2. 현황 및 문제점

2.1 추진현황

(1) 고속도로 비점오염원 오염부하량 산정 기준에 관한 연구

(1.1) 연구부서 : 도로교통기술원(연구책임자 강희만)

(1.2) 연구기간 : ‘07~’08

(1.3) 연구내용 : 도로노면 오염 부하량 및 처리기준

(2) 고속도로 수질오염저감시설 시범운영

(2.1) 주관부서 : 건설환경실

(2.2) 운영기간 : ‘07~’08(필요시 연장)

(2.3) 주요내용 : 비점오염원 저감시설 시범 설치ㆍ운영 및 확대운영

2.2 노면 오염수 관리 필요성

(1) 4대강 비점오염원관리 종합대책 수립(‘04. 4, 관계부처 합동)

(1.1) ‘20년까지 비점오염원 배출량의 34.4%(381→250톤/일)줄일 계획

(1.2) 도로의 콘크리트 배수로나 교량 배수구는 강우시 비점오염물질의 하천 직유입 뿐만 아니라 사고시 유독물질 등의 유입 통로

(1.3) 한강수계 시범사업지역 비점오염원 유출농도 조사결과

※ 1) 용인 포곡 삼계리 45번국도, 

2) 용인시 모현면 45번국도

3) 광주 경안동

4) 경기 성남 분당 ○○대형 활인매장 야외주차장 

(2) 수질오염총량 관리제도 확대 시행(각종 언론보도)

(2.1) 3대강(영산강, 금강, 낙동강) 수계에서 시행중인 수질오염총량 관리제도를 호소 및 한강 수계로 확대 시행예정

(2.2) 수질오염총량 관리제도

(2.2.1) 수계 유역별로 용수 이용 목적에 맞는 목표 수질을 설정하고, 해당 수계에서 배출되는 오염물질의 총량이 목표 수질을 달성할 수 있는 용량 이내가 되도록 관리하는 제도.

2.3 관련규정

2.3.1 환경친화적인 도로건설 지침(‘06. 12, 건설교통부ㆍ환경부)

(1) 비점오염물질 유출저감을 위한 대책(3-6-2-하)

(1.1) 상수원보호구역과 인접한 상류지역, 수변구역, 상수원와 관련된 수질이 양호한 하천(2ppm 이하) 등을 통과하는 경우 비점오염저감시설 설치방안 강구.

2.3.2 환경친화적 도로유지관리 잠정지침(‘06. 12, 건교부)

(1) 비점오염물질 저감시설 설치지역(7.5.1)

(1.1) 각종법령에 의해 수질 보호 및 개선이 요구되는 하천 및 호소인근지역(수질오염총량관리제 대상지역, 특별대책지역, 상수원보호구역 및 수변구역 등)

(1.2) 강우시 노면에서 수계로 비점오염물질이 직 유입되어 수질오염의 원인으로 작용하는 지역

(1.3) 비점오염원에 의한 수질오염 민원 및 분쟁이 발생하는 지역

(1.4) 하천ㆍ호소의 수질에 영향을 미치는 수질오염관련 사고다발지역

(1.5) 상수원보호구역과 수변구역 경계에서 1km 이내에 위치한 사고취약지점은 비점오염원의 유출이 상대적으로 크므로 완충저류조 등의 비점오염물질 저감시설을 적정하게 설치하도로 강구

(2) 도로상 비점오염물질 관리시설의 규모 및 효율 결정(7.5.4)

(2.1) 자연형 시설의 규모 결정

(2.1.1) WQV(Water Quality Volume) = (PI) × (Rv) × (A)

PI : 80%강우사상, 최소 7.4mm 이상

여기서,

Rv : 유출계수(0.8~0.9, "하수도 시설기준“ 의 표준값 사용)

A : 배수면적(ha)

(2.2) 장치형 시설의 규모 결정

(2.2.1) Q(계획 우수유출량, ㎥/초) = 1/360 CㆍIㆍA

여기서, C : 유출계수(0.8~0.9, "하수도 시설기준“ 의 표준값 사용)

I : 유달시간(t) 내의 평균 강우강도(mm/시간)

A : 처리대상면적(ha)

2.3.3 비점오염원관리 업무편람(‘06. 12, 환경부)

(1) 도로ㆍ교량 건설사업[제3장-IV-3-6]

(1.1) 강우유출수가 하천ㆍ호소로 직접 배출되는 도로ㆍ교량을 건설할 경우에는 오염물질이 포함된 초기우수를 처리하는 데 있어서 보다 엄격한 방안 강구

(2) 비점오염방지시설의 규모 및 용량 검토[제3장-II-5-4]

(2.1) 자연형 시설의 경우

V = 5mm × A/1000

여기서, 초기강우량 : 최소 5mm이상 처리, A : 처리대상면적(㎡)

(2.2) 장치형 시설의 경우

Q = 1/360 CㆍIㆍA

여기서, C : 유출계수(0.8~0.9, "하수도 시설기준“ 의 표준값 사용)

I : 80% 강우강도 또는 최소 5mm 적용

A : 처리대상면적(ha)

