빗물관리시스템을 이용하여 학교건물냉방과 도시열섬 방지효과
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| 2016-08-24 오후 3:58:16
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５월부터 폭염이 찾아와 올해는 １９７３년 이후 ５월 전국 평균기온 최고값을 갱신했다． 벌써부터 푹푹 찌는 더위를 생각하니 걱정이 된다． ５０％이상의 인구가 수도권에 밀접해서 사는 우리나라의 경우 사람들이 도심지역에 집약되어 살면서 더위를 더 크게 느끼게 된다． 그 이유는 바로 ‘도시열섬’이라고 불리는 현대 특이 기후에서 찾을 수 있었다．
올해도 １９일부터 제주부터 시작되는 장마는 내륙지방 ２１일부터 우기가 시작될 것이라 예상되고 ６월 하순부터 ７월 하순까지 한반도를 거쳐 많은 량의 집중호우를 뿌리며 한반도를 거쳐 북상하며 소멸된 후에는 사상 가장 더운 폭염이 시작될 것이라 예상되고 있다．
폭염으로 인한 자연피해는 한국에서도 20세기 이후 최대 사망자를 낸 기상재해가 바로 1994년 폭염이다. 당시 직ㆍ간접 사망자만 3384명이었다.
매년 여름이 더위를 피하기 위해 에어컨등 에너지소비량은 증가하고 지구온난화에 의한 기상이변은 매년 심해질 것이다．
이에 인적，경제적 피해를 저감할 대안을 학교안에서도 마련해 보자는 방안으로 학교구조와 자연기후현상을 고려하여 빗물을 활용한 건물냉각효과를 마련해보자는 취지로 연구에 임하게 되었다．
우리대건고등학교는 약６０년의 역사가 있는 훌륭한 학교임에는 분명하지만 산기슭에 위치하여 반듯한 평지가 아니라 계단형구조의 건물과 넓은 인공잔디축구장을 보유하고 있다．
타학교에 비해 산과 고나무로 둘러싸여 시원할 수 도 있으나 학교건물에 태양광발전기도 없고 위치상 낙하를 이용한 수력발전기나 빗물저수조나 수돗물을 재사용하는 중수배수시설 또한 보유하지 못한 것을 보아 에너지를 소비만하지 생산능력은 없다． 하지만 높고 오래된 학교건물은 두꺼운 콘크리트와 벽돌건물이고 축구장은 인공잔디로 이루어져 배수능력이 뛰어나다． 무엇보다 축구장의 높이가 학교건물 ３층건물 높이에 있기 때문에 축구장에서 집수한 빗물저수조는 땅속이나 다시 퍼올려야하는 소비 전기에너지가 필요 없음을 알 수 있었다． 이에 우기에 빗물을 저수조 저장하여 폭염에 건물콘크리트에 분사하여 증발될 때 냉각효과를 실내온도를 ５도 하강시키는 효과를 내는 대체 방안과 부족해지는 전력 사정을 개선해보기 위해 본 연구를 시작하게 되었다.
연구목적
폭염이 기승이다. 기후변화 영향으로 강도도 증가하면서 미래의 폭염 피해는 더 커질 것이란 우려다. 세계 각국이 이에 대비한 폭염대책을 마련, 시행 중이고 우리 정부도 폭염으로 인한 인적ㆍ경제적 피해를 저감할 구조적 대안을 마련한다는 반면 태풍, 호우와 같은 다른 기상재해와 달리 폭염 피해를 막기 위한 정부ㆍ지방자치단체의 정책 및 실천은 여전히 미흡한 상황이다.
폭염으로 인한 인명피해는 폭염 시작 후 48시간 내외 시점에서 서서히 나타난다. 더위가 일상적인 열대지역보다 한국과 같은 온대지역에서 갑자기 기온이 올라갈 때 피해가 더 크고 피해 범위가 다른 기상재해보다 넓은 게 특징이다. 미국 기상청의 자연재해 사망자 통계만 해도 2001∼2011년까지 연 평균 폭염 사망자는 119명으로 허리케인(114명), 토네이도(108명)를 능가했다.
앞으로 한국의 폭염 피해는 더 커질 것이란 게 전문가들의 대체적 관측이다. 지난 100년간 한국의 평균 기온 상승폭(6대 대도시 기준 1.5℃)만 해도 전 세계 평균(0.74℃)의 약 2배였고 폭염경보와 주의보를 합친 폭염특보 발령 횟수만 해도 2009년 365회에서 2013년 724회로 2배 가령 불어났기 때문이다.
미국, 유럽, 일본 등 주요 선진국들의 구조적 폭염 대책의 공통분모는 그린루프(Green Roof), 쿨루프(Cool Roof), 쿨링센터(Cooling Center), 랜드마크형 폭염대책이 꼽힌다. 도시 면적의 50∼65%를 차지하는 건물 지붕의 활용과 관련해 식물을 심은 게 그린루프이고 밝은 색 소재 및 특수 도장재를 사용해 태양열 반사율을 높여 지붕 온도를 낮춘 것이 쿨루프이다.
본 연구목적은 폭염을 대비하여 전기에너지사용량을 줄일 수 있는 방안으로 친환경빗물시스템을 이용하여 학교인공잔디운동장과 건물옥상의 배수시설에 빗물수조를 만들어서 폭염발생시 빗물증발현상인한 냉각효과로 해결하고 이를 학교건물에 적용하고자 한다．
[연구기간 2016/05/30부터 2016/09/30까지 진행되어 업로드할 예정입니다.]