺼번에 외부로 흘려보내지 않고 일정량을 저장해 두었다가 비가 그친 후 배수하거나 처리합니다.
쉽게 말하면 폭우가 쏟아질 때 도시의 빗물을 잠시 보관하는 거대한 물 저장 공간이라고 생각하면 됩니다.
저류조를 이용하면 짧은 시간에 하수도와 하천으로 유입되는 물의 양을 줄일 수 있기 때문에 침수 위험을 낮추는 데 도움이 됩니다.
4. 빗물펌프장
도시의 모든 지역이 물이 자연스럽게 흘러갈 수 있는 구조를 가지고 있는 것은 아닙니다.
특히 주변보다 지대가 낮은 지역에서는 빗물이 자연스럽게 빠져나가기 어려울 수 있습니다.
이런 곳에서는 빗물펌프장이 중요한 역할을 합니다.
빗물펌프장은 모인 빗물을 펌프를 이용해 다른 곳으로 빠르게 이동시키는 시설입니다.
일반적인 배수시설은 중력을 이용해 높은 곳에서 낮은 곳으로 물을 흘려보내지만, 낮은 지대나 배수 조건이 좋지 않은 지역에서는 이러한 자연 배수만으로 충분하지 않을 수 있습니다.
이때 펌프가 물을 강제로 이동시켜 하천이나 다른 배수시설로 보내는 것입니다.
따라서 폭우가 발생했을 때 빗물펌프장이 정상적으로 작동하는 것은 저지대의 침수를 예방하는 데 매우 중요합니다.
5. 지하 빗물터널
최근에는 대규모 폭우에 대응하기 위해 지하 빗물터널과 같은 대형 배수시설도 활용되고 있습니다.
빗물터널은 지하 깊은 곳에 큰 터널을 만들어 폭우 때 발생하는 대량의 빗물을 일시적으로 저장하거나 다른 곳으로 이동시키는 시설입니다.
일반적인 하수관보다 훨씬 큰 규모로 만들어지는 경우가 많기 때문에 짧은 시간에 많은 양의 빗물이 발생했을 때 효과적으로 대응할 수 있습니다.
특히 도심은 건물이 많고 도로와 주차장 등 불투수면이 넓어 빗물이 땅속으로 침투하기 어렵습니다. 이런 지역에서는 지하 공간을 활용한 대규모 배수시설이 중요한 역할을 할 수 있습니다.
6. 빗물저류시설
저류조와 비슷한 개념으로 빗물저류시설도 있습니다.
빗물저류시설은 폭우가 발생했을 때 빗물을 임시로 저장하여 한꺼번에 많은 물이 배수시설로 몰리는 것을 줄이는 역할을 합니다.
저류시설은 지하에 설치할 수도 있고, 공원이나 녹지 등에 조성할 수도 있습니다.
평소에는 공원이나 광장처럼 사용되다가 폭우가 발생하면 빗물을 일시적으로 저장하는 방식의 시설도 있습니다.
이러한 방식은 도시의 공간을 효율적으로 활용하면서 동시에 침수 피해를 줄일 수 있다는 장점이 있습니다.
7. 빗물정원과 침투시설
도시 침수를 막는 방법이 반드시 물을 빠르게 다른 곳으로 보내는 것만 있는 것은 아닙니다.
빗물이 가능한 한 땅속으로 스며들도록 만드는 방법도 있습니다.
대표적인 것이 빗물정원과 침투시설입니다.
빗물정원은 식물과 토양을 이용해 빗물을 일시적으로 저장하고 천천히 침투시키는 공간입니다. 일반적인 콘크리트 공간보다 빗물이 머무를 수 있는 시간이 길어지고, 일부 빗물은 토양을 통해 지하로 스며들 수 있습니다.
또한 침투측구, 침투트렌치, 침투정 등의 시설을 이용해 빗물이 땅속으로 침투하도록 만들기도 합니다.
이러한 시설은 빗물이 하수관으로 한꺼번에 유입되는 것을 줄이는 데 도움을 줄 수 있습니다.