2.4 현황 및 문제점

2.4.1 노면 오염수 저감시설 현황

(1) 설치현황

(2) 용량산정

(2.1) 장치형 : V = 초기강우×대상면적×유출계수×여유율(1.3)

(2.2) 자연형 : V = 초기강우×대상면적

(2.3) 적용현황


(3) 단면도 및 전경

2.4.2 문제점

(1) 노면 오염수 저감시설 설치지역 기준 부재

(1.1) 노면 오염수 저감시설을 하천의 특성에 관계없이 설치

(2) 노면 오염수 저감시설 용량 과다 설계

(2.1) 노면 오염수 저감시설 용량 산정시 장치형은 초기우수(10~20mm), 유출계수(1.0) 과다 및 여유율(1.3) 적용, 자연형은 초기우수(20mm) 과다 및 유출계수 미적용

(3) 노면 오염수 저감시설 형식 일관성 미흡

(3.1) 유지관리 및 경제성 등을 고려한 처리시설 형식 미설치

3. 개선내용

3.1 노면 오염수 저감시설 검토

3.1.1 시설용량 검토

(1) 검토기준

(1.1) 환경친화적 도로유지관리 잠정지침(‘06. 12, 건교부)의 도로상비점오염물질 관리시설의 규모 및 효율 결정(7.5.4) 및 비점오염원관리 업무편람(‘05. 3, 환경부)의 비점오염방지시설의 규모 및 용량 검토[제3장-II-5-4)]에 의거 산출

(2) 검토조건

(2.1) 차로수 : 편측 2차로(B=11.7m)

(2.2) 연장 : 200m

(3) 용량산정

(3.1) 자연형

(3.1.1) WQV(Water Quality Volume) = (PI) × (Rv) × (A)

∴ WQV=7.4mm/1,000×0.9×(11.7m×200m㎡)= 15.58㎥

여기서, PI : 80%강우사상, 최소 7.4mm 이상, A : 배수면적(㎡)

Rv : 유출계수(0.9, "하수도 시설기준“ 의 표준값 사용)

(3.2) 장치형

(3.2.1) Q(계획 우수유출량 ㎥/초) = 1/360 CㆍIㆍA

∴ Q = 1/360×0.9×5mm/h×(11.7m×200m/10,000㎡)

= 0.002925㎥/sec (10.53㎥/h)

여기서, C : 유출계수(0.9, "하수도 시설기준“ 의 표준값 사용)

I : 80%확률 강우강도, 최소 5mm/시간, 유달시간(t) 내의 평균 강우강도(mm/시간)

A : 처리대상면적(ha)

3.1.2 시설현황

(1) 자연형


(2) 장치형

3.2 개선방안

(1) 노면 오염수 저감시설 설치지역

(1.1) 각종법령에 의해 수질 보호 및 개선이 요구되는 하천 및 호소인근지역(수질오염총량관리제 대상지역, 특별대책지역, 상수원보호구역, 수변구역 및 호소수질 보전구역 등)

(1.2) 강우시 노면에서 수계로 비점오염물질이 직 유입되어 수질오염의 원인으로 작용하는 지역

(1.3) 비점오염원에 의한 수질오염 민원 및 분쟁이 발생하는 지역

(1.4) 상수원보호구역과 수변구역 경계에서 1km 이내 지역

(1.5) 환경영향평가, 관계기관, 지역주민 등과 협의 지역

(2) 노면 오염수 저감시설 용량산정

(2.1) 자연형(저류형, 침투형, 식생형 등)

(2.1.1) WQV(Water Quality Volume) = (PI)/1,000 × (Rv) × (A)

여기서, PI : 초기우수(mm), Rv : 유출계수, A : 배수면적(㎡)

(2.1.2) 초기우수(PI)는 80% 확률강우사상, 최소 7.4mm 적용

(2.1.3) 유출계수(Rv)는 "하수도 시설기준의 토지이용별 기초 유출계수“의 도로 표면형태 0.9 적용

(2.2) 장치형

(2.2.1) Q(계획 우수유출량, ㎥/초) = 1/360 CㆍIㆍA

여기서, C : 유출계수, I : 초기우수(mm/h), A : 배수면적(ha)

(2.2.2) 초기우수(I)는 80% 확률강우강도, 유달시간(t) 내의 평균강우강도(mm/h), 최소 5mm/h 적용

(2.2.3) 유출계수는 "하수도 시설기준의 토지이용별 기초 유출계수“의 도로 표면형태 0.9 적용.

(2.2.4) 여유율은 미적용

(3) 노면 오염수 저감시설 설치형식

(3.1) 노면수량, 처리효율, 유지관리 등을 고려하여 자연형의 형식(저류형, 침투형, 식생형)으로 적용하고

(3.2) 저류형은 설치개소가 최소화 되도록 통합체계 배수계획 수립

(3.3) 장치형은 자연형 설치 및 오염수 처리효율 확보 곤란시 적용 

4. 결론

(1) 설계완료 및 설계완료후 미발주 노선 : 본 잠정지침 적용

(1.1) 건설환경실의 고속도로 수질오염저감시설 시범운영 및 도로교통기술원의 비점오염부하량 산정기준에 관한 연구(‘07~’08), 결과전 까지 본 지침 잠정 운영