8. 투수성 포장
도시의 도로와 보도는 대부분 아스팔트나 콘크리트로 포장되어 있습니다. 이런 재료는 물이 쉽게 통과하지 못하기 때문에 비가 오면 빗물이 지표면을 따라 빠르게 이동합니다.
이를 보완하기 위해 투수성 포장을 활용하기도 합니다.
투수성 포장은 일반적인 불투수성 포장보다 빗물이 아래쪽으로 침투할 수 있도록 만들어진 포장 방식입니다.
보도나 주차장 등의 공간에 적용하면 빗물이 한꺼번에 배수시설로 흘러가는 것을 줄이고 일부 빗물을 토양으로 침투시킬 수 있습니다.
즉, 빗물을 무조건 밖으로 내보내는 것이 아니라 도시 내부에서 빗물을 분산시키는 방법이라고 할 수 있습니다.
9. 방수판과 침수 방지시설
배수시설이 아무리 잘 갖춰져 있어도 모든 침수를 완벽하게 막을 수 있는 것은 아닙니다.
특히 지하주차장이나 지하상가처럼 낮은 공간은 폭우가 발생했을 때 빗물이 들어오기 쉬운 구조입니다.
이러한 장소에는 차수판이나 방수판과 같은 침수 방지시설을 설치하기도 합니다.
차수판은 출입구 등에 설치하여 외부에서 물이 내부로 들어오는 것을 막는 역할을 합니다.
즉, 앞에서 살펴본 시설들이 빗물을 빼내거나 저장하는 역할을 한다면 차수판은 물이 들어오는 것 자체를 막는 시설이라고 볼 수 있습니다.
도시 침수를 막는 것은 하나의 시설만으로 가능한 것이 아니다
지금까지 살펴본 것처럼 도시의 침수를 예방하기 위해서는 다양한 시설이 함께 작동해야 합니다.
비가 내리면 먼저 도로의 경사를 따라 물이 이동하고, 빗물받이가 물을 모읍니다. 이후 물은 지하 배수관을 통해 이동하며, 필요한 경우 저류조나 빗물터널 등에 일시적으로 저장됩니다.
저지대에서는 빗물펌프장이 물을 다른 곳으로 이동시키고, 빗물정원이나 투수성 포장 같은 시설은 빗물이 땅속으로 스며들도록 도와줍니다.
이처럼 각각의 시설이 서로 다른 역할을 담당하면서 도시 전체의 배수 능력을 높이는 것입니다.
마무리
우리가 비가 오는 날에도 평소처럼 도로를 걸어 다닐 수 있는 것은 단순히 운이 좋아서가 아닙니다.
도시 곳곳에는 보이지 않는 곳까지 침수 피해를 줄이기 위한 다양한 배수시설이 설치되어 있습니다.
대표적으로 빗물받이, 배수관, 저류조, 빗물펌프장, 지하 빗물터널, 빗물저류시설, 빗물정원, 침투시설, 투수성 포장, 차수판 등이 있습니다.
각 시설은 빗물을 모으거나, 저장하거나, 이동시키거나, 땅속으로 침투시키거나, 물이 들어오는 것을 막는 방식으로 침수 피해를 줄입니다.
특히 최근에는 기후 변화로 인해 짧은 시간에 매우 많은 비가 내리는 집중호우가 발생할 가능성이 커지면서 도시 침수에 대한 관심도 높아지고 있습니다.
따라서 앞으로의 도시 배수시설은 단순히 빗물을 빠르게 하수도로 보내는 것을 넘어, 빗물을 저장하고 분산시키며 자연스럽게 침투시키는 방식까지 함께 활용하는 방향으로 발전할 필요가 있습니다.
다음에 비가 많이 오는 날 도로를 지나게 된다면 주변의 빗물받이와 배수시설을 한번 살펴보세요. 평소에는 눈에 잘 띄지 않았던 작은 시설들이 사실은 도시가 물에 잠기는 것을 막아주는 중요한 역할을 하고 있다는 것을 알 수 있습니다